第2章物質(zhì)的化學(xué)組成與聚集狀態(tài)

第二章物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)§

2.1物質(zhì)的化學(xué)組成§

2.2固體§

2.3液體和液晶§

2.4氣體和等離子體2023/2/2§

2.1物質(zhì)的化學(xué)組成1．掌握配位化合物的基本概念和命名原則。2．了解團(tuán)簇、非整比化合物、金屬有機(jī)化合物和高分子化合物。學(xué)習(xí)要求2023/2/2[Pt

(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心離子內(nèi)界(配離子)外界K4[Pt

Cl6

]外界內(nèi)界(配離子)配位體中心離子配位原子配位體1、基本概念一、配位化合物中心原子或離子（統(tǒng)稱(chēng)中心原子）和圍繞它的稱(chēng)為配位體（簡(jiǎn)稱(chēng)配體）的分子或離子，完全或部分由配位鍵結(jié)合形成的一類(lèi)復(fù)雜的化合物。2023/2/22、配位化合物的系統(tǒng)命名原則：服從一般無(wú)機(jī)化合物的命名原則。

（1）外界命名：

外界是簡(jiǎn)單陰離子酸根，則稱(chēng)“某化某”。外界是復(fù)雜陰離子酸根，則稱(chēng)“某酸某”。[CoC12(NH3)4]Cl氯化二氯·四氨合鈷(III)

[Cu(NH3)4]SO4

硫酸四氨合銅(II)

H[PtCl3(NH3)]三氯·一氨合鉑(II)酸

K[PtCl3(NH3)]三氯·一氨合鉑(II)酸鉀

外界為氫離子，配陰離子后用酸字結(jié)尾，它的鹽類(lèi)似。2023/2/2配位體名稱(chēng)（不同配位體名稱(chēng)之間以中圓點(diǎn)(·)分開(kāi)）－合－中心離子。（2）內(nèi)界命名：

內(nèi)界命名法：三先三后原則先配位體后中心離子先離子配體后分子配體先無(wú)機(jī)配體后有機(jī)配體配位原子英文字母順序同類(lèi)配體2023/2/2命名舉例二苯合鉻(0)Cr(C6H6)2八羰基合二鈷(0)Co2(CO)8硫酸二（乙二胺）合銅(Ⅱ)[Cu(en)2]SO4氯化乙酸根·二氨合銅(Ⅱ)[Cu(NH3)2(CH3COO)]Cl氯化二氯·一水·三氨合鈷(Ⅲ)[Co(NH3)3(H2O)C12]Cl四碘合汞(Ⅱ)酸鉀K2[HgI4]六氯合鉑(Ⅱ)酸鉀K4[PtCl6]乙二胺四乙酸合鎂(Ⅱ)酸鈉Na2[MgY]二氯·二羥基合鋅(Ⅱ)酸H2[Zn(OH)2C12]2023/2/2[CaY]2–配離子3、多齒配體與螯合物

含有兩個(gè)或兩個(gè)以上配位原子的配位體稱(chēng)為多齒配體。多齒配體與中心離子形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物稱(chēng)為螯合物。2023/2/2反式-二氯·二氨合鉑(Ⅱ)順式-二氯·二氨合鉑(Ⅱ)例如：具有抗癌活性無(wú)活性配合物的結(jié)構(gòu)與性能

配離子較穩(wěn)定，能像普通離子一樣在溶液中穩(wěn)定存在。螯合物由于螯合效應(yīng)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。具有相同化學(xué)組成的配合物往往有不同的空間結(jié)構(gòu)，并表現(xiàn)出不同的性能。2023/2/2*二、團(tuán)簇

團(tuán)簇是指由幾個(gè)至上千個(gè)原子、分子或其結(jié)合態(tài)粒子聚集而形成的相對(duì)穩(wěn)定的介觀(guān)聚集體。

團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)、性能與所含原子、分子或其結(jié)合態(tài)粒子數(shù)密切相關(guān)，它的物理和化學(xué)性質(zhì)不同于單個(gè)原子或分子，也不同于常規(guī)的固體和液體。團(tuán)簇是許多納米材料的基礎(chǔ)。

碳團(tuán)簇英國(guó)化學(xué)家克魯托美國(guó)化學(xué)家史沫萊美國(guó)化學(xué)家柯?tīng)枠s獲1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。CsC602023/2/22023/2/2碳納米管

