1、奇妙的水分子和水資源第1頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二水分子的極性和氫鍵4.1水分子的結構和冰第2頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二水的性質水的蒸發熱大： 40.67 kJmol-1(101.3kPa)水的等壓熱容： 75.30 Jmol-1K-1水的沸點：100密度反常：4為最大良好的溶劑：極性，氫鍵水的結構和性質第3頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二幾種常見物質的熱容(J/gK)Ammonia, NH34.70Liquid water , H2O4.184Ethylene glycol, C2H6O22.42Ice

2、 , H2O2.01Water vapor, H2O2.0Aluminum, Al0.90Iron, Fe0.451Silver, Ag0.24Gold, Au0.13第4頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二冰浮在水面上1g冰，水，水蒸汽的體積隨溫度的變化第5頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.2液態水的行為液體的性質（1）粘度：與液體流動性有關。受分子間作用力影響，還受分子大小和形狀影響（2）水分子間內聚力：范德瓦爾斯力和氫鍵（3）表面張力：與分子間作用力有關,表現在表面第6頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二露珠的形成落

3、在物體表面的水滴是否能潤濕物體的表面取決于兩種力的競爭，內聚力和附著力 內聚力是同種物質中相同分子間的相互作用力。附著力是不同種物質中不同分子間的相互作用力。如果內聚力大于附著力，液滴就以圓球形狀存在于物體材料的表面；叫不潤濕,露珠的形成就是這樣.如果內聚力小于附著力，液滴就能潤濕物體材料的表面;叫能潤濕,水在干凈的玻璃上就是這樣.第7頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二潤濕潤濕角的示意圖：第8頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二玻璃管中的毛細現象水分子與水分子之間的內聚力向下，玻璃與水分子之間的附著力向上提拉，內聚力附著力時，液面下降并形成凸面凸面

4、附加合力向下剖面圖4.2.2毛細現象第10頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二溶液及其性質物質的三態：氣態、液態、固態。1.氣態：無序、熱運動氣體分子的特點及處理方式和狀態方程。2.液態：短程有序，長程無序純液體的性質：液體分子之間的作用力；液體表面與中間分子受力的情況不同；表面分子有逃逸出液體的傾向，液體上空的分子也有回到液面的傾向，即蒸發與凝聚的過程；3.固態：對于晶體，有序及各項異性晶體的結構特點及與物性的關系。物質的三態第11頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.3.1 熔化和凝固溫度降低，液體分子平均動能下降，當其比其他分子對他的吸引力小

5、的時候，分子間滑動停止，失去流動性，這種現象就叫凝固；發生凝固的溫度就是該物質的凝固點溫度升高，固體變成了液體，這一過程叫熔化或融解。這個溫度就是該物質的熔點。物體熔點的高低主要取決于物質內部微粒之間的相互作用力-范德瓦耳斯力、氫鍵。 4.3水的相變第12頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二蒸發和凝聚 位于液體表面的分子就能獲得足夠能量克服分子間力的束縛跑到液面以外的空間成為氣態分子，這一過程就叫蒸發或氣化.冷凝或凝聚是與蒸發相反的一個過程，氣體分子撞擊液體的表面，該分子不是反彈回氣態而是附著在液體的表面 第13頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二蒸

6、氣壓飽和蒸氣壓:處于密閉容器中的液體,某溫度下,冷凝的速度等于揮發的速度時液體表面氣體分子形成的壓力.是蒸氣壓的一個情況.蒸氣壓:某溫度下,液體表面氣體分子形成的壓力注意以后提到的蒸氣壓都是指 飽和蒸氣壓第14頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.3.3 液體的蒸氣壓(飽和蒸氣壓)只與體系本身的性質和溫度有關； 不同的液體，由于分子間的作用力不同，蒸氣壓的大小不同。是液體揮發性的表征；同一體系，溫度不同，蒸氣壓的大小不同，溫度升高，蒸氣壓變大。第15頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二不同物質不同溫度的蒸氣壓(飽和蒸氣壓)第16頁，共49頁，202

7、2年，5月20日，15點18分，星期二相對濕度敞開容器中，要達到揮發和凝聚平衡，則應該是該液體的蒸氣在整個氣相混合物中的分壓等于該液體的平衡(飽和)蒸氣壓。當空氣中的水蒸氣的分壓等于水的平衡分壓，我們就說空氣被水飽和了，空氣的相對濕度為100%。相對濕度定義為一定溫度下實際測得的空氣中水的分壓與水的平衡(飽和)蒸氣壓(Peq:根據溫度查表)的相對比值。 第17頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二舉例例4-1：已知某一天空氣的相對濕度為57%，溫度為25C，請問此時空氣中水的分壓為多少？查表4-1水在25C時的分壓為3.167kPa 此時空氣中水的分壓為1.805kPa第1

8、8頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二沸點 當液體被加熱到某一特定溫度時，液體的蒸發氣化突然加劇，速度迅速增加這時液面下生成許多水蒸氣的小泡泡，小氣泡的尺寸逐漸長大直至上升到液面，繼而沖出液面爆裂，小氣泡中的氣態水分子進入空氣中，這就叫沸騰，發生沸騰的溫度叫沸點 蒸發與氣化的區別，表面與整體內部；液體氣化時的特點：過程中溫度不變，整個過程均為Tb；第19頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二分子間力與沸點之間的關系液體分子之間的內聚力（分子間作用力）對液體的沸點和液體的蒸汽壓有很大的影響。分子間作用力以色散力為主,分子間的色散力隨著其分子量的增加而增加

