無機化學溶液學習教案

1、無機化學無機化學(wjhuxu)溶液溶液第一頁，共65頁。第1頁/共65頁第二頁，共65頁。第一節(jié)第一節(jié) 溶溶 解解第2頁/共65頁第三頁，共65頁。一、溶解一、溶解(rngji)和水合作用和水合作用1. 溶液的基本概念溶液的基本概念 溶液溶液, solution： 一種或幾種物質(zhì)以分子、原子或離子一種或幾種物質(zhì)以分子、原子或離子(lz)狀態(tài)分散狀態(tài)分散于另一種物質(zhì)中所形成的均勻而又穩(wěn)定的分散系。于另一種物質(zhì)中所形成的均勻而又穩(wěn)定的分散系。 溶劑溶劑, solvent： 能分散其它物質(zhì)的化合物叫做溶劑。能分散其它物質(zhì)的化合物叫做溶劑。 溶質(zhì)溶質(zhì), solute： 被分散的物質(zhì)叫溶質(zhì)。被分散的物

2、質(zhì)叫溶質(zhì)。第3頁/共65頁第四頁，共65頁。溶溶 液液固態(tài)溶液（合金）固態(tài)溶液（合金）液態(tài)溶液（生理鹽水）液態(tài)溶液（生理鹽水）氣態(tài)氣態(tài)(qti)溶液（空氣）溶液（空氣）氣液組成氣液組成固液組成固液組成液液組成液液組成 水是無機化學中最常見的溶劑，通常所說的溶液水是無機化學中最常見的溶劑，通常所說的溶液(rngy)一般指水溶液一般指水溶液(rngy)，aqueous solution。溶液溶液(rngy)的任何部分都是均勻的，透明的。的任何部分都是均勻的，透明的。第4頁/共65頁第五頁，共65頁。2. 溶液溶液(rngy)的基本性質(zhì)的基本性質(zhì) 溶解過程是一種特殊溶解過程是一種特殊(tsh)的物理

3、化學過程的物理化學過程.化學過程化學過程 溶劑分子與溶質(zhì)溶劑分子與溶質(zhì)(rngzh)分子間產(chǎn)生水合作用分子間產(chǎn)生水合作用(“溶劑化溶劑化”作用作用)放熱過程，體積減小放熱過程，體積減小物理過程物理過程溶質(zhì)質(zhì)點的分散，伴有吸熱，溶質(zhì)質(zhì)點的分散，伴有吸熱，體積增大體積增大熱熱 效效 應應大大小小小小大大放熱過程放熱過程吸熱過程吸熱過程溶溶 解解 能量變化能量變化體積變化體積變化顏色變化顏色變化第5頁/共65頁第六頁，共65頁。二、溶解度和二、溶解度和“相似相似(xin s)相溶相溶”1. 溶解度溶解度 單位體積飽和溶液中所含溶質(zhì)單位體積飽和溶液中所含溶質(zhì)的量（的量（g或或mol）。）。2. 相似相

4、溶相似相溶 極性相似的物質(zhì)極性相似的物質(zhì)(wzh)彼此彼此容易溶解。容易溶解。第6頁/共65頁第七頁，共65頁。濃度：濃度： 溶液中溶劑溶液中溶劑(rngj)和溶質(zhì)和溶質(zhì)的相對含量。的相對含量。溶解度：溶解度： 飽和溶液中溶劑飽和溶液中溶劑(rngj)和和溶質(zhì)的相對含量。溶質(zhì)的相對含量。第7頁/共65頁第八頁，共65頁。第二節(jié)第二節(jié) 溶液溶液(rngy)的濃度的濃度溶劑溶劑(rngj)A；溶；溶質(zhì)質(zhì)B第8頁/共65頁第九頁，共65頁。1. 質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù) 溶質(zhì)溶質(zhì)B的質(zhì)量的質(zhì)量(mB)與溶液與溶液(rngy)質(zhì)量質(zhì)量(m)之比。之比。2. 摩爾分數(shù)摩爾分數(shù) 某物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)的簡稱。某物質(zhì)

