1、第五章第五章 氫氫水水溶液和膠體溶液和膠體 1-2 1-2 氫的同位數氫的同位數 氫的成鍵特征氫的成鍵特征: :1-1 1-1 氫在周期表中的位置氫在周期表中的位置氫在周期表中的位置有各種不同意見（看教材氫在周期表中的位置有各種不同意見（看教材119120頁）頁）1- 3 氫在自然界的分布和制備氫在自然界的分布和制備 1在自然界中氫主要以化合態的形式存在于在自然界中氫主要以化合態的形式存在于水，有機物和某些礦物。自由態的氫很少。在整個宇水，有機物和某些礦物。自由態的氫很少。在整個宇宙中氫是最多的一種元素。宙中氫是最多的一種元素。一一 氫的分布氫的分布二二 氫的制備氫的制備4. 實驗室制實驗室制

2、H2的步驟方法的步驟方法 啟普發生器有球形漏斗、容器和導啟普發生器有球形漏斗、容器和導氣管三部分組成。使用啟普發生器制取氣管三部分組成。使用啟普發生器制取氫氣十分方便，可以隨時使反應發生或氫氣十分方便，可以隨時使反應發生或停止。停止。1- 4 1- 4 氫的性質和用途氫的性質和用途1 1. . 單質氫單質氫2 2. . 原子氫原子氫五、氫化物五、氫化物六、氫能源六、氫能源 水是地球上分布最廣的物質，江、河、湖、海的水幾乎覆蓋水是地球上分布最廣的物質，江、河、湖、海的水幾乎覆蓋了地球表面的四分之三。在大氣中、地層中以及動物的體內都含了地球表面的四分之三。在大氣中、地層中以及動物的體內都含有大量的

3、水。有大量的水。 水是寶貴的自然資源，而且也是生物代謝作用的一種介質，水是寶貴的自然資源，而且也是生物代謝作用的一種介質，所以說沒有水就沒有生命。所以說沒有水就沒有生命。2- 1 水的組成和結構水的組成和結構 水是由氫和氧兩種元素組成的，其質量組成為氫水是由氫和氧兩種元素組成的，其質量組成為氫11112020，氧氧88888080.。結構理論的研究和精密測定表明，水分子呈。結構理論的研究和精密測定表明，水分子呈”V”型結構型結構兩個兩個O鍵之間的夾角為鍵之間的夾角為104.5,如下圖：如下圖： 由上圖可知，水分子不是一個呈線型對稱結構的分子，分子由上圖可知，水分子不是一個呈線型對稱結構的分子，

4、分子中的正、負電荷重心不相重和，靠近氧的一端帶負電荷，靠近氫中的正、負電荷重心不相重和，靠近氧的一端帶負電荷，靠近氫的一端帶正電荷，因此水分子是一個的一端帶正電荷，因此水分子是一個極性極性分子。分子。水分子的結構水分子的結構水分子的構成水分子的構成水水2- 2 水的物理性質水的物理性質純水是一種無色、無味的液體，厚層的水呈藍綠色。純水是一種無色、無味的液體，厚層的水呈藍綠色。一、溶、沸點高一、溶、沸點高在標準狀況時，水的沸點是在標準狀況時，水的沸點是373K，凝固點，凝固點(熔點熔點)是是273K二、比熱容大二、比熱容大 水的比熱容維水的比熱容維4.1868103J-1K-1，使所有液態和固態

5、物質中使所有液態和固態物質中最大的。最大的。三三 水的密度在水的密度在276.98時最大時最大 絕大多數物質的密度都是隨著溫度的降低而增大的，這是因為絕大多數物質的密度都是隨著溫度的降低而增大的，這是因為熱脹冷縮的現象造成的。熱脹冷縮的現象造成的。2- 3 水的化學性質水的化學性質一一 水的熱分解反應水的熱分解反應2H2O = 2H2 + O21273K二二 水和金屬的作用水和金屬的作用2Na + 2H2O = 2NaOH + H22K + 2H2O = 2KOH + H2Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2Mg + 2H2O =Mg(OH)2 + H2 活潑性差的金屬，只有在加熱

