無(wú)機(jī)化學(xué)物質(zhì)的狀態(tài)市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

§2.1氣體§2.2液體§2.3固體第2章物質(zhì)狀態(tài)1第1頁(yè)第1頁(yè)§2.1氣體

§2.1.1抱負(fù)氣體狀態(tài)方程§2.1.2氣體分壓定律§2.1.3氣體擴(kuò)散定律2第2頁(yè)第2頁(yè)2.1.1抱負(fù)氣體狀態(tài)方程式1、抱負(fù)氣體---分子之間沒(méi)有互相吸引和排斥，分子本身體積相對(duì)于氣體所占有體積完全能夠忽略。分子間及分子與器壁間碰撞不造成動(dòng)能損失。

實(shí)際氣體

抱負(fù)氣體高溫低壓人們將符合抱負(fù)氣體狀態(tài)方程式氣體，稱為抱負(fù)氣體。

3第3頁(yè)第3頁(yè)pV=nRT

R----摩爾氣體常數(shù)在STP下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol時(shí),Vm=22.414L=22.414×10-3m32、抱負(fù)氣體狀態(tài)方程式：ENDp----Pa

V----m3

T----K

n----mol4第4頁(yè)第4頁(yè)詳細(xì)分析推導(dǎo)下列：(pV=nRT)當(dāng)n,T一定期

V

∝1／p

p1V1=p2V2波義耳定律當(dāng)n，p一定期V

∝T

V1／V2=T1／T2

查理-蓋·呂薩克定律當(dāng)p，T一定期V

∝

nn

1／n2=V1／V2

阿佛加德羅定律5第5頁(yè)第5頁(yè)（1）計(jì)算p，V，T，n四個(gè)物理量之一。（2）氣體摩爾質(zhì)量計(jì)算3、抱負(fù)氣體狀態(tài)方程式應(yīng)用pV=nRTM=Mr(gmol-1)

相對(duì)分子質(zhì)量6第6頁(yè)第6頁(yè)==m/V（3）氣體密度計(jì)算總結(jié)：（1）計(jì)算p，V，T，n四個(gè)物理量之一。（2）氣體摩爾質(zhì)量計(jì)算（3）氣體密度計(jì)算7第7頁(yè)第7頁(yè)

某氣體化合物是氮氧化物，其中含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.5%。在一容器中充有該氮氧化合物，質(zhì)量是4.107g，其體積為0.500L，壓力為202.7kPa,溫度為0℃，求：（1）在STP條件下該氣體密度；（2）該化合物相對(duì)分子質(zhì)量；（3）該化合物分子式。(1)4.11g·L-1p1V1=p2V2

M=92.0g·mol-1N2O4

[例1]答案8第8頁(yè)第8頁(yè)

2.1.2實(shí)際氣體狀態(tài)方程實(shí)際氣體：分子本身有體積分子間存在作用力a，b為范德華常數(shù)，其值越大，闡明實(shí)際氣體偏離抱負(fù)氣體程度越大。由試驗(yàn)測(cè)定。-----范德華方程Ｐ２５（２－１５）9第9頁(yè)第9頁(yè)10第10頁(yè)第10頁(yè)（道爾頓分壓定律）2.1.3分壓定律應(yīng)用及計(jì)算11第11頁(yè)第11頁(yè)組分氣體：---抱負(fù)氣體混合物中每一個(gè)氣體分壓：組分氣體B在相同溫度下占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生壓力，叫做組分氣體B分壓。（表示式之一）2.1.3分壓定律應(yīng)用及計(jì)算12第12頁(yè)第12頁(yè)分壓定律：

混合氣體總壓等于混合氣體中各組分氣體分壓之和。p=p1+p2+或p=

pB（

表示式之二）n=n1+n2+

（道爾頓分壓定律）13第13頁(yè)第13頁(yè)分壓求解：xBB摩爾分?jǐn)?shù)（表示式之三）14第14頁(yè)第14頁(yè)

例2：某容器中含有NH3、O2、N2等氣體混合物。取樣分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol?；旌蠚怏w總壓p=133.0kPa。試計(jì)算各組分氣體分壓。解：n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700mol15第15頁(yè)第15頁(yè)p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)

=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa16第16頁(yè)第16頁(yè)

分壓定律應(yīng)用Ｐ２１例２－６17第17頁(yè)第17頁(yè)P(yáng)21例2-6.已知：p=9.96×104Pa,T=294K,

m(O2)=0.480g,V=0.377dm3

求：M(O2)解：∵p=p(O2)+p(H2O)查表知294Kp(H2O)=2.48×103Pa∴p(O2)=p－p(H2O)=9.96×104－2.48×103=9.71×104(Pa)18第18頁(yè)第18頁(yè)由piV=niRT

END19第19頁(yè)第19頁(yè)分體積：

混合氣體中某一組分B分體積VB是該組份單獨(dú)存在并含有與混合氣體相同溫度和壓力時(shí)所占有體積。*分體積定律20第20頁(yè)第20頁(yè)V=V1+V2

+pnRT=—稱為B體積分?jǐn)?shù)ppBBj=VVxppBBBBj===,21第21頁(yè)第21頁(yè)例4A、B兩種氣體在一定溫度下，在一容器中混合，混合后下面表示式是否正確？PAVA=nARTPV

=nARTPVA=nARTPAV

=nARTPA(VA+VB)=nART(PA+PB)