5、的物質(zhì)的量分數(shù)的簡稱。BmmB（ 無 單 位 ）BB()inxni無單位濃度的表示濃度的表示(biosh)(biosh)方方法法第9頁/共65頁第十頁，共65頁。3. 質(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度(mol/kg) 溶質(zhì)溶質(zhì)(rngzh)B的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量，符號為的物質(zhì)的量除以溶劑的質(zhì)量，符號為bB。4. 質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度(常用常用 gL-1) 溶質(zhì)溶質(zhì)(rngzh)B的質(zhì)量除以溶液的體積。的質(zhì)量除以溶液的體積。B = mB/v5. 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度(常用常用molL-3 ，moldm-3) 溶質(zhì)溶質(zhì)(rngzh)B的物質(zhì)的量除以混合物的體積，的物質(zhì)的量除以混合物的體積，cB。BBA

6、nbm溶劑溶劑BBB nCV溶質(zhì) 的物質(zhì)的量需標明物質(zhì)的基本單位混合物體積溶液溶液第10頁/共65頁第十一頁，共65頁。6. 比例濃度：將固體溶質(zhì)比例濃度：將固體溶質(zhì)1g或液體或液體(yt)1cm3配制成配制成x cm3溶液，符號為溶液，符號為1: x。例如例如(lr)：1:1000的高錳酸鉀溶液是指將的高錳酸鉀溶液是指將1g高錳酸鉀加水溶解成高錳酸鉀加水溶解成1000 cm3的溶液。的溶液。第11頁/共65頁第十二頁，共65頁?！纠纠?-11-1】 20 20時，將時，將350gZnCl2350gZnCl2溶于溶于650g650g水中，溶液的體積水中，溶液的體積(tj)(tj)為為739.

7、5ml739.5ml，求此溶液的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量摩爾濃度。，求此溶液的物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量摩爾濃度。解：解：ZnCl2ZnCl2的摩爾的摩爾(m r)(m r)質(zhì)量為質(zhì)量為136 g136 gmol -1 mol -1 。13502.573136BBBmgnmolMg mol物質(zhì)的量濃度：物質(zhì)的量濃度：12.5733.4800.7395BBnmolCmol LVL質(zhì)量摩爾濃度：質(zhì)量摩爾濃度：12.5733.9580.65BBAnmolbmol kgmkg第12頁/共65頁第十三頁，共65頁?！纠纠?-2】欲配制】欲配制(pizh)1.0 moldm-3的硫酸溶液的硫酸溶液0.50 dm3，需

8、取用，需取用=1.84 gcm-3，98%的濃硫酸多少的濃硫酸多少cm3？解：設需取濃硫酸解：設需取濃硫酸x cm3。 因為稀釋前后溶液中溶質(zhì)含量不變，則因為稀釋前后溶液中溶質(zhì)含量不變，則 0.50dm31.0moldm-398gmol-1 x1.84gcm-398% x =27.17 cm3答：需取用濃硫酸答：需取用濃硫酸27 cm3 。第13頁/共65頁第十四頁，共65頁。電解質(zhì)，電解質(zhì)，electrolytes： 在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物。在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物。 它它們可以是酸，堿或鹽，都可以產(chǎn)生們可以是酸，堿或鹽，都可以產(chǎn)生(chnshng)離離子用于導電。

9、子用于導電。強電解質(zhì)，強電解質(zhì)，strong electrolytes： 在水溶液中能夠完全電離在水溶液中能夠完全電離(dinl)的電解質(zhì)。的電解質(zhì)。 強酸、強堿、大部分鹽類。強酸、強堿、大部分鹽類。第14頁/共65頁第十五頁，共65頁。弱電解質(zhì)，弱電解質(zhì)，weak electrolytes： 在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)。在水溶液中只能部分電離的電解質(zhì)。 弱酸、弱堿弱酸、弱堿(ru jin)、某些鹽類。、某些鹽類。非電解質(zhì)，非電解質(zhì)，nonelectrolytes: 在水溶液中可溶解，但不能產(chǎn)生離子，也不在水溶液中可溶解，但不能產(chǎn)生離子，也不能導電。能導電。 第15頁/共65頁第十六頁，共

10、65頁。第三節(jié)第三節(jié) 稀溶液稀溶液(rngy)的依的依數(shù)性數(shù)性第16頁/共65頁第十七頁，共65頁。第17頁/共65頁第十八頁，共65頁。溶液溶液(rngy)的性質(zhì)的性質(zhì)與溶質(zhì)本性有關(guān)：與溶質(zhì)本性有關(guān)： 酸堿性、顏色、體積等酸堿性、顏色、體積等與溶液濃度有關(guān)與溶液濃度有關(guān)(yugun)： 蒸氣壓、沸點、凝固點、滲透壓等蒸氣壓、沸點、凝固點、滲透壓等本節(jié)內(nèi)容只和非電解質(zhì)的稀溶液的性質(zhì)本節(jié)內(nèi)容只和非電解質(zhì)的稀溶液的性質(zhì)(xngzh)有關(guān)。有關(guān)。 當溶液非常稀時，當溶液非常稀時，1L溶液溶液1Kg，此時，此時，認為認為c bB。第18頁/共65頁第十九頁，共65頁。稀溶液的依數(shù)性：稀溶液的依數(shù)性：

