高中化學(xué)競(jìng)賽液體固體

關(guān)于高中化學(xué)競(jìng)賽液體固體第1頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

與固體相比，人們對(duì)液體結(jié)構(gòu)的了解較少，本節(jié)只討論無(wú)機(jī)化學(xué)中常用到的有關(guān)問(wèn)題，如蒸汽壓，蒸發(fā)熱、沸點(diǎn)等，對(duì)液體的其它性質(zhì)，流動(dòng)性，摻混性表面張力等不予討論?！?.2液體第2頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六一、蒸發(fā)：液面分子擺脫鄰近分子的引力逃避到液體上的空間變?yōu)檎魵夥肿拥倪^(guò)程，即蒸發(fā)。蒸發(fā)條件：接近液體表面，具有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)方向，具有足夠大的能量的分子。液體分子的能量分布與氣體相似，服從馬克斯弗爾—玻爾茲曼分布

Ni是具備E0以上能量的分子數(shù)，N是分子總數(shù)。蒸發(fā)速度正比于NiE0↓Ni↑T↑Ni↑蒸發(fā)程度的大小，難易，用飽和蒸氣壓定量描述即或§2-1液體的蒸發(fā)第3頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六二、飽和蒸汽壓

一定溫度下，蒸發(fā)、凝聚速度相等，達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，飽和蒸汽壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)稱為飽和蒸汽壓。與液體的本質(zhì)（物質(zhì)的種類）及溫度有關(guān)

第4頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六凝聚速度=蒸發(fā)速度

一定溫度下，液體與其蒸氣平衡時(shí)蒸氣的壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓，用符號(hào)P

*表示。第5頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六*相同溫度下，不同物質(zhì)蒸氣壓不同；*同一種物質(zhì)，溫度不同，蒸氣壓不同。第6頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六1.蒸氣壓與液體的本性有關(guān)，在一定溫度下純凈物質(zhì)具有一定的蒸氣壓，不同的物質(zhì)有不同的蒸氣壓。2.蒸氣壓與溫度有關(guān)。溫度升高，蒸氣壓增大。3.固體也具有一定的蒸氣壓，溫度升高，固體的蒸氣壓增大。4.蒸氣壓大的稱為易揮發(fā)性物質(zhì)，蒸氣壓小的稱為難揮發(fā)性物質(zhì)。說(shuō)明第7頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六表1－1不同溫度下水的蒸汽壓T/K

p/kPaT/K

p/kPa2732782832933033133230.61060.87191.22792.33854.24237.375412.333633334335336337342319.918335.157447.342670.1001101.3247476.0262第8頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六三、克—克方程在圖1.6中，p－T是一曲線如以lgp~1/T作圖得一直線注意：在某一溫度范圍，可把△H蒸看成是常數(shù)斜率第9頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六在兩個(gè)不同溫度下：兩式相減該式稱克勞修斯一克拉貝龍方程第10頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

lg=若已知某液體在某兩個(gè)溫度下的蒸氣壓，則可利用此方程計(jì)算出此兩個(gè)溫度范圍內(nèi)的蒸發(fā)熱；若已知某液體的蒸發(fā)熱和某一溫度下的蒸氣壓，則可計(jì)算出另一個(gè)溫度下的蒸氣壓；在已知外界大氣壓強(qiáng)的前提下，也可以計(jì)算出液體的沸點(diǎn)。第11頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六液體的沸點(diǎn)：指液體的飽和蒸汽壓與外界壓強(qiáng)相等時(shí)的溫度。沸騰與蒸發(fā)的區(qū)別：在沸點(diǎn)時(shí)，氣化在整個(gè)液體中進(jìn)行，稱之為液體的沸騰；在低于沸點(diǎn)下的氣化，僅限于在液體表面上進(jìn)行，即蒸發(fā)。液體的沸騰和蒸發(fā)都稱為氣化?！?－2液體的沸點(diǎn)第12頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六液體的沸點(diǎn)與外界的壓強(qiáng)有關(guān)外界的壓強(qiáng)升高，液體的沸點(diǎn)升高外界的壓強(qiáng)下降，液體的沸點(diǎn)下降。當(dāng)外界的壓強(qiáng)為1.013×105Pa時(shí)，液體的沸點(diǎn)稱為正常沸點(diǎn)。第13頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六§1.3固體P17-18