碳納米管是一種由單層或多層石墨卷成的納米微管。外部直徑只有幾到幾十納米。

納米碳管的細(xì)尖極易發(fā)射電子。用于做電子槍?zhuān)勺龀蓭桌迕缀竦谋趻焓诫娨暺?，這是電視制造業(yè)的發(fā)展方向。潛在的應(yīng)用前景

碳納米管可以用于未來(lái)電子工業(yè)制造電子器件和超薄導(dǎo)線(xiàn)，使電子芯片集成度更高，體積更小。2023/2/2

不符合正常化合價(jià)規(guī)則，或?qū)⑵浣M成約簡(jiǎn)后，其原子數(shù)目不成整數(shù)比，這類(lèi)化合物稱(chēng)為非整比化合物。碳化物Fe3C，Mn7C3

；氮化物Fe2N，F(xiàn)e4N；*三、非整比化合物

非整比化合物在材料中十分重要，可以控制或改善無(wú)機(jī)固體材料的光、電、聲、磁、熱、力學(xué)等性質(zhì)。

非整比化合物（不定組成）與整比化合物(定組成)（水，二氧化碳等）是一對(duì)矛盾，他們代表著物質(zhì)形成的兩種方式，各自發(fā)揮著自己的作用。Fe1-xO，Sn1+xO2等。2023/2/2GaAs1–xPx是制造發(fā)光二極管的材料，它可以發(fā)出從紅光到綠光的各種顏色的光；“黑漆”古銅鏡耐磨是因?yàn)槠浔砻嫘纬闪艘粚臃钦然衔铮篠n1-xCuxO2碳化物、氮化物在鋼材中能有效地提高鋼材的硬度；(Co0.90Fe0.06Ni0.02Nb0.02)78Si22–xBx

是用于錄音磁頭的一類(lèi)合金的組成；(GdCo，GdFe)是用于計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存元件的一種非晶態(tài)材料；YnBa2CumO7~8：La1–nLim–3

是性能很好的高溫超導(dǎo)體。Ti50Ni是鈦鎳形狀記憶合金；非整比化合物舉例2023/2/2

由金屬原子和有機(jī)基團(tuán)中碳原子鍵合而成，含金屬–碳鍵（M—C）的化合物稱(chēng)金屬有機(jī)化合物。*四、金屬有機(jī)化合物

金屬有機(jī)化合物是電子、光學(xué)、磁性等功能材料、超純材料和精細(xì)陶瓷等許多工業(yè)加工中的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

金屬鎳粉與CO反應(yīng)得到液態(tài)Ni(CO)4，在稍高溫度下分解便得到純鎳。

如：(C2H5)2Zn、C6H5Ti(OC3H7)3、(C2H5)4Pb、RMgX（R為烷基，X為鹵素）、Cr(C6H6)2、Fe(C5H5)2（二茂鐵）。2023/2/2

高分子化合物，簡(jiǎn)稱(chēng)高分子，又稱(chēng)高聚物，它的相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)幾千甚至幾百萬(wàn)。*五、高分子化合物

有機(jī)高分子中有纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉、木質(zhì)素等天然高分子和有機(jī)小分子聚合而成的合成高分子。世界上第一個(gè)合成高分子是1907年誕生的酚醛樹(shù)脂。2023/2/2單體

鏈節(jié)(重復(fù)單元)簡(jiǎn)寫(xiě)：聚合物聚合聚合度多分散性：高分子化合物相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的現(xiàn)象。相關(guān)概念：加成聚合、縮合聚合,均聚、共聚,多鏈節(jié)聚合度。作業(yè)：P32，習(xí)題1.2023/2/2§

2.2固體1．了解晶體、非晶體概念，掌握晶體的分類(lèi)、晶格結(jié)點(diǎn)上粒子及其作用力、熔點(diǎn)、硬度、延展性、導(dǎo)電性的不同。2．了解非晶態(tài)高分子化合物、固體吸附劑和固體廢棄物。學(xué)習(xí)要求2023/2/2圖2-8晶格及晶胞(a)(b)(c)等徑圓球密堆積晶格或點(diǎn)陣晶胞一、晶體晶體如圖2-8(a)，具有較規(guī)則的幾何外形。

