第一章分散體系和溶液詳解演示文稿第一頁，共一百一十九頁。優選第一章分散體系和溶液第二頁，共一百一十九頁。

主要內容溶液和膠體化學反應速率與化學平衡滴定分析法和酸堿滴定

電解質溶液和離解平衡

原子結構與分子結構3第三頁，共一百一十九頁。

參考書目：

①《無機化學》（生物類），孫淑聲、趙鈺琳編著，北京大學出版社，1988年6月

②《定量化學分析簡明教程》，彭崇慧、馮建章等，北京大學出版社，1997年9月第2版

③《無機及分析化學教程》，倪靜安尚少明等編，高等教育出版社，2006年5月第1版4第四頁，共一百一十九頁。

學時分布

章節名稱課時

第一章溶液與膠體3

第二章化學反應速率與化學平衡6

第三章電解質溶液和離解平衡10

第四章滴定分析法和酸堿滴定12

第六章原子結構和分子結構8

總復習1

總計405第五頁，共一百一十九頁。

重要的不是知識的數量，而是知識的質量。有些人知道的很多，但卻不知道最有用的東西。

列夫● 托爾斯泰6第六頁，共一百一十九頁。第七頁，共一百一十九頁。8第八頁，共一百一十九頁。9第九頁，共一百一十九頁。10第十頁，共一百一十九頁。11第十一頁，共一百一十九頁。12第十二頁，共一百一十九頁。13第十三頁，共一百一十九頁。14第十四頁，共一百一十九頁。15第十五頁，共一百一十九頁。16第十六頁，共一百一十九頁。17第十七頁，共一百一十九頁。18第十八頁，共一百一十九頁。19第十九頁，共一百一十九頁。20第二十頁，共一百一十九頁。21第二十一頁，共一百一十九頁。22第二十二頁，共一百一十九頁。23第二十三頁，共一百一十九頁。24第二十四頁，共一百一十九頁。25第二十五頁，共一百一十九頁。26第二十六頁，共一百一十九頁。27第二十七頁，共一百一十九頁。28第二十八頁，共一百一十九頁。29第二十九頁，共一百一十九頁。30第三十頁，共一百一十九頁。31第三十一頁，共一百一十九頁。32第三十二頁，共一百一十九頁。33第三十三頁，共一百一十九頁。34第三十四頁，共一百一十九頁。35第三十五頁，共一百一十九頁。36第三十六頁，共一百一十九頁。37第三十七頁，共一百一十九頁。38第三十八頁，共一百一十九頁。39第三十九頁，共一百一十九頁。40第四十頁，共一百一十九頁。41第四十一頁，共一百一十九頁。42第四十二頁，共一百一十九頁。第一章分散系和溶液43第四十三頁，共一百一十九頁。

1.1

分散系

1.4

稀溶液的依數性1.3

溶液

1.2

膠體溶液44第四十四頁，共一百一十九頁。

1.1

分散系45第四十五頁，共一百一十九頁。基本概念

1.相——體系中具有相同化學性質和物理性質的均勻部分。以分子和離子狀態分散

2．相的特點

(1)任何部分的物理性質和化學性質相同。

(2)一個相并不一定是一種物質，如食鹽溶液(NaCl和H2O)。

46第四十六頁，共一百一十九頁。

(3)單相體系如飽和食鹽水、糖水等。特點溶質與溶劑已成一體，組分間沒有界面

(4)多相體系如不溶于水的鹽溶液；水與油組成的體系及憎液溶膠等。特點各組分的物理性質和化學性質不同，并具有明顯的界面。（5）分散相（分散質）（6）分散劑（分散介質）連續相（7）分散系＝分散質+分散劑47第四十七頁，共一百一十九頁。

S（總表面積）

S。=———————V（總體積）1.4.1分散度與比表面

分散度：即物質的分散程度，分散質粒子越小，分散程度越大。比表面：單位體積的表面積，用符號S。表示。48第四十八頁，共一百一十九頁。【例】：1立方厘米的正方體粒子。S=6（平方厘米）S。=6/1=6厘米-1平均分為1000個小立方體后S=0.1×0.1×6×1000=60（平方厘米）S。=60/1=60厘米-149第四十九頁，共一百一十九頁。1.4.2表面能