11、溶液的性質(zhì)中只與溶質(zhì)的溶液的性質(zhì)中只與溶質(zhì)的濃 度 有 關(guān) ， 而 與 溶 質(zhì) 的 本 性濃 度 有 關(guān) ， 而 與 溶 質(zhì) 的 本 性(bnxng)無關(guān)的那些性質(zhì)稱為無關(guān)的那些性質(zhì)稱為稀溶液的依數(shù)性。稀溶液的依數(shù)性。依數(shù)性包括：依數(shù)性包括： 蒸氣壓下降、沸點升高、蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點下降及滲透壓等。凝固點下降及滲透壓等。第19頁/共65頁第二十頁，共65頁。一、溶液的蒸氣一、溶液的蒸氣(zhn q)壓下降壓下降拉烏爾定律拉烏爾定律蒸發(fā)蒸發(fā) 凝結(jié)（液化）凝結(jié)（液化） )g(2) l (2OHOHVapor phaseliquid第20頁/共65頁第二十一頁，共65頁。（一）（一） 飽和

12、蒸氣壓飽和蒸氣壓蒸發(fā)；蒸發(fā)；凝聚；凝聚；飽和蒸氣：水的蒸發(fā)與凝聚達到動態(tài)飽和蒸氣：水的蒸發(fā)與凝聚達到動態(tài)平衡時恒定濃度的水蒸氣；平衡時恒定濃度的水蒸氣；飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓p：該溫度下液體的飽和：該溫度下液體的飽和蒸氣的壓力蒸氣的壓力, Pa or kPa，簡稱蒸，簡稱蒸氣壓；氣壓；每種固體每種固體(gt)或液體，溫度一定，或液體，溫度一定，飽和蒸氣壓是定值；飽和蒸氣壓是定值；固體固體(gt)也可以蒸發(fā)，但蒸氣壓很也可以蒸發(fā)，但蒸氣壓很小。小。第21頁/共65頁第二十二頁，共65頁。飽和蒸氣壓的性質(zhì)飽和蒸氣壓的性質(zhì)(xngzh) a. 與液體的本質(zhì)有關(guān)與液體的本質(zhì)有關(guān); b. 與液體的量以及液

13、面上空的體與液體的量以及液面上空的體積無關(guān)積無關(guān) ; c. 相同溫度下，若液體分子間的相同溫度下，若液體分子間的引力強，液體分子難以逸出液面，引力強，液體分子難以逸出液面，p低；反之低；反之p就高就高; d. 同一液體，同一液體，T高，高，p大；大；T低，低，p小。小。第22頁/共65頁第二十三頁，共65頁。（二）溶液的蒸氣（二）溶液的蒸氣(zhn q)壓下降壓下降稀溶液蒸氣壓下降的實驗稀溶液蒸氣壓下降的實驗第23頁/共65頁第二十四頁，共65頁。注：注： -水分子；水分子； -蔗糖分子蔗糖分子(a) 純純 水水(p0) (b) 蔗糖蔗糖(zhtng)溶液溶液(p) 第24頁/共65頁第二十五

14、頁，共65頁。結(jié)論：結(jié)論： 溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑?，溶液濃度溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑?，溶液濃?nngd)(nngd)越大，蒸氣壓下降越多。越大，蒸氣壓下降越多。 實驗測定實驗測定25C時，水的飽和蒸氣時，水的飽和蒸氣(zhn q)壓壓: p (H2O) = 3167.7 Pa； 0.5 mol kg-1 糖水的蒸氣糖水的蒸氣(zhn q)壓則為壓則為: p (H2O) = 3135.7 Pa； 1.0 mol kg-1 糖水的蒸氣糖水的蒸氣(zhn q)壓為壓為: p (H2O) = 3107.7 Pa。Examples第25頁/共65頁第二十六頁，共65頁。溶液蒸氣壓下降溶液蒸氣壓下降(xi