晶體三維點(diǎn)陣中存在一個(gè)能夠完全代表晶格特征的最小單元叫作晶胞，如圖2-8(c)表示的是立方晶系的一個(gè)晶胞。2023/2/2十二面體鉆石晶體鉆石及其母巖單晶體：如果能用一個(gè)空間點(diǎn)陣圖形貫穿整個(gè)晶體，這種晶體又叫單晶體。如自然界存在的金剛石、人工制備的單晶硅、鍺等。多晶體：一般的固體材料不能用一個(gè)空間點(diǎn)陣圖形貫穿，它們稱(chēng)為多晶體。2023/2/21．離子晶體

離子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上交替排列著正、負(fù)離子，靠離子鍵結(jié)合。NaCl離子晶體如圖2-9所示。

離子晶體一般具有較高的熔點(diǎn)和較大的硬度，較脆。在熔融狀態(tài)或在水溶液中具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，但在固體狀態(tài)時(shí)離子限制在晶格的一定位置上振動(dòng)，所以幾乎不導(dǎo)電。Na+Cl-圖2-9NaCl離子晶體2023/2/2離子間作用力：F=k(q+q-)/(r++r-)2

離子間作用力隨離子電荷的增加而增大，隨離子半徑的增大而減小。晶體的熔點(diǎn)和硬度的變化與離子間作用力的變化相同。電荷數(shù)起主要作用，在電荷數(shù)相同的情況下參考半徑大小?；顫娊饘俚暮跛猁}和氧化物、鹵化物通常屬于離子晶體。2023/2/2表2.5KF、NaF和CaO晶體離子間作用力及其熔點(diǎn)變化規(guī)律2023/2/2圖2-10CO2分子晶體(干冰)2．分子晶體

分子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著極性分子或非極性分子，分子間以范德華力(分子間力)或氫鍵相結(jié)合。

屬于分子晶體的物質(zhì)一般為非金屬元素組成的共價(jià)化合物，如SiF4，SiCl4，SiBr4，SiI4，H2O，CO2，I2

等。

對(duì)于無(wú)氫鍵的相同類(lèi)型分子晶體，分子間力隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而增大，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)也隨之增高。由于分子間力較弱，分子晶體的硬度較小，熔點(diǎn)一般低于400℃，并有較大的揮發(fā)性，如碘片、萘等。電中性，一般不導(dǎo)電。2023/2/2C60

的溶液C60

的晶體結(jié)構(gòu)2023/2/23．原子晶體

原子晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著中性原子，原子間由共價(jià)鍵結(jié)合。由非金屬元素組成的共價(jià)化合物多為分子晶體，但也有少數(shù)可形成原子晶體，如常見(jiàn)的C(金剛石，立方型)，Si，Ge，As，SiC(俗稱(chēng)金剛砂)，SiO2，B4C，BN(立方型)，GaAs等。

原子晶體一般具有較高的熔點(diǎn)和硬度，在工程中經(jīng)常作為磨料或耐火材料，延展性很小，有脆性，不易導(dǎo)電，可做電的絕緣體，某些（如Si、Ge、Ga、As等）可做優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，在一般溶劑中都不溶解。原子晶體特性2023/2/2圖2-11金剛石(C)的晶體結(jié)構(gòu)金剛石藍(lán)色球和紅色球都是碳原子，用紅色球凸顯四個(gè)位置特殊的碳原子。2023/2/24．金屬晶體

金屬晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著原子或正離子。原子或正離子通過(guò)自由電子結(jié)合，這種結(jié)合力是金屬鍵。金屬鍵的強(qiáng)弱與構(gòu)成金屬晶體原子的原子半徑、有效核電荷、外層電子組態(tài)等因素有關(guān)。金屬晶體特性

金屬晶體單質(zhì)多數(shù)具有較高的熔點(diǎn)和較大的硬度，通常所說(shuō)的耐高溫金屬就是指熔點(diǎn)高于鉻的熔點(diǎn)(1857℃)的金屬。

金屬晶體具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，還有良好的延展性等機(jī)械加工性能，有金屬光澤、對(duì)光不透明等特性。純金屬及其合金構(gòu)成的金屬材料是最重要的結(jié)構(gòu)材料之一。2023/2/2圖2-12金屬晶體密堆積方式A1型密堆積ABCABCA3型密堆積ABABA2型密堆積ABAB體心立方六方面心立方ABAABCA2023/2/25．過(guò)渡型晶體

