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无机化学物质的状态备课讲稿 12.1气体2.2液体2.3固体第第2章物质的状态22.1气体2.1.1理想气体状态方程2.1.2气体分压定律2.1.3气体扩散定律32.1.1理想气体状态方程式 1、理想气体-分子之间没有相互吸引和排斥，分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略。 分子间及分子与器壁间的碰撞不造成动能损失。 实际气体理想气体高温低压人们将符合理想气体状态方程式的气体，称为理想气体。 4pV=nRT R-摩尔气体常数在STP下，p=101.325kPa,T=273.15K n=1.0mol时,V m=22.414L=22.41410-3m3nTpVR? 2、理想气体状态方程式11K molJ314.8?K15.2731.0molm102.414Pa10132533?END p-Pa V-m3T-K n-mol6 （1）计算p，V，T，n四个物理量之一。 （2）气体摩尔质量的计算Mmn? 3、理想气体状态方程式的应用pVmRTM?RTMmpV?nRT pV?pV=nRT M=M r(g?mol-1)相对分子质量7?=RTpMpVmRTM?=m/V pRTM? （3）气体密度的计算总结 （1）计算p，V，T，n四个物理量之一。 （2）气体摩尔质量的计算 （3）气体密度的计算8某气体化合物是氮的氧化物，其中含氮的质量分数为30.5%。 在一容器中充有该氮氧化合物，质量是4.107g，其体积为0.500L，压力为202.7kPa,温度为0，求 （1）在STP条件下该气体的密度； （2）该化合物的相对分子质量； （3）该化合物的分子式。 (1)4.11gL-1p1V1=p2V2 (2)M=92.0gmol-1 (3)N2O4例1答案92.1.2实际气体的状态方程实际气体分子本身有体积分子间存在作用力22n(p+a)(V-nb)=nRTVa，b为范德华常数，其值越大，说明实际气体偏离理想气体的程度越大。 由实验测定。 -范德华方程（）1011（道尔顿分压定律）2.1.3分压定律的应用及计算12组分气体-理想气体混合物中每一种气体分压组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。 VRT npBB?（表达式之一）2.1.3分压定律的应用及计算13分压定律混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。 p=p1+p2+?或p=?p B（表达式之二）VnRTp?,2211VRT npVRTnp?VRTn nVRTnVRT np?2121n=n1+n2+?（道尔顿分压定律）14分压的求解x B?B的摩尔分数?BB.1nRTpV?BB Bxnnpp?. (2)nRTpV?p x pnnpBBB?（表达式之三） (1) (2)得15例2某容器中含有NH 3、O 2、N2等气体的混合物。 取样分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol。 混合气体的总压p=133.0kPa。 试计算各组分气体的分压。 解n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700mol35.5kPa kPa0.133200.1320.0?33NH(NH)np pn?16p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5kPa pnnp)O()O(22?20.0kPa kPa5.35320.0180.0?17分压定律的应用例18P21例2-6.已知p=9.96104Pa,T=294K,m(O2)=0.480g,V=0.377dm3求M(O2)解p=p(O2)+p(H2O)查表知294K p(H2O)=2.48103Pap(O2)=pp(H2O)=9.961042.48103=9.71104(Pa)19由p iV=n iRT END22OORTp Vn?总?43971100377100015mol8314294?222O-1OO0480320gmol0015mMn?20分体积混合气体中某一组分B的分体积V B是该组份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。 pRT nVBB?*分体积定律21V=V1+V2+?pRT nVBB?BBV V或p nRT?pRT npRTnV21BB B?nnVV称为B的体积分数p p B B?V VxppB BBB?,?pRTn n?2122例例4A、B两种气体在一定温度下，在一容器中混合，混合后下面表达式是否正确？