6、的情況下才能和水蒸氣發活潑性差的金屬，只有在加熱的情況下才能和水蒸氣發生反應，例如：生反應，例如：3Fe+4H2O(水蒸氣水蒸氣)=Fe3O4+4H2 三三 水和非金屬的反應水和非金屬的反應水和某些活潑的非金屬單質反應生成酸，例如：水和某些活潑的非金屬單質反應生成酸，例如： F2 + H2O = 2HF + 1/2O2Cl2 + H2O = HCl + HClOBr2 + H2O = 2HBr + HBrO不活潑的非金屬單質如碳等，只有在高溫下和水蒸氣才能反應：不活潑的非金屬單質如碳等，只有在高溫下和水蒸氣才能反應： C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 四、水和氧化物的反應四、水和氧化物

7、的反應某些金屬氧化物和水反應生成相應的堿，例如：某些金屬氧化物和水反應生成相應的堿，例如：某些非金屬的氧化物與水反應生成相應的酸，例如：某些非金屬的氧化物與水反應生成相應的酸，例如：因此這些非金屬氧化物叫做因此這些非金屬氧化物叫做酸酐酸酐Na2O+H2O=2NaOHCaO+H2O=Ca(OH)2SO3+H2O=H2SO4P4O6+6H2O(冷冷)=4H3PO3五、水解反應五、水解反應 強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽及弱酸若堿鹽都能和水發生水解反應強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽及弱酸若堿鹽都能和水發生水解反應例如：例如：NH4Cl+H2O NH3H2O+HCINaAc+H2O NaOH+HAcNH4Ac+H2O

8、 NH3H2O+HAc 2- 4 水的狀態圖水的狀態圖53 溶溶 液液3- 1 分散體系分散體系 一種物質的質點分散在另一種物質中所形成的體一種物質的質點分散在另一種物質中所形成的體系，叫做系，叫做分散體系分散體系，簡稱分散系。被分散的物質叫，簡稱分散系。被分散的物質叫分散分散質，質，另一種物質叫另一種物質叫分散劑分散劑（或分散介質）。按照分散質（或分散介質）。按照分散質和分散劑的聚集狀態，可將分散系分為九類。按照分散和分散劑的聚集狀態，可將分散系分為九類。按照分散質顆粒直徑的大小，可把分散系分為粗分散系、分子分質顆粒直徑的大小，可把分散系分為粗分散系、分子分散系和膠體分散系三種。（參閱教材上

9、冊散系和膠體分散系三種。（參閱教材上冊P.136137）3- 2 物質的溶解性和溶解度物質的溶解性和溶解度 1物質的溶解過程。物質的溶解過程。2固體在水中的溶解和溶解度曲線、結晶、重結晶固體在水中的溶解和溶解度曲線、結晶、重結晶。 3氣體在水中的溶解度（以上內容參閱教材上冊氣體在水中的溶解度（以上內容參閱教材上冊P.140141）。）。4分配定律與萃取分配定律與萃取 分配定律是表示某溶質在兩個互不相溶的溶劑中溶解量間的規分配定律是表示某溶質在兩個互不相溶的溶劑中溶解量間的規律。一定溫度下，一種溶質分配在互不相溶的兩種溶劑中的濃度律。一定溫度下，一種溶質分配在互不相溶的兩種溶劑中的濃度比值為一常

10、數，叫做分配定律。可用下式來表達：比值為一常數，叫做分配定律。可用下式來表達： K = CA/ CB 式中式中K為分配系數，為分配系數，CA為溶質在溶劑為溶質在溶劑A中的濃度，中的濃度，CB為溶質為溶質在溶劑在溶劑B中的濃度。中的濃度。 假如有一溶于水的物質與雜質混在一起，我假如有一溶于水的物質與雜質混在一起，我們可以利用一種有機溶劑從水中抽出該物質，使們可以利用一種有機溶劑從水中抽出該物質，使之轉入有機溶劑，從而使該物質與雜質分離，也之轉入有機溶劑，從而使該物質與雜質分離，也可以反過來操作，即抽出雜質，這種操作叫做有可以反過來操作，即抽出雜質，這種操作叫做有機溶劑抽提或萃取，為了保證分離效果

11、，常常萃機溶劑抽提或萃取，為了保證分離效果，常常萃取多次。例如，水溶液中溶有少量碘和其它物質，取多次。例如，水溶液中溶有少量碘和其它物質，為使碘與其它物質分為使碘與其它物質分 離，可用適量的離，可用適量的CCl4進行進行萃取，碘進入有機相，溶于萃取，碘進入有機相，溶于CCl4，可萃取多次，可萃取多次，把碘從水溶液中分離出來。把碘從水溶液中分離出來。3- 3 溶液的溶液的 濃度濃度1“物質的量物質的量”濃度濃度 用單位體積溶液中所含溶質的物質的量表示的溶液濃用單位體積溶液中所含溶質的物質的量表示的溶液濃度，叫做物質的量濃度，用符號度，叫做物質的量濃度，用符號C表示。表示。 物質的量濃度物質的量濃