更多晶體的晶格結(jié)點(diǎn)粒子間作用發(fā)生了變異，很難劃定為上述任一典型晶體，而屬于過(guò)渡型晶體。

例如，金屬有機(jī)化合物；FeCl3傾向于分子晶體，熔點(diǎn)306℃較低，F(xiàn)eCl2傾向于離子晶體，熔點(diǎn)672℃較高。6．混合鍵型晶體

實(shí)際晶體中還有晶格粒子間同時(shí)存在幾種作用力的混合鍵型晶體。如層狀結(jié)構(gòu)的石墨（圖2-13）、二硫化鉬、氮化硼等屬于混合鍵型晶體。圖2-13

石墨的層狀結(jié)構(gòu)2023/2/2

與晶體晶格結(jié)點(diǎn)上微粒長(zhǎng)程有序排列不同，非晶體中微粒呈無(wú)序排列。非晶體的熔化，經(jīng)歷由固態(tài)逐漸變軟，最后變?yōu)榱鲃?dòng)熔體的一個(gè)過(guò)程，無(wú)確定的熔點(diǎn)。在不同溫度區(qū)間，呈現(xiàn)出玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)等三種不同的物理狀態(tài)。*二、非晶體非晶態(tài)——琥珀C10H16O，硬度2.52023/2/2粘流態(tài)高彈態(tài)玻璃態(tài)1．非晶態(tài)高分子化合物形變溫度TgTf圖2-15高分子化合物的形變與溫度的關(guān)系2023/2/22．非晶態(tài)薄膜

目前使用的許多半導(dǎo)體器件中都有非晶態(tài)薄膜。最具代表性的是高信息密度的光存貯盤(pán)，還有廉價(jià)光電池、激光書(shū)寫(xiě)和復(fù)印機(jī)上的長(zhǎng)壽命感光滾筒以及大屏幕顯示的電子電路等。使用的半導(dǎo)體物質(zhì)是Ge，Si，α—Si：H，GaAs等。3．非晶態(tài)合金

由液態(tài)金屬快速凝固而成。非晶態(tài)合金可以是二元、三元或多元合金。非晶態(tài)合金在力、電、磁等性能方面優(yōu)于同類(lèi)晶態(tài)材料，具有高強(qiáng)度、高韌性、高硬度、高光潔度和抗腐蝕、抗輻射、抗沖擊等特點(diǎn)。2023/2/24．石英光導(dǎo)纖維

石英光導(dǎo)纖維也是非晶體材料，具有優(yōu)良的導(dǎo)光性。光導(dǎo)纖維利用光脈沖傳輸信息，具有傳輸信號(hào)容量大、損耗小、中繼站少等優(yōu)點(diǎn)，是發(fā)展現(xiàn)代通信的關(guān)鍵性材料。

光導(dǎo)纖維有石英氧化物光纖，還有氟化物光導(dǎo)纖維等。性能各異的光纖樣品2023/2/2

固體表面層粒子受力不均勻，有剩余的吸引力，使固體表面具有吸附能力。*三、固體吸附劑活性炭

活性炭的比表面積大，有很強(qiáng)的物理吸附能力?；钚蕴吭诨罨^(guò)程中，能在表面形成一些含氧官能團(tuán)，具有化學(xué)吸附的能力和良好的催化活性，能加速表面的一些化學(xué)反應(yīng)，有效地吸附并除去廢水、廢氣中的有害物質(zhì)。

分子篩是指人工合成的沸石型不溶性硅鋁酸鹽，因能篩選大小不同的分子而得名。分子篩2023/2/2

包括工業(yè)廢棄材料、城鎮(zhèn)渣土、礦山殘?jiān)?、生活垃圾和生物質(zhì)等。全世界每年產(chǎn)生的廢棄物超過(guò)100億噸。*四、固體廢棄物固體廢棄物的危害

固體廢棄物若處理不當(dāng)，危害極大。它占用大面積土地；重金屬滲入土壤被植物吸收，再通過(guò)食物鏈富集進(jìn)入人體內(nèi)引起中毒；有機(jī)固體廢棄物腐爛滋生病菌，成為疾病感染源。固體廢棄物的再生化、資源化焚燒垃圾發(fā)電，高分子裂解作業(yè)：P43，習(xí)題3,4.2023/2/2§