液體的凝固和固體的熔化第14頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六圖水的步冷曲線第15頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六非晶體（無(wú)定形體）：玻璃、松香、石蠟等晶體：自然界中絕大多數(shù)固體是晶體固體diamondzircon§1.3固體第16頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六一、有固定的幾何外型（無(wú)定型沒(méi)有）

盡管有些晶體從表面上看是歪曲的，但晶體表面的夾角總是不變的。二、有固定的熔點(diǎn)

從開(kāi)始熔化到熔化完全，溫度保持恒定。晶體排列有序，質(zhì)點(diǎn)間的力相同，[與非晶態(tài)物質(zhì)不同]§3－1晶體的特征第17頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六三、各向異性某些物理性質(zhì)在不同的方向上表現(xiàn)不同由于質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)方向排列情況不同，而帶來(lái)晶體各個(gè)方向上的性質(zhì)不一定相同。例如，石墨易沿層狀結(jié)構(gòu)方向斷裂，石墨的層向?qū)щ娐矢叱鲐Q向電導(dǎo)率達(dá)一萬(wàn)倍。藍(lán)晶石不同方向上的硬度不同，云母沿兩層之間剝離。另：各向異性還表現(xiàn)在折光率，膨脹系數(shù)等。

第18頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

在結(jié)晶學(xué)中，根據(jù)結(jié)晶多面體對(duì)稱情況，將晶體分為七類。稱七大晶系(crystalsystem)：立方(cubic)、四方(tetragonal)、正交(orthorhomic)、三方(rhombohedralortrigonal)、六方(hexagonal)、單斜(monoclinic)、三斜(anorthicortriclinic).a、b、c晶胞的邊，、、，晶面之間的夾角，通常稱為晶胞參數(shù)?！?－2晶體的外型第19頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六一、晶格(crystallattice)

組成晶體的質(zhì)點(diǎn)（分子、原子、離子）以確定位置的點(diǎn)在空間作有序的排列，這些點(diǎn)（群）具有一定的幾何形狀，稱為晶格，歸納起來(lái)有十四種排列方式，即有十四種晶格。晶格是實(shí)際晶體所屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)?！?－3晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第20頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

十四種晶格三斜P(pán)

單斜P(pán)

單斜C

正交P

正交C

正交I

正交F第21頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

四方P

四方I

三方R

六方H

立方P

立方I

立方F第22頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六二、晶胞

含有晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單位。第23頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

晶胞是晶體的代表，晶胞中存在著晶體中所有的各種質(zhì)點(diǎn)。通過(guò)晶胞判斷晶體中的點(diǎn)陣屬于14種晶格的哪一種，首先要把晶格中環(huán)境不同的質(zhì)點(diǎn)分開(kāi)，觀察它們各自的排列方式。第24頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六

NaCl的晶胞CsCl的晶胞

ZnS的晶胞

第25頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六1.4水的相變和相圖相：物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同的一部分稱為相。相和相之間有明顯的界面。 例如：純水和溶液為單相體系，冰水混合物為多相體系。溶液為單相體系，膠體為多相體系。

相變第26頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，17點(diǎn)24分，星期六(2)氣－固平衡

固態(tài)冰是由大量水分子以分子間力(含氫鍵)結(jié)合在一起的一種晶體。盡管冰比水的分子間力更強(qiáng)些，但在冰的晶體中水分子依然具有一定的能量而在晶格結(jié)點(diǎn)上進(jìn)行振動(dòng)。處在晶面的、少數(shù)能量較高的水分子可以擺脫晶體中其他水分子的束縛而逃逸出晶面進(jìn)入氣相中，這一過(guò)程稱為升華。同時(shí)，氣相中的水分子通過(guò)熱運(yùn)動(dòng)可能碰撞到晶面而回到冰面上，這一過(guò)程稱為凝華。當(dāng)