12、度（C）=溶質的物質的量溶質的物質的量 溶液的體積溶液的體積C的單位為的單位為molL1. 質量質量“物質的量物質的量”濃度，摩爾分數濃度，摩爾分數 用單位質量的溶劑中所用單位質量的溶劑中所含含溶質的物質的量表示的溶液濃度，叫做溶質的物質的量表示的溶液濃度，叫做質量物質的量濃度質量物質的量濃度（或質（或質量摩爾濃度）。用符號量摩爾濃度）。用符號m表示，單位為表示，單位為 molkg1.2質量物質的量濃度（質量物質的量濃度（m）=溶質的物質的量溶質的物質的量/溶劑的質量溶劑的質量 溶質溶質B的物質的量與溶液（或混合物）的物質的量之比，的物質的量與溶液（或混合物）的物質的量之比，叫做叫做溶質溶質B

13、的摩爾分數的摩爾分數，用符號，用符號XB表示表示 溶質的摩爾分數（溶質的摩爾分數（xB）=溶質溶質B的物質的量的物質的量/全部溶液的物質量全部溶液的物質量3百分比濃度和比例濃度百分比濃度和比例濃度 質量百分比濃度是用溶質的質量占全部溶液的質量的百分質量百分比濃度是用溶質的質量占全部溶液的質量的百分比表示的濃度，簡稱比表示的濃度，簡稱質量百分濃度，質量百分濃度，用用%表示。表示。質量百分濃度質量百分濃度=溶質的質量溶質的質量/溶液的質量溶液的質量100%此外，還有體積百分比濃度等。此外，還有體積百分比濃度等。 比例濃度：液體試劑相互混合或液體試劑用水稀釋常用比例濃度：液體試劑相互混合或液體試劑用

14、水稀釋常用體積比例濃度表示溶液的濃度。例如，體積比例濃度表示溶液的濃度。例如，12HCl溶液指的是溶液指的是1體積的體積的HCl和和2體積的水混合而成的體積的水混合而成的HCl溶液。溶液。4ppm、ppb、ppt濃度濃度(選學選學) 用溶質的質量占溶液的質量的百萬分之幾表示的溶液濃用溶質的質量占溶液的質量的百萬分之幾表示的溶液濃度叫做度叫做ppm。例如，。例如，1某溶液中含溶質某溶液中含溶質3，則該溶液的濃，則該溶液的濃度為度為3ppm. 用溶質的質量占溶液質量的十億分之幾表示的濃度用溶質的質量占溶液質量的十億分之幾表示的濃度叫做叫做ppb。例如。例如1某溶液中含溶質某溶液中含溶質10g，則該

15、溶液的濃，則該溶液的濃度為度為10ppb。 用溶質的質量占溶液的質量的用溶質的質量占溶液的質量的1012分之幾表示的濃度叫做分之幾表示的濃度叫做ppt. 5各種濃度間的相互換算（參閱教材上冊各種濃度間的相互換算（參閱教材上冊P.76）3- 4 稀溶液的依數性稀溶液的依數性1. 蒸汽壓下降：蒸汽壓下降：P=Km2. 沸點升高：沸點升高：Tub=Kbm3. 凝固點下降：凝固點下降：To=Kfm4 滲透壓：滲透壓：V=nRT,54 膠體膠體4- 1 膠體的制備膠體的制備1. 分散法分散法2. 凝聚法凝聚法4- 2 膠體的性質膠體的性質1動力學性質動力學性質布朗運動布朗運動 在膠體溶液中，膠體粒子在不斷地作無規則在膠體溶液中，膠體粒子在不斷地作無規則 的運動，這的運動，這種現象叫做種現象叫做布朗運動。布朗運動。2光學性質光學性質丁鐸爾效應丁鐸爾效應 光線通過膠體溶液時，在光束的垂直方向上可以看光線通過膠體溶液時，在光束的垂直方向上可以看到一個光柱，這種現象叫作到一個光柱，這種現象叫作丁鐸爾效應丁鐸爾效應。丁鐸爾效應的產。丁鐸爾效應的產生，是膠體粒子對光發生散