液體或固體表面粒子比內部粒子能量高，多出的這部分能量稱為體系的表面能。50第五十頁，共一百一十九頁。

1g水滴分散成直徑2nm的小水滴，總面積為原來的625萬倍，增加的能量可將這1g水的溫度升高50℃。同一體系，其分散度越大，其表面能越大。膠體是一種高度分散的多相體系，具有很大的比表面，因此表面能很大。能量越高，體系越不穩定，膠體是熱力學的不穩定體系。51第五十一頁，共一百一十九頁。1.4.3固體在溶液中的吸附物質分子自動聚集到界面的過程，稱為吸附。被吸附的粒子由于自身的熱運動，有些可能脫離固體表面重新回到周圍的介質中去，此過程叫做解吸。吸附和解吸的關系：動態平衡被固體表面所吸住的分子或離子稱為吸附質，具有吸附能力的固體物質稱為吸附劑,吸附劑的比表面積越大，則吸附作用越顯著。[吸附質]+[吸附劑][吸附質·吸附劑]+吸附熱52第五十二頁，共一百一十九頁。A、分子吸附：是指固體吸附劑對溶液中的非電解質或弱電解質分子的吸附。這類吸附與溶質、溶劑及固體吸附劑三者的性質都有關。遵循的原則是所謂的“相似相吸原理”。即極性的吸附劑容易吸附極性的溶質或溶劑；非極性的吸附劑容易吸附非極性的溶質或溶劑。53第五十三頁，共一百一十九頁。品紅的苯溶液+

活性炭紅墨水+活性炭54第五十四頁，共一百一十九頁。B、離子吸附：固體吸附劑對強電解質溶液的吸附主要是離子吸附。①離子選擇性吸附

As2S3選擇吸附HS-而帶負電荷。

H2S發生電離：H2SH++HS-制備As2S3溶膠：2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O55第五十五頁，共一百一十九頁。②、離子交換吸附：當固體從溶液中吸附某種離子后，同時它本身又向溶液排放出等電量的同種電荷離子，這種過程稱為離子交換吸附。

能進行離子交換的物質為離子交換劑。如；NaR（磺化媒），陰、陽離子交換樹脂。2NaR+Ca2+2Na++CaR22R-SO3H+Ca2+(R-SO3)2+2H+2R-N(CH3)3OH+SO42-[R-N(CH3)3]2SO4+2OH-2H++2OH-

＝H2O56第五十六頁，共一百一十九頁。57第五十七頁，共一百一十九頁。各種不同的離子其交換吸附能力是不同的：當c一定時，離子在交換劑上的交換吸附程度與離子的價數和它的水合離子半徑有關。一般來說，離子價數越高，交換能力越強；同價離子中，水合離子半徑越小，離子交換能力越強。交換能力：Al3+>Ca2+>Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+

Cl->Br->NO3->I-58第五十八頁，共一百一十九頁。離子半徑+++++Li+<Na+<K+<Rb+<

Cs+水合離子半徑交換能力：Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+Li+Rb++HOH+HOHHOHHOHHOH59第五十九頁，共一百一十九頁。60第六十頁，共一百一十九頁。離子交換吸附是一個可逆過程。離子在交換劑上交換的吸附量，還與進行交換的離子濃度有關。應用：土壤保肥，植物根系吸收養分、分離提純物質、用離子交換樹脂來凈化水等。（HA表示酸性物質）61第六十一頁，共一百一十九頁。1.4.4分散系的分類：１、按聚集狀態分氣－氣（空氣）氣－液（汽水）氣－固（浮石）液－氣（云、霧）液－液（牛奶）液－固（肉凍）固－氣（煙、塵）固－液（溶液）固－固（合金）62第六十二頁，共一百一十九頁。２、按分散質粒子的大小分

<1nm真溶液（1nm=10-9m）

1-100nm膠體分散系（溶膠、高分子溶液）

>100nm粗分散系（懸濁液、乳狀液）63第六十三頁，共一百一十九頁。1.2膠體溶液64第六十四頁，共一百一十九頁。

膠體是一種高度分散的多相體系.