2.3液體和液晶1．掌握水的重要物理性質(zhì)，氫鍵的產(chǎn)生及對(duì)水性質(zhì)的影響，pH概念及其計(jì)算，理解熔化熱、氣化熱、摩爾熱容、質(zhì)量摩爾濃度等概念。2．理解溶液的蒸氣壓降低、凝固點(diǎn)下降、沸點(diǎn)上升和產(chǎn)生滲透壓的原因，了解稀溶液依數(shù)性定量計(jì)算公式的適用條件和應(yīng)用實(shí)例。3．了解液體燃料、表面活性物質(zhì)、液晶。學(xué)習(xí)要求2023/2/2一、水的性質(zhì)和應(yīng)用

水分子中，氫、氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合，O–H鍵長(zhǎng)為0.09572nm，∠HOH為104.52°。氣相水的結(jié)構(gòu)水的氣態(tài)二聚體四面體形

電荷分布體系2023/2/2

水分子的結(jié)構(gòu)和水分子間的氫鍵作用決定了水具有許多特殊性質(zhì)。雪花據(jù)有關(guān)研究，每1億片雪花中，很難找到兩片外形相同的雪花2023/2/2圖2-17水團(tuán)簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

水分子間存在氫鍵而發(fā)生締合，形成水的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)(H2O)n，如圖2-17所示。水的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)氫鍵2023/2/2

水在4℃時(shí)密度最大。晶體水—冰具有如圖2-18的穩(wěn)定六方晶型結(jié)構(gòu)，氧原子相距0.276nm，中心的水分子以氫鍵和其它4個(gè)相鄰水分子相聯(lián)構(gòu)成四面體，三維伸展形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨著溫度升高，冰熔化，這種“冰山”結(jié)構(gòu)塌陷，水分子排列變得更緊密，在4℃時(shí)達(dá)到極值，此時(shí)密度最大，出現(xiàn)所謂的“冷脹熱縮”現(xiàn)象。圖2-18冰的結(jié)構(gòu)水的密度2023/2/2

水締合程度大，活性喪失嚴(yán)重，因而變成了“死水”。但水分子間的氫鍵在加熱、磁場(chǎng)等條件下將被破壞，從而降低了締合度。

水是最常見(jiàn)的液體和工程上應(yīng)用最多的溶劑。物質(zhì)一般在熱水中的溶解度大，熱水洗滌效果好；熱茶較冷水解渴等都與水的締合度降低或被解除有關(guān)。用磁化水做溶劑，可增大礦物質(zhì)的溶解度，因此常飲磁化水能降低人體“結(jié)石病”。水的締合水的導(dǎo)電性

純水幾乎是不導(dǎo)電的。實(shí)際應(yīng)用的水中常含有可溶性電解質(zhì)使其導(dǎo)電能力增大。2023/2/2表2.7不同水樣的電導(dǎo)率可用電導(dǎo)率儀測(cè)定水樣的電導(dǎo)率，可從電導(dǎo)率數(shù)值確定水的純度。表2.7列出了常見(jiàn)水樣的電導(dǎo)率，其單位為西門(mén)子·米–1（S·m–1）2023/2/2升華熱51kJ·mol–1mp，0℃bp，100℃熔化熱小6

kJ·mol–1比熱大76

J·mol–1·K–1氣化熱大40.6

kJ·mol–1水的熱學(xué)性質(zhì)(蒸發(fā)、蒸汽壓、熱容等等概念)冰水汽水的生態(tài)價(jià)值

冰比水輕，浮在表面：易熔、參加循環(huán)；保護(hù)物種。2023/2/2

純水中的H＋濃度很小，在10–7mol·dm–3

左右。當(dāng)水溶液中c(H+)<1.0mol·dm–3

時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)（俗稱(chēng)離子積）用Kθw表示式中cθ

為標(biāo)準(zhǔn)濃度cθ=1.00mol·dm–3。25℃時(shí)水的Kwθ=1.00×10–14通常用H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)表示，稱(chēng)為pH(例2.1)水的解離水會(huì)發(fā)生解離：?jiǎn)栴}1、珠穆朗瑪峰，沸水：80℃