15、jing)與濃度之間的定量與濃度之間的定量關(guān)系關(guān)系拉烏爾定律，Raoult law (F.M. Raoult, 1887，F(xiàn)rance) p = p0 xA p0某溫度時純?nèi)軇┑恼魵鈮簆同溫度下稀溶液(rngy)上面溶劑的蒸氣壓，即溶液(rngy)的蒸氣壓xA溶液(rngy)中溶劑的摩爾分數(shù)。第26頁/共65頁第二十七頁，共65頁。設設xB為溶質(zhì)為溶質(zhì)B的摩爾的摩爾(m r)分數(shù)分數(shù)p = p0 xA = p0(1-xB)p0p = p0 xBp p0p = p0 xB 在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的在一定溫度下，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降，近似蒸氣壓下降，近似(jn s)地與溶液

16、的質(zhì)量摩地與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。0BpppKb 第27頁/共65頁第二十八頁，共65頁。 293K時水的飽和蒸氣壓為時水的飽和蒸氣壓為2.38kPa,將將6.840g蔗糖溶于蔗糖溶于100.0g水中，求蔗糖溶液水中，求蔗糖溶液(rngy)的質(zhì)量摩爾濃度和蒸氣壓。的質(zhì)量摩爾濃度和蒸氣壓。解：解： 蔗糖的摩爾質(zhì)量蔗糖的摩爾質(zhì)量(zhling)為為342.0gmol-1，質(zhì)量，質(zhì)量(zhling)摩爾濃度為摩爾濃度為xA =100 g18.02 gmol -1100 g18.02 gmol -1+0.0200 mol=5.549 mol(5

17、.549 + 0.0200) mol=0.9964水的摩爾水的摩爾(m r)分數(shù)為分數(shù)為蒸氣壓為：蒸氣壓為：p = p0 xA = 2.338 kPa 0.9964 = 2.330kPaExamples1B16.840g0.1kg0.200mol kg342.0g molb第28頁/共65頁第二十九頁，共65頁。二、溶液二、溶液(rngy)的沸點升高的沸點升高（一）液體的沸點，（一）液體的沸點，boiling-point, Tb 液體的蒸氣壓隨溫度升高而升高，當蒸氣壓與外液體的蒸氣壓隨溫度升高而升高，當蒸氣壓與外界大氣壓相等時，液體開始沸騰（表面和內(nèi)部同時氣界大氣壓相等時，液體開始沸騰（表面和

18、內(nèi)部同時氣化的現(xiàn)象）?；默F(xiàn)象）。 液體的沸點指其蒸氣壓與外界大氣壓相同液體的沸點指其蒸氣壓與外界大氣壓相同(xin tn)時的溫度。時的溫度。 液體的正常沸點是指外壓為液體的正常沸點是指外壓為101.3kPa時的沸點。時的沸點。第29頁/共65頁第三十頁，共65頁。（二）溶液（二）溶液(rngy)的沸點升高的沸點升高 (Tb) 溶液溶液(rngy)沸點升高的根本原因是溶液沸點升高的根本原因是溶液(rngy)的蒸氣壓下降的蒸氣壓下降2水溶液的蒸氣壓曲線水溶液的蒸氣壓曲線1純水純水 的蒸氣壓曲線的蒸氣壓曲線溶液的沸點升高溶液的沸點升高a.純?nèi)軇┑姆悬c：恒定純?nèi)軇┑姆悬c：恒定(hngdng)b.溶

19、液的沸點：不恒定溶液的沸點：不恒定(hngdng)恒定恒定(hngdng)； 一般指剛沸騰時的溫度。一般指剛沸騰時的溫度。 第30頁/共65頁第三十一頁，共65頁。含難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液含難揮發(fā)溶質(zhì)的溶液(rngy)的沸點比純?nèi)軇┑牡姆悬c比純?nèi)軇┑姆悬c高沸點高Tb Tb (溶液溶液(rngy)沸點沸點) Tb0 (溶劑沸溶劑沸點點)Kb 摩爾摩爾(m r)沸點升高常數(shù)，沸點升高常數(shù)，Kkgmol-1，只與溶劑的本性有關(guān)，只與溶劑的本性有關(guān)BbobbbbKTTT第31頁/共65頁第三十二頁，共65頁。沸點升高可用來計算難揮發(fā)電解質(zhì)的摩爾沸點升高可用來計算難揮發(fā)電解質(zhì)的摩爾(m r)質(zhì)量質(zhì)量。1000