VA=nART否否是是是是P總V分=P分V總=n分RT22第22頁(yè)第22頁(yè)同溫同壓下某種氣態(tài)物質(zhì)擴(kuò)散速度與其密度平方根成反比。即ui∝或=

ui擴(kuò)散速度

ρ

氣體密度Mr相對(duì)分子量

由pV=nRT

pV=RT

ρ=

即同溫同壓下

ρ與Mr成反比=2.1.4氣體擴(kuò)散定律23第23頁(yè)第23頁(yè)P(yáng)２２—例2-８將氨氣和氯化氫氣體同時(shí)從一根120cm長(zhǎng)玻璃管兩端分別向管內(nèi)自由擴(kuò)散。兩氣體在管中什么位置相遇而生成NH4Cl白煙？分析:24第24頁(yè)第24頁(yè)液化或凝聚——?dú)怏w變成液體過(guò)程條件？臨界常數(shù)臨界溫度(Tc)：加壓時(shí)使氣體液化最高溫度。臨界壓力(Pc)：在Tc時(shí)使氣體液化最低壓力。臨界體積(Vc)：在Tc和Pc下1mol氣體所占體積。臨界狀態(tài)：氣態(tài)物質(zhì)處于Tc,Pc,Vc狀態(tài)。對(duì)非極性分子,Tc較低,難液化。HeH2N2O2對(duì)極性分子，較易液化。NH3H2O2.1.５氣體液化END25第25頁(yè)第25頁(yè)§2.2液體蒸發(fā)?凝聚?飽和蒸氣壓?影響原因?易揮發(fā)物質(zhì)?P蒸較大難揮發(fā)物質(zhì)?P蒸較小蒸發(fā)熱?摩爾蒸發(fā)熱△vHm,ｋJ·mol-1克勞修斯—克拉貝龍方程沸點(diǎn)?正常沸點(diǎn)?END自學(xué)P-3626第26頁(yè)第26頁(yè)

固體物質(zhì)按其中原子排列有序程度晶體(crystal)無(wú)定形物質(zhì)(amorphoussolid)單晶體(monocrystal)多晶體(polycrystal)（非晶體）液晶§2.3固體27第27頁(yè)第27頁(yè)晶體特性：1有固定幾何外形；2有固定熔點(diǎn)；3有各向異性。2.3.1晶體和非晶體

晶體:質(zhì)點(diǎn)（分子、離子、原子）在空間有規(guī)則地排列，含有整潔外形，以多面體出現(xiàn)固體物質(zhì)。無(wú)定形體：由于內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列不規(guī)則，因此沒(méi)有一定結(jié)晶外形。比如云母，尤其容易裂成薄片，石墨不但容易分層裂開，而且其導(dǎo)電率在平行于石墨層方向比垂直于石墨層方向要大得多。晶體在不同方向上含有不同物理、化學(xué)性質(zhì)，這種特性稱為各向異性（anisotropy）。非晶體則是各向同性28第28頁(yè)第28頁(yè)石英SiO2方解石CaCO3螢石CaF2結(jié)晶SiO2和無(wú)定形SiO229第29頁(yè)第29頁(yè)

2.3.2晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1、結(jié)點(diǎn)和晶格

結(jié)點(diǎn)---晶體中微粒抽象為幾何學(xué)中點(diǎn)晶格---把構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、離子）在空間按一定規(guī)則聯(lián)結(jié)起來(lái)，則能夠得到描述晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾何圖像，簡(jiǎn)稱晶格（點(diǎn)陣）。2、晶胞--晶格中含有代表性最小重復(fù)單位，3、晶體--晶胞在三維空間中無(wú)限重復(fù)就形成晶體30第30頁(yè)第30頁(yè)由晶胞參數(shù)a，b，c，α，β，γ表示，a，b，c為六面體邊長(zhǎng)，α，β，γ分別是bc，ca,ab所構(gòu)成夾角。4、晶胞兩個(gè)要素：1）晶胞大小與形狀：31第31頁(yè)第31頁(yè)2）晶胞內(nèi)容：粒子種類，數(shù)目及它在晶胞中相對(duì)位置。按晶胞參數(shù)差別將晶體分成七種晶系。按帶心型式分類，將七大晶系分為14種型式。比如，立方晶系分為簡(jiǎn)樸立方、體心立方和面心立方三種型式。32第32頁(yè)第32頁(yè)33第33頁(yè)第33頁(yè)原子晶體離子晶體分子晶體金屬晶體晶體類型-----粒子種類及粒子間結(jié)合力2.3.3晶體類型及性質(zhì)比較34第34頁(yè)第34頁(yè)離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體正,負(fù)離子原子分子金屬原子正離子離子鍵共價(jià)鍵

分子間力或氫鍵

金屬鍵(離域鍵)較高高較低不定硬度大小不定NaClCaONH4Cl金剛石,SiSiO2,B4CSiC,Ge

CO2,

HF

鹵素單質(zhì)稀有氣體Fe,CuAl，Zn基本類型晶格點(diǎn)上微粒微粒間作用力熔沸點(diǎn)較大實(shí)例晶體類型及性質(zhì)比較35第35頁(yè)第35頁(yè)Cl－頂點(diǎn)(1/8)8=1，面中心(1/2)6=3，共4個(gè)Na+棱上(1/4)12=3體中心1共4個(gè)1：1構(gòu)成有代表性。2.3.4三種典型離子晶體NaCl型晶胞中粒子分布■配位比(數(shù)）：最近層異號(hào)離子個(gè)數(shù)配位數(shù)為6:6

NaCl是化學(xué)式，不是分子式■■每個(gè)晶胞中所含