1P AV A=n ART2P V=n ART3PV A=n ART4P AV=n ART5P A(V A+V B)=n ART6(P A+P B)V A=n ART否否否否是是是是是是是是P总V分分=P分V总总=n分RT23同温同压下某种气态物质的扩散速度与其密度的平方根成反比。 即u i或=u i扩散速度气体密度M r相对分子量由pV=nRT pV=RT=即同温同压下与M r成反比=2.1.4气体扩散定律24P例2-将氨气和氯化氢气体同时从一根120cm长的玻璃管两端分别向管内自由扩散。 两气体在管中什么位置相遇而生成NH4Cl白烟？33r(NH)HClNHr(HCl)MuuM?分析:lut?25液化或凝聚气体变成液体的过程条件？临界常数临界温度(T c)加压时使气体液化的最高温度。 临界压力(P c)在T c时使气体液化的最低压力。 临界体积(V c)在T c和P c下1mol气体所占体积。 临界状态气态物质处于T c,P c,V c的状态。 对非极性分子,T c较低,难液化。 He H2N2O2对极性分子，较易液化。 NH3H2O2.1.气体的液化END262.2液体蒸发?凝聚?饱和蒸气压?影响因素?易挥发物质?P蒸较大难挥发物质?P蒸较小蒸发热?摩尔蒸发热v Hm,Jmol-1克劳修斯克拉贝龙方程沸点?正常沸点?END自学P-3627固体物质按其中原子排列的有序程度晶体(crystal)无定形物质(amorphous solid)单晶体(monocrystal)多晶体(polycrystal)（非晶体）液晶2.3固体28晶体的特征1有固定的几何外形；2有固定的熔点；3有各向异性。 2.3.1晶体和非晶体晶体:质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列，具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。 无定形体由于内部质点排列不规则，所以没有一定的结晶外形。 例如云母，特别容易裂成薄片，石墨不仅容易分层裂开，而且其导电率在平行于石墨层的方向比垂直于石墨层的方向要大得多。 晶体在不同方向上具有不同的物理、化学性质，这种特性称为各向异性（anisotropy）。 非晶体则是各向同性的29石英SiO2方解石CaCO3萤石CaF2结晶SiO2和和无定形SiO2302.3.2晶体的内部结构 1、结点和晶格结点-晶体中的微粒抽象为几何学中的点晶格-把组成晶体的质点（分子、原子、离子）在空间按一定的规则联结起来，则可以得到描述晶体内部结构的几何图像，简称晶格（点阵）。 2、晶胞-晶格中具有代表性的最小重复单位， 3、晶体-晶胞在三维空间中无限重复就形成晶体体31由晶胞参数a，b，c，表示，a，b，c为六面体边长，分别是bc，ca,ab所组成的夹角。 4、晶胞的两个要素1）晶胞的大小与形状322）晶胞的内容粒子的种类，数目及它在晶胞中的相对位置。 按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。 晶系边长夹角晶体实例立方晶系a=b=c=900NaCl三方晶系a=b=c=900Al2O3四方晶系a=bc=900SnO2六方晶系a=bc=900,=1200AgI正交晶系abc=900HgCl2单斜晶系abc=900,900KClO3三斜晶系abc900CuSO45H2O按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式。 例如，立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。 3334原子晶体离子晶体分子晶体金属晶体晶体的类型-粒子种类及粒子间结合力2.3.3晶体的类型及性质比较离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体正正,负离子原子分子金属原子正离子离子键共价键分子间力或氢键金属键(离域键)较高高高较低不定硬硬度大大小小不定NaCl CaONH4Cl金刚石,Si SiO2,B4C SiC,Ge CO2,HF卤素单质稀有气体Fe,Cu Al，Zn基本类型晶格点上的微粒微粒间作用力熔沸点较大实实例晶体的类型及性质比较36Cl顶点(1/8)?8=1，面中心(1/2)?6=3，共4个Na+棱上(1/4)?12=3体中心1共4个11组成有代表性。 2.3.4三种典型的离子晶体NaCl型晶胞中粒子的分布配位比(数）最近层的异号离子的个数配位数为6:6NaCl是化学式，不是分子式每个晶胞中所含的粒子数实例-MgO，KI，C