3、0.9%生理鹽水，5.0%葡萄糖溶液4、鐘罩實(shí)驗(yàn)純水糖水放置一段時(shí)間后！2、馓鹽除雪

二、溶液的蒸氣壓、凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)和滲透壓

初始：v蒸發(fā)＞v凝聚平衡：v蒸發(fā)＝v凝聚飽和蒸汽壓：達(dá)到平衡時(shí)液體上方的蒸汽所具有的壓力。純水的蒸氣壓示意圖1、溶劑（純液體）的蒸氣壓，p0純?nèi)軇┲屑尤腚y揮發(fā)非電解質(zhì)后純?nèi)軇┱Ｈ芤荷賞↓

2、溶液的蒸氣壓下降—拉烏爾定律p=p0χA

p＝p0(1－xB)∴p0－p＝

p＝p0

xB∴p＝p0－p0

xB

p(kPa)T(K)溶劑溶液101.3kpaAB’Tb*△pp0p

Tb－Tbo

＝△Tb＝Kb·b(B)101.3

p(kPa)

Tbo

T

bT(K)純水水溶液Tb僅與溶劑有關(guān)3．溶液的沸點(diǎn)升高△Tf=Tf0-

Tf

=KfbBT(K)AB0.61

Tf

273

A:冰～水共存

B:冰～溶液共存溶液Tf冰水p/KPa僅與溶劑有關(guān)4、溶液的凝固點(diǎn)下降2023/2/2圖2-19水、冰和水溶液的蒸氣壓隨溫度的變化液固氣溶液ΔT

fpΔT

bp101.325t

/℃

t沸100p(H2O)/kPa0.6110.01ab’a’cbt凝4、

溶液的滲透壓半透膜濃度差2.

方向

溶劑由稀向濃提問(wèn)：藍(lán)墨水滴進(jìn)一杯水中，有何現(xiàn)象？擴(kuò)散的方向：糖水半透膜水（一）滲透作用通過(guò)半透膜發(fā)生表面上單方面擴(kuò)散的現(xiàn)象1.產(chǎn)生條件濃向稀2023/2/2溶液的滲透壓顯示滲透壓現(xiàn)象的簡(jiǎn)單裝置

滲透壓是為維持被半透膜所隔開(kāi)的溶液與純?nèi)軇┲g的滲透平衡而需要的額外壓力。純水半透膜П=cB×R×T溶液2023/2/2

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓與溶液的體積摩爾濃度及熱力學(xué)溫度成正比?；驖B透壓的定量關(guān)系1887年，荷蘭物理化學(xué)家范特霍夫，提出了稀溶液的滲透壓與溫度和溶質(zhì)濃度的關(guān)系式：荷蘭化學(xué)家范特霍夫2023/2/2

滲透壓具有重要的生物學(xué)意義，它是引起水在生物體中運(yùn)動(dòng)的重要推動(dòng)力。298.15K時(shí)0.1mol·dm–3溶液的滲透壓為248kPa，數(shù)值相當(dāng)可觀(guān)。一般植物細(xì)胞汁的滲透壓可達(dá)2000kPa（相當(dāng)于200m水柱），所以水份可以籍滲透作用從植物的根部運(yùn)送到數(shù)十米高的頂端，以供植物白天進(jìn)行光合作用的需要。人體血液平均的滲透壓約為760kPa，臨床上使用0.90%的生理鹽水和5%葡萄糖溶液等等滲溶液，就是為了保持人體處于正常的滲透壓范圍，否則會(huì)導(dǎo)致溶血等嚴(yán)重后果。滲透壓的生物學(xué)意義2023/2/2等滲液高滲液低滲液滲透壓的生物學(xué)意義2023/2/2

如果在溶液的一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的外壓力，則溶劑由溶液一側(cè)通過(guò)半透膜向純?nèi)軇┗虻蜐舛确较驖B透，這種現(xiàn)象稱(chēng)為反滲透。它為海水淡化和環(huán)境保護(hù)中的廢水處理提供了一個(gè)重要方法。反滲透海水淡化示意圖純水溶液2023/2/2

除核燃料外，一般燃料分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三大類(lèi)。固體燃料包括煤、木材、木炭和焦炭等；液體燃料主要包括石油和頁(yè)巖油產(chǎn)品，如汽油、煤油、柴油和燃料油等；氣體燃料包括天然氣、煤氣、沼氣等。*三、液體燃料