9、，因此同種類型的分子，分子量越大分子間作用力越強，沸點越高。第20頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二升華和固態物質的蒸氣壓 直接由固態變為氣態的過程叫做升華。氣態分子也會撞擊固體的表面并在其表面停留下來，這種從氣態直接凝固成為固態的過程叫做凝華。 平衡升華蒸汽壓會隨著溫度的升高而增大，直到和外界環境的壓力相等時，這個溫度就叫該物質的升華溫度。 第21頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二物質的三相及其變化第22頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二水的相圖 凝固點，沸點，三相點，臨界點：第23頁，共49頁，2022年，5月20日，

10、15點18分，星期二超臨界 現象超臨界流體的特點:不具備可壓縮性(液體)會充滿整個容器(氣體)第24頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二分散體系及溶液1。分散體系：分散介質+分散相分散介質，連續、均勻；分散相，孤立的，分散在分散介質之中。分散介質分散相體 系gs煙gl霧ls溶液、膠體、懸濁液ll乳濁液ss固溶體、合金第25頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二溶液真溶液10-9 m，均相；膠體110010-9 m，均相；懸濁液10-7m，多相，重力下沉。第26頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.4水溶液 和溶液的物理狀態一致的

11、在溶液中含量較多的那個組分叫溶劑；在溶液中含量較少的那個組分叫溶質。常用于表示溶液組成的方法有：質量分數、體積分數、摩爾濃度、質量摩爾濃度、摩爾分數和摩爾百分數 溶液 第27頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二溶液的濃度重量百分比濃度：體積摩爾濃度；質量摩爾濃度：第28頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.4.2 溶劑化作用和溶解度 1溶劑化作用 溶液中的離子會與極性溶劑分子（例如水）間產生離子-偶極之間的作用力，這一過程就叫做溶劑化，溶液中解離的離子分散在溶劑中就被溶劑化了， 第29頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二2溶解

12、度 一定量的給定溶劑中可溶解溶質的量叫做這種溶質在該溶劑中的溶解度。 單位：gdm-3 ,moldm-3 ,第30頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二3溶解熱第31頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二第32頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二依數性：溶液的某些性質主要取決于所含溶質的粒子數而與溶質的本性無關。蒸氣壓下降沸點升高凝固點（冰點）下降滲透壓難揮發非電解質稀溶液的依數性：4.5稀溶液的依數性 第33頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二溶液的蒸氣壓第34頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18

13、分，星期二4.5.1稀溶液的蒸氣壓下降 蒸氣壓（飽和蒸氣壓） :處于密閉容器中的液體,某溫度下,冷凝的速度等于揮發的速度時液體表面氣體分子形成的壓力. 蒸氣壓下降：溶液比純溶劑蒸氣壓下降 蒸氣壓下降第35頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.5 稀溶液的依數性一定溫度下，難揮發非電解質稀溶液的蒸氣壓下降與溶質的摩爾分數成正比，而和溶質的本性無關。拉烏爾定律(Raoults Law) ：P: 溶液的蒸氣壓下降 P0: 純溶劑的蒸氣壓 nA: 溶質的物質的量 nB: 溶劑的物質的量第36頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.5 稀溶液的依數性例5-1

14、 已知100時水的蒸氣壓為101.3kPa，溶解3.00g尿素CO(NH2)2于100g水中，計算該溶液的蒸氣壓。解： nurea3.00/60.00.05 mol nwater100.0/18.05.55 mol舉例第37頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二m: 溶液的質量摩爾濃度K沸: 沸點上升常數K凝: 凝固點下降常數1000g 溶劑中所含溶質的物質的量溶劑的凝固點下降常數和沸點上升常數可查表沸點上升，凝固點下降 第38頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二純苯的凝固點為5.40，0.322g萘溶于80g苯，配制成的溶液的凝固點為5.24。已知苯

15、的K凝值為5.12，求萘的摩爾質量。解：故萘的摩爾質量為4.5 稀溶液的依數性例第39頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二滲透壓：因溶液中的溶劑分子可以通過半透膜，而溶質分子不能透過半透膜而產生的壓力，以符號表示。半透膜：只允許水分子自由通過而不允許溶質分子或離子通過的膜狀物質如：細胞膜、腸衣、牛皮紙4.5.4稀溶液的滲透壓溶液的滲透壓第40頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二非電解質稀溶液滲透壓的大小與溶液濃度的關系具有與理想氣體狀態方程式相似的形式。范托夫方程: 溶液的滲透壓，kPa V: 溶液的體積，dm-3 n: 溶質的物質的量，mol c:

16、 溶液的濃度， moldm-3或4.5 稀溶液的依數性第41頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.5 稀溶液的依數性第42頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二太空水和反滲透第43頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二 1dm-3溶液中含5.0g馬的血紅素，在298K時測得溶液的滲透壓為1.80102Pa，求馬的血紅素的摩爾質量。解：例4.5 稀溶液的依數性第44頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二4.6膠體 膠體中的小顆粒叫分散相；支持分散相的的介質叫分散介質。小顆粒的分散相非常細小，以至肉眼都無法看到，但是它們大都由成百萬上千萬的原子組成，一般它們的直徑在1100nm之間。盡管有時膠狀分散體系是透明的，有時還很穩定，并且表現出溶液的依數性，但它們仍然不是溶液。膠體的概念 第45頁，共49頁，2022年，5月20日，15點18分，星期二膠體的性質 均相；1-100nm范圍內，黏度比真溶液大；膠體粒子帶電荷，使膠體穩定；膠體的沉降：中和了膠體微粒上的電荷，使得膠體微粒團聚成簇，逐漸長大，