物質(zhì)及化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)-物質(zhì)的存在狀態(tài)（無(wú)機(jī)化學(xué)課件）

?無(wú)機(jī)化學(xué)阿瑪格分體積定律混合氣體組分體積如何計(jì)算？問(wèn)題導(dǎo)入01分體積02目錄阿瑪格分體積定律CONTENTS03體積分?jǐn)?shù)04推導(dǎo)式分體積01分體積(Vi)：在相同溫度下，各組分氣體占有與混合氣體相同壓強(qiáng)時(shí)所產(chǎn)生的體積叫做該氣體的分體積（Vi）一、分體積插入二維動(dòng)畫（待制作）一、分體積阿瑪格分體積定律02二、阿瑪格分體積定律阿瑪格分體積定律：混合氣體的總體積等于各組分氣體的分體積之和。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：V總

=V1+V2+V3+…+Vi

=∑ViV：混合氣體總體積V1

，V2

，V3…Vi：混合氣體中各組分的分體積例:在某一溫度和壓力下，氫氣和水蒸氣混合氣體的體積為100mL，將混合氣體干燥后，量得剩余的氫氣在同溫同壓下的體積為40mL。水蒸氣的分體積：（100-40）mL=60mL二、阿瑪格分體積定律體積分?jǐn)?shù)03三、體積分?jǐn)?shù)組分氣體i在混合氣體中的占比稱為體積分?jǐn)?shù)，即：例:在某一溫度和壓力下，氫氣和水蒸氣混合氣體的體積為100mL。將混合氣體干燥后，量得剩余的氫氣在同溫同壓下的體積為40mLH2的體積分?jǐn)?shù)：40/100=0.40H2O的體積分?jǐn)?shù)：60/100=0.60三、體積分?jǐn)?shù)推導(dǎo)式04四、推導(dǎo)式將分體積概念代入理想氣體方程式得：p總Vi=niRT用p總V總=n總RT

除上式，則得：Vi/V總

=ni/n總

因?yàn)椋篜i/p總=ni/n總所以：Pi/p總=Vi

/V總即：

Pi

=（Vi

/V總）p總

課堂考核在27℃，101.3kPa下，取1.00L混合氣體進(jìn)行分析，各氣體的體積分?jǐn)?shù)為：CO60.0%，H210.0%，其它氣體為30.0%。求混合氣體中：CO和H2的分壓；CO和H2的物質(zhì)的量。解：（1）根據(jù)推導(dǎo)式解：（2）或課堂考核課程小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)當(dāng)組分氣體的溫度和壓力與混合氣體相同時(shí)，組分氣體單獨(dú)存在時(shí)所占有的體積稱為分體積，混合氣體的總體積等于各組分氣體的分體積之和（阿瑪格分體積定律），組分氣體的體積分?jǐn)?shù)等于其摩爾分?jǐn)?shù)。?無(wú)機(jī)化學(xué)道爾頓分壓定律混合氣體組分壓力如何計(jì)算？問(wèn)題導(dǎo)入天然氣主要成分序號(hào)組分化學(xué)式1甲烷CH42乙烷C2H63丙烷C3H84二氧化碳CO25硫化氫H2S6…………01分壓02目錄道爾頓分壓定律CONTENTS03推導(dǎo)式分壓01分壓(pi)：在相同溫度下，各組分氣體占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力叫做該氣體的分壓（pi）一、分壓道爾頓分壓定律02二、道爾頓分壓定律道爾頓分壓定律：混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：p=p1+p2+p3+…+pi

=∑pi式中，p為混合氣體總壓；p1

，p2

，p3…pi分別為混合氣體中各組分的分壓。插入二維動(dòng)畫（待制作）二、道爾頓分壓定律推導(dǎo)式03三、推導(dǎo)式混合氣體中組分氣體的分壓pi等于總壓p總乘以組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)ni/n總

。或Pi=p總×ni/n總

（2）式除以（1）式得：Pi/p總=ni/n總

組分i的狀態(tài)方程：PiV=niRT

（2）混合氣體的狀態(tài)方程：p總V=n總RT（1）三、推導(dǎo)式例：實(shí)驗(yàn)室里用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，用排水法收集，已知水的飽和蒸氣壓是25kpa，大氣壓是100kpa。氫氣的分壓=100-25=75kpa氫氣的壓力分?jǐn)?shù)=75/100=0.75解：拓展練習(xí)在0.0100m3

容器中含有2.50×10-3mol

H2，1.00×10-3molHe和3.00×10-4

molNe，在35℃時(shí)總壓為多少？p總

=p(H2)+p(He)+p(Ne)=640+256+76.8=973(Pa)課程小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)在相同溫度下，各組分氣體占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力叫做該氣體的分壓（pi），混合氣體的總壓等于各組分氣體的分壓之和。?無(wú)機(jī)化學(xué)固體問(wèn)題導(dǎo)入觀察圖片,下列固體在外形上有什么區(qū)別?固體可由原子、離子或分子組成。這些粒子排列緊湊，通過(guò)化學(xué)鍵或分子間力等強(qiáng)烈的作用力，使它們只能在一定的平衡位置上振動(dòng)。因此固體具有一定體積、一定形狀以及一定程度的剛性。01固體的分類02目錄升華和凝華CONTENTS固體的分類01一、固體的分類固體晶體非晶體固體一、固體的分類固體晶體非晶體固體有一定的幾何外形食鹽明礬石英一、固體的分類固體晶體非晶體固體有一定的幾何外形有固定的熔點(diǎn)一、固體的分類固體晶體非晶體固體有一定的幾何外形有固定的熔點(diǎn)各向異性一、固體的分類固體晶體非晶體固體一、固體的分類固體晶體非晶體固體沒(méi)有一定的幾何外形沒(méi)有固定的熔點(diǎn)各向同性一、固體的分類晶體和非晶體互相轉(zhuǎn)變石英燧石石英玻璃二氧化硅晶