20、/1000/ABBABBmMmmnbbABbB1000TmmKM第32頁/共65頁第三十三頁，共65頁。葡萄糖葡萄糖1.09g溶于溶于20.0g水中所得水中所得(su d)溶液的溶液的沸點升高了沸點升高了0.156K，求葡萄糖的摩爾質(zhì)量。，求葡萄糖的摩爾質(zhì)量。解解ExamplesbABbB1000TmmKM將數(shù)據(jù)帶入，得將數(shù)據(jù)帶入，得1Bmolg182156. 00 .2009. 152. 01000M第33頁/共65頁第三十四頁，共65頁。在醫(yī)藥中的應用：在醫(yī)藥中的應用：減壓蒸餾：降低蒸發(fā)溫度，避免破壞減壓蒸餾：降低蒸發(fā)溫度，避免破壞(phui)；熱壓滅菌：適用于熱穩(wěn)定性好的藥品，提高水蒸氣

21、熱壓滅菌：適用于熱穩(wěn)定性好的藥品，提高水蒸氣溫度，縮短滅菌時間。溫度，縮短滅菌時間。第34頁/共65頁第三十五頁，共65頁。三、溶液三、溶液(rngy)的凝固點下降的凝固點下降1. 液體的凝固點，液體的凝固點，freezing-point，Tf 在凝固點，固體和液體平衡共存，兩相的蒸氣在凝固點，固體和液體平衡共存，兩相的蒸氣壓相等。壓相等。 溶液溶液(rngy)的凝固點是溶液的凝固點是溶液(rngy)中水的中水的蒸氣壓與冰的蒸氣壓相等時的溫度。蒸氣壓與冰的蒸氣壓相等時的溫度。水水 冰冰273溫度溫度(K)蒸氣壓蒸氣壓(KPa) 若物質(zhì)(wzh)的固液兩相蒸氣壓不等，則蒸氣壓大的相將向蒸氣壓小的

22、相轉(zhuǎn)變。第35頁/共65頁第三十六頁，共65頁。2. 凝固點降低凝固點降低(jingd)，Tf 12273溫度溫度(wnd)(K)蒸氣蒸氣(zhn q)壓壓(KPa)1.冰的蒸氣壓曲線冰的蒸氣壓曲線2.水的蒸氣壓曲線水的蒸氣壓曲線溶液濃度越高，其凝固點越低溶液濃度越高，其凝固點越低Tf33. 水溶液的蒸氣壓曲線水溶液的蒸氣壓曲線曲線曲線1，3交匯處交匯處p冰冰 p溶液溶液， 冰水共存冰水共存Tf凝固點凝固點 Tf第36頁/共65頁第三十七頁，共65頁。凝固點下降的應用凝固點下降的應用(yngyng)實例實例冬天防止汽車水箱炸裂冬天防止汽車水箱炸裂加甘油或乙二加甘油或乙二醇醇積雪路面防滑積雪路面

23、防滑灑鹽灑鹽 鹽和冰的混合物可做冷卻劑鹽和冰的混合物可做冷卻劑第37頁/共65頁第三十八頁，共65頁。Kf 摩爾凝固點下降常數(shù)摩爾凝固點下降常數(shù)(chngsh), Kkgmol-1 ，只與溶劑本性有，只與溶劑本性有關(guān)關(guān) 凝固點降低的程度凝固點降低的程度(chngd)(chngd)只取決于溶液中只取決于溶液中溶質(zhì)質(zhì)點的多少，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。溶質(zhì)質(zhì)點的多少，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。BffoffbKTTT第38頁/共65頁第三十九頁，共65頁。利用凝固點下降利用凝固點下降(xijing)原理測定未知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量較廣原理測定未知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量較廣泛：泛：i.相同溶劑的凝固點下降常數(shù)比沸點升高常數(shù)大，

24、實驗相同溶劑的凝固點下降常數(shù)比沸點升高常數(shù)大，實驗誤差較小；誤差較?。籭i.凝固點時，溶液中有晶體析出，易觀察；凝固點時，溶液中有晶體析出，易觀察；iii.Tf的測定可精確的測定可精確(jngqu)到到0.0001；iv.不會引起溶質(zhì)揮發(fā)導致濃度改變；不會引起溶質(zhì)揮發(fā)導致濃度改變；v.可用于易揮發(fā)和難揮發(fā)的非電解質(zhì)溶液，生物樣品。可用于易揮發(fā)和難揮發(fā)的非電解質(zhì)溶液，生物樣品。MBfABfB1000TmmKM第39頁/共65頁第四十頁，共65頁。Examples將將0.638g尿素溶解于尿素溶解于250g水中，測得此溶液水中，測得此溶液(rngy)的凝固點降低值為的凝固點降低值為0.079 K，