液體燃料一般由石油經(jīng)過(guò)蒸餾分離并精制得到（汽油沸點(diǎn)范圍約為30～200℃、煤油140～280℃和柴油200～330℃）。液體燃料的組成2023/2/2*四、表面活性物質(zhì)凡能顯著降低水溶液表面張力的物質(zhì)叫表面活性物質(zhì)。表面活性劑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：雙親分子Na+親水基親油基簡(jiǎn)化為：疏水基憎水基憎油基圖2-18表面活性劑在兩

相界面的排列水相空氣表面活性劑的作用潤(rùn)濕與滲透，增溶與洗滌，乳化與破乳，發(fā)泡與消泡。2023/2/2

液晶是介于晶體與液體之間的一種介晶狀態(tài)，不同于一般的固體、液體。有些物質(zhì)加熱溶解后，得到混濁液體，具有像晶體一樣的各向異性，又具有像液體一樣的流動(dòng)性和連續(xù)性，再加熱到一定溫度以后，就變成透明的液體。這種有序的流體就是液晶。液晶常分成熱致液晶和溶致液晶兩大類(lèi)。*五、液晶液晶是新型顯示材料，在工程上應(yīng)用非常廣泛。比如，液晶顯示器、電子體溫計(jì)等。液晶的用途作業(yè)：P58，習(xí)題2.2023/2/2§

2.4氣體和等離子體學(xué)習(xí)要求1．掌握理想氣體狀態(tài)方程及其用于實(shí)際氣體的條件；了解常用氣體鋼瓶的規(guī)定和使用。3．掌握大氣濕度概念和相對(duì)濕度的計(jì)算。4．了解全球大氣變化、氣溶膠、等離子體。2023/2/2理想氣體狀態(tài)方程表示為：一、理想氣體和實(shí)際氣體

理想氣體在微觀(guān)上具有兩個(gè)特征：分子本身不占體積；分子間沒(méi)有相互作用力，其系統(tǒng)的勢(shì)能可忽略。

理想氣體是一種理想的假設(shè)，在自然界不可能存在，但它是一切實(shí)際氣體在極限情況下（p→0）具有的共性。溫度較高、壓力較低的實(shí)際氣體，可以近似為理想氣體。實(shí)際氣體2023/2/2

在工程應(yīng)用中遇到的通常是氣體混合物。某一組分B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（yB）與混合氣體總壓力（p）的乘積稱(chēng)為該組分在混合氣體中的分壓力（pB=yBp），簡(jiǎn)稱(chēng)分壓。

組分B單獨(dú)存在于混合氣體的溫度、總壓力條件下占有的體積稱(chēng)為該組分在混合氣體中的分體積（VB）。分壓與分體積2023/2/2表2.13高壓氣體鋼瓶的顏色工業(yè)用氣

高壓氣體鋼瓶的外表顏色和字樣顏色都有專(zhuān)門(mén)規(guī)定。2023/2/2

水蒸氣在大氣中的含量多少，表達(dá)了大氣的干濕程度，簡(jiǎn)稱(chēng)濕度。單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量稱(chēng)為絕對(duì)濕度。二、大氣相對(duì)濕度絕對(duì)濕度

大氣中水蒸氣的分壓力和同溫度下水的飽和蒸氣壓的百分比值稱(chēng)為相對(duì)濕度。

相對(duì)濕度

如我國(guó)故宮地下文物庫(kù)房要求：溫度控制在14.5℃～16.5℃，相對(duì)濕度控制在45%～55%之間；計(jì)算機(jī)合適的工作環(huán)境為：室溫15℃～35℃，相對(duì)濕度為20%～80%。2023/2/2

當(dāng)前，全球性大氣變化，尤其是酸雨、溫室效應(yīng)和臭氧層空洞等現(xiàn)象，嚴(yán)重破壞了人類(lèi)和動(dòng)植物生存的正常環(huán)境，威脅著人類(lèi)的生存質(zhì)量，成為全球關(guān)注的熱門(mén)環(huán)境問(wèn)題。*三、全球性大氣變化1、酸雨

酸雨是指pH<5.6的酸性降水，是大氣污染現(xiàn)象之一。酸雨破壞生態(tài)系統(tǒng)，危害人類(lèi)健康，腐蝕建筑物、工廠(chǎng)設(shè)備和文化古跡。我國(guó)SO2的排放量已居世界第一位，酸雨覆蓋面積已達(dá)國(guó)土面積的40%。杭州靈隱寺的“摩崖石刻”嘉定名園秋霞圃2023/2/22、溫室效應(yīng)