體非晶體一、固體的分類晶體非晶體外形有規(guī)則的幾何形狀沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀物理性質(zhì)有確定的熔點(diǎn)沒(méi)有確定的熔點(diǎn)各向異性各向同性升華和凝華02二、升華和凝華多數(shù)固體物質(zhì)受熱時(shí)能熔化成液體，但有少數(shù)固體物質(zhì)并不經(jīng)過(guò)液體階段而直接變成氣體，這種現(xiàn)象叫做升華氣體固體凝華升華一些氣體在一定條件下也能直接變成固體，這一過(guò)程叫凝華課程小結(jié)1固體分類晶體非晶體外形有規(guī)則的幾何形狀沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀物理性質(zhì)有確定的熔點(diǎn)沒(méi)有確定的熔點(diǎn)各向異性各向同性2升華與凝華升華：固體物質(zhì)受熱直接變成氣體凝華：氣體遇冷直接變成固體?無(wú)機(jī)化學(xué)理想氣體狀態(tài)方程化工生產(chǎn)預(yù)算如何做？案例導(dǎo)入01理想氣體模型02目錄理想氣體狀態(tài)方程CONTENTS03歷史沿革理想氣體模型01理想氣體：理想氣體分子之間沒(méi)有相互吸引和排斥，分子本身的體積相對(duì)于氣體所占有體積完全可以忽略。一、理想氣體模型理想氣體狀態(tài)方程02二、理想氣體狀態(tài)方程pV=nRTp—?dú)怏w壓力，單位為Pa(帕)V—?dú)怏w體積，單位為m3(立方米)n—?dú)怏w物質(zhì)的量，單位為mol(摩)T—?dú)怏w的熱力學(xué)溫度，單位為K(開(kāi))R—摩爾氣體常數(shù)（氣體常數(shù)）二、理想氣體狀態(tài)方程R是一個(gè)與氣體種類無(wú)關(guān)的常數(shù)，稱為摩爾氣體常數(shù)或簡(jiǎn)稱氣體常數(shù)。R=pV/nT=101325Pa×22.414×10-3m3×1.000mol×273.15K=8.314N·m·mol-1·K-1（或8.314?！っ住つ?1·開(kāi)-1)

=

8.314J·mol-1·K-1(或8.314焦·摩-1·開(kāi)-1)各物理量的單位均取國(guó)際單位制壓力（Pa）體積（m3）n（mol）歷史沿革03三、歷史沿革兩個(gè)多世紀(jì)以來(lái)許多科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷地試驗(yàn)、觀察、歸納總結(jié)才取得的成果理想氣體的狀態(tài)方程最后由克拉柏龍總結(jié)完成，因此又叫克拉柏龍方程。波義耳蓋-呂薩克克拉伯龍門捷列夫克勞修斯課堂考核在25℃，101325Pa下，44克二氧化碳的體積是多少？參考答案?無(wú)機(jī)化學(xué)蒸汽壓與沸點(diǎn)為什么在高山上煮食物需要用高壓鍋？問(wèn)題導(dǎo)入01蒸發(fā)與凝聚02目錄蒸汽壓CONTENTS03蒸汽壓與溫度的關(guān)系04注意事項(xiàng)05沸點(diǎn)與外界壓力的關(guān)系蒸發(fā)與凝聚01一、蒸發(fā)與凝聚插入二維動(dòng)畫（待制作）一、蒸發(fā)與凝聚蒸發(fā)：液體表面某些運(yùn)動(dòng)速度較大的分子所具有的能量足以克服分子間的吸引力而逸出液面，成為氣態(tài)分子，這一過(guò)程叫做蒸發(fā)液體氣體蒸發(fā)凝聚凝聚：氣態(tài)分子撞擊液體表面會(huì)重新返回液體，這個(gè)與液體蒸發(fā)現(xiàn)象相反的過(guò)程叫做凝聚。蒸汽壓02二、蒸汽壓飽和蒸氣：在恒定溫度下，與液體平衡的蒸氣稱為飽和蒸氣。液體氣體蒸發(fā)凝聚在單位時(shí)間內(nèi)，脫離液面變成氣體的分子數(shù)等于返回液面變成液體的分子數(shù)，達(dá)到蒸發(fā)與凝聚的動(dòng)態(tài)平衡。此時(shí)，在液體上部的蒸氣量不再改變，蒸氣便具有恒定的壓力，系統(tǒng)中液體與其蒸氣共存。飽和蒸氣壓：飽和蒸氣的壓力就是該氣體在該溫度下的飽和蒸汽壓，簡(jiǎn)稱蒸氣壓。蒸汽壓與溫度的關(guān)系03三、蒸汽壓與溫度的關(guān)系結(jié)論1：不同物質(zhì)在同一溫度下的蒸汽壓不同，蒸氣壓越大，則該物質(zhì)越易揮發(fā)。結(jié)論2：同一物質(zhì)在不同溫度下的蒸汽壓不同，溫度越高，蒸汽壓越大。沸點(diǎn)04四、沸點(diǎn)沸騰：當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，整個(gè)液體內(nèi)部都冒出大量氣泡，氣泡上升至表面，隨即破裂而逸出，這種現(xiàn)