25、試求尿素的相對分子質(zhì)量。，試求尿素的相對分子質(zhì)量。解：解： 水的水的Kf = 1.86 K kg mol-1，因為，因為(yn wi) M(CON2H4) = 1.86 K kg mol-1 0.638g250g 0.079K= 0.060 kg mol-1 = 60 g mol-1fABfB1000TmmKM第40頁/共65頁第四十一頁，共65頁。四、溶液四、溶液(rngy)的滲透壓，的滲透壓，osmotic pressure（一）（一） 滲透滲透(shntu)現(xiàn)象與滲透現(xiàn)象與滲透(shntu)壓壓擴散現(xiàn)象：擴散現(xiàn)象： 純?nèi)軇┖腿芤夯虿煌瑵舛鹊娜芤夯ハ嘟佑|，一純?nèi)軇┖腿芤夯虿煌瑵舛鹊娜芤夯ハ?/p>

26、接觸，一段時間后，由于分子的運動會成為均勻濃度的溶段時間后，由于分子的運動會成為均勻濃度的溶液。液。純純 水水 在純水中加入少許在純水中加入少許(shox)蔗糖蔗糖 第41頁/共65頁第四十二頁，共65頁。滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象(xinxing)： 通過半透膜發(fā)生的表面上單方向擴散的現(xiàn)象通過半透膜發(fā)生的表面上單方向擴散的現(xiàn)象(xinxing)。水分子會穿過半透膜從水多的一方滲透到。水分子會穿過半透膜從水多的一方滲透到水少的一方。水少的一方。葡萄糖分子(fnz)水分子糖水糖水(tn shu)第42頁/共65頁第四十三頁，共65頁。半透膜原理(yunl) 半透膜：半透膜： 只允許水等溶劑分子只允許水等溶

27、劑分子(fnz)自由通過而溶質(zhì)分子自由通過而溶質(zhì)分子(fnz)不能通過的多孔性膜狀物質(zhì)。不能通過的多孔性膜狀物質(zhì)。半透膜：半透膜： 細胞膜，膀胱膜，毛細血管壁等生物膜、蘿卜皮、腸衣、蛋衣、玻璃紙、羊皮紙、人造火棉膠膜等，不同的種類有不同的孔徑，即通過細胞膜，膀胱膜，毛細血管壁等生物膜、蘿卜皮、腸衣、蛋衣、玻璃紙、羊皮紙、人造火棉膠膜等，不同的種類有不同的孔徑，即通過(tnggu)的分子種類不同。的分子種類不同。第43頁/共65頁第四十四頁，共65頁。H2O水分子水分子蔗糖蔗糖(zhtng)分子分子v左左 v右右v右右v左左第44頁/共65頁第四十五頁，共65頁。 由滲透產(chǎn)生一定的靜壓力，促使水

28、分子向兩由滲透產(chǎn)生一定的靜壓力，促使水分子向兩邊滲透的速率趨于相等，最終邊滲透的速率趨于相等，最終(zu zhn)(zu zhn)溶液溶液與純?nèi)軇┑囊好娌钸_到一定高度，不再改變。與純?nèi)軇┑囊好娌钸_到一定高度，不再改變。 溶劑透過半透膜進入溶劑透過半透膜進入(jnr)溶液的趨向取決于溶液的趨向取決于溶液濃度的大小，溶液濃度大，滲透趨向大。溶液濃度的大小，溶液濃度大，滲透趨向大。第45頁/共65頁第四十六頁，共65頁。 由此產(chǎn)生的凈壓力由此產(chǎn)生的凈壓力(yl)稱為滲透壓，以符號稱為滲透壓，以符號表示。表示。h第46頁/共65頁第四十七頁，共65頁。溶液的滲透壓，溶液的滲透壓， ： 為了阻止純?nèi)軇┫?/p>