分散質為固相(1~100nm)

分散劑為液相憎液溶膠：如金溶膠、氫氧化鐵溶膠親液溶膠：高分子化合物溶液（單相體系）（無相界面）

65第六十五頁，共一百一十九頁。1.4.5溶膠的性質

1、光學性質（丁達爾效應：動畫）光學原理：強光照到分散質粒子上，若粒子直徑大于入射光波長，則發生反射或折射。若粒子直徑與入射光波長相比擬，則發生散射。散射光稱為乳光。Fe(OH)3膠體丁達爾效應示意圖光源凸透鏡光錐66第六十六頁，共一百一十九頁。2、動力學性質（布朗運動：動畫）溶膠中分散質粒子直徑：1～100nm可見光波長：400～700nm在真溶液中，溶質顆粒太小（<10-9m）,光的散射極弱，看不到丁達爾效應。陽光從狹縫射進室內形成光柱也是丁達爾效應。67第六十七頁，共一百一十九頁。布朗運動產生的原因：分散質粒子本身處于不斷的熱運動中。分散劑分子對分散質粒子的不斷撞擊。液體分子對溶膠粒子的撞擊粗分散系68第六十八頁，共一百一十九頁。3、溶膠的電學性質（Ⅰ）電動現象：在外電場的作用下，分散相和分散介質發生相對位移的現象稱為膠體的電動現象。電動現象分為電泳和電滲。A：電泳膠粒因布朗運動而具有一定的擴散作用。69第六十九頁，共一百一十九頁。電泳管中:

Fe(OH)3溶膠向負極移動，說明Fe(OH)3溶膠中分散質粒子帶正電荷。As2S3向正極移動，As2S3溶膠中分散質帶負電荷。

電泳管示意圖直流電70第七十頁，共一百一十九頁。電泳：在電場中，分散質粒子作定向移動，稱為電泳。膠粒帶正電荷稱為正溶膠,一般金屬氫氧化物的溶膠即為正溶膠。膠粒帶負電荷稱為負溶膠,如：土壤、硫化物、硅酸、金、銀、硫等溶膠。71第七十一頁，共一百一十九頁。電泳時，不僅膠粒向一電極移動，與此同時與膠粒對應帶相反電荷的離子向另一電極移動。膠體微粒的移動說明膠粒是帶電的，且有正負之分。膠粒帶正電，則向直流電源負極（陰）移動；膠粒帶負電，則向直流電源正極（陽）移動；由于膠體溶液是電中性的，所以，膠粒帶正電荷（或負電荷），則分散介質必帶負電荷（或正電荷）。72第七十二頁，共一百一十九頁。電滲：膠粒設法固定不動，分散劑在電場中作定向移動的現象稱為電滲。正極

+負極

—多孔性固體電滲管示意圖電泳是介質不動，膠粒運動。73第七十三頁，共一百一十九頁。（Ⅱ）、膠體粒子帶電的主要原因：（1）電離作用H2SiO3SiO2·H2OH++HSiO3-

（2）吸附作用固體吸附劑優先選擇吸附與它組成相關的離子，或者能夠在固體表面上形成難電離或難溶解物質的離子。“相似相吸原理”74第七十四頁，共一百一十九頁。例如：Fe(OH)3膠體粒子很容易吸附與它結構相似的FeO+離子，而帶正電荷。

[Fe(OH)3]m·nFeO+FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HClFe(OH)3+HCl=FeOCl+2H2OFeOCl=FeO++Cl-75第七十五頁，共一百一十九頁。1.4.6膠團結構

以AgI為例：

AgNO3+KI=AgI+KNO3

當AgNO3

過量時，分散質帶正電荷，膠團結構如下：[（AgI)m?nAg+?(n-x)NO3-]x+?xNO3-

膠核電位離子反離子反離子吸附層擴散層

膠