29、溶液方向為了阻止純?nèi)軇┫蛉芤悍较驖B透，必須在溶液一方額外施加滲透，必須在溶液一方額外施加(shji)一個適當?shù)膲毫?。一個適當?shù)膲毫ΑＨ軇┤軇?rngj)溶液溶液(rngy)B反滲透現(xiàn)象：反滲透現(xiàn)象： 若額外施加的壓力大于若額外施加的壓力大于 ，則溶液中的溶劑將向純?nèi)軇┓较驖B透。用于從海水中快速提取淡水和廢水治理中除去有毒有害物質(zhì)。，則溶液中的溶劑將向純?nèi)軇┓较驖B透。用于從海水中快速提取淡水和廢水治理中除去有毒有害物質(zhì)。第47頁/共65頁第四十八頁，共65頁。產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的必要條件：產(chǎn)生滲透現(xiàn)象的必要條件： 半透膜；半透膜； 膜兩側(cè)單位體積膜兩側(cè)單位體積內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等。內(nèi)溶劑分子數(shù)不相等。滲

30、透特點：稀溶液滲透特點：稀溶液 濃溶液濃溶液溶劑分子遷移溶劑分子遷移(qiny)(qiny)，縮小，縮小濃度差濃度差滲透產(chǎn)生原因：溶液的蒸氣壓滲透產(chǎn)生原因：溶液的蒸氣壓下降，即純?nèi)軇┱魵鈮焊撸嫦陆?，即純?nèi)軇┱魵鈮焊撸嬖趦艮D(zhuǎn)移趨勢。在凈轉(zhuǎn)移趨勢。第48頁/共65頁第四十九頁，共65頁。（二）（二）Vantt HoffVantt Hoff定律定律 非電解質(zhì)稀溶液非電解質(zhì)稀溶液(rngy)(rngy)的的滲透壓與溫度、濃度的關(guān)系，與滲透壓與溫度、濃度的關(guān)系，與理想氣體定律完全符合。理想氣體定律完全符合。范特霍甫（范特霍甫（Vantt HoffVantt Hoff，荷，荷蘭，蘭，18861886）

31、19011901，第一個諾貝爾化學獎，第一個諾貝爾化學獎 溶液溶液(rngy)的滲透壓的滲透壓, kPa；V 溶液溶液(rngy)的體積的體積, L；n 溶質(zhì)的物質(zhì)的量，溶質(zhì)的物質(zhì)的量，mol；R 摩爾氣體常數(shù)，摩爾氣體常數(shù)， 8.314 J mol-1 K-1 T 溫度，溫度，K； C 溶液溶液(rngy)的物質(zhì)的量的濃度，的物質(zhì)的量的濃度，mol L-1 VnRTcRT第49頁/共65頁第五十頁，共65頁。 Conclusion: 在一定體積和溫度下，非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓和在一定體積和溫度下，非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓和溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量成正比，而與溶質(zhì)的本性溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量成

32、正比，而與溶質(zhì)的本性(bnxng)無關(guān)。無關(guān)。很稀的溶液很稀的溶液(rngy)：cbB，Bb RT 對稀溶液而言，質(zhì)量摩爾濃度和物質(zhì)對稀溶液而言，質(zhì)量摩爾濃度和物質(zhì)(wzh)的量的濃度相等，因此上式可轉(zhuǎn)化為：的量的濃度相等，因此上式可轉(zhuǎn)化為：第50頁/共65頁第五十一頁，共65頁?！纠咳搜獫{在【例】人血漿在272.44K結(jié)冰結(jié)冰(ji bn)，求體溫，求體溫310K時血漿的滲透壓。時血漿的滲透壓。解：解： 水的凝固點為水的凝固點為273K，故血漿，故血漿(xujing)的凝固點下降的凝固點下降Tf為：為：根據(jù)根據(jù)(gnj)公式公式 Tf = 273 272.44 =0.56 （K）得得0.5

33、68.314310776(kPa)1.86 ffTRTK BffbKT 第51頁/共65頁第五十二頁，共65頁。【例】【例】 276.15K時，某血紅蛋白水溶液的滲透壓為時，某血紅蛋白水溶液的滲透壓為344.3Pa，其濃度，其濃度(nngd)為為10.0gL-1，求血紅蛋白的相對分子量。，求血紅蛋白的相對分子量。解：解：)molkg(7 .661103 .34415.276314. 8100 .10133BM141Bmolg1067. 6molkg7 .66MVRTmMVMRTmVnRTBBBB 第52頁/共65頁第五十三頁，共65頁。2. 配制等滲、高滲和低滲溶液配制等滲、高滲和低滲溶液 醫(yī)

34、學醫(yī)學(yxu)上以血漿的滲透壓力為標準：上以血漿的滲透壓力為標準： 滲透濃度滲透濃度 320 mmol L-1-高滲溶液高滲溶液1. 測定測定(cdng)蛋白質(zhì)等高分子化合物的相對分子質(zhì)量。蛋白質(zhì)等高分子化合物的相對分子質(zhì)量。第53頁/共65頁第五十四頁，共65頁。第54頁/共65頁第五十五頁，共65頁?；顚W活用海洋活學活用海洋(hiyng)鹽差發(fā)電鹽差發(fā)電2. 2. 海水的平均鹽度海水的平均鹽度(yn d)(yn d)為為 ，每條江河入海處的海水滲透壓可，每條江河入海處的海水滲透壓可以相當于米高的水位落差。以相當于米高的水位落差。 3. 3. 位于亞洲西部的死海，滲透壓可以位于亞洲西部的死

35、海，滲透壓可以(ky)(ky)達達到上百個大氣壓到上百個大氣壓 ，流入死海的約旦河，每注入，流入死海的約旦河，每注入死海立方米河水，理論上的發(fā)電功率就可以死海立方米河水，理論上的發(fā)電功率就可以(ky)(ky)達到萬千瓦。達到萬千瓦。 4. 4. 以色列洛布，他設計出壓力延滯滲透能轉(zhuǎn)換裝置，效果滿意。以色列洛布，他設計出壓力延滯滲透能轉(zhuǎn)換裝置，效果滿意。 5. 5. 美國俄勒岡大學研制出一種新型的滲透壓式鹽差能發(fā)電系統(tǒng)。美國俄勒岡大學研制出一種新型的滲透壓式鹽差能發(fā)電系統(tǒng)。6. 6. 全世界海洋內(nèi)儲藏的鹽差能總輸出功率可以達到億千瓦。全世界海洋內(nèi)儲藏的鹽差能總輸出功率可以達到億千瓦。 1. 1.

36、 原理：利用不同濃度的海水在半透膜原理：利用不同濃度的海水在半透膜下產(chǎn)生滲透壓下產(chǎn)生滲透壓第55頁/共65頁第五十六頁，共65頁。解釋與回答現(xiàn)象：解釋與回答現(xiàn)象： 浮在海面上的冰山浮在海面上的冰山(bngshn)，其中含鹽量很少，其中含鹽量很少 。 讓鹽水結(jié)冰，產(chǎn)生的冰塊是咸的還是淡的？讓鹽水結(jié)冰，產(chǎn)生的冰塊是咸的還是淡的？思考題思考題1.運動時運動時,口渴為什么要喝水口渴為什么要喝水2.海水魚為什么不能生活在淡水里海水魚為什么不能生活在淡水里3.醫(yī)院醫(yī)院(yyun)給病人輸液為什么要輸?shù)葷B溶液給病人輸液為什么要輸?shù)葷B溶液設計實驗：有一種蛋白質(zhì)，估計它的摩爾質(zhì)量設計實驗：有一種蛋白質(zhì)，估計它的

37、摩爾質(zhì)量(zhling)在在12000 g?mol-1 左右，試問用哪左右，試問用哪一種依數(shù)性來測定摩爾質(zhì)量一種依數(shù)性來測定摩爾質(zhì)量(zhling)最好？并最好？并設計該實驗。設計該實驗。第56頁/共65頁第五十七頁，共65頁。電解質(zhì)稀溶液電解質(zhì)稀溶液(rngy)依數(shù)性的特殊依數(shù)性的特殊性性表現(xiàn)表現(xiàn)(bioxin)在：電解質(zhì)溶液的在：電解質(zhì)溶液的依數(shù)性出現(xiàn)偏差。依數(shù)性出現(xiàn)偏差。 iTTTTPPffbb（理論值）實驗值)( i引入校正系數(shù)引入校正系數(shù)i：18871887年，阿侖尼烏斯，電離理論：年，阿侖尼烏斯，電離理論： 電解質(zhì)在水溶液中有一部分自發(fā)地解電解質(zhì)在水溶液中有一部分自發(fā)地解離為帶相反電荷的粒子離為帶相反電荷的粒子(lz)(lz)（稱為離（稱為離子），這種解離的過程叫電離過程。子），這種解離的過程叫電離過程。極稀溶液中，極稀溶液中，i趨向于整數(shù)，如趨向于整數(shù)，如KCl的的i趨向于趨向于2。第57頁/共65頁第五十八頁，共65頁。本本 章章 小小 結(jié)結(jié)(1) 質(zhì)量質(zhì)量(zhling)摩爾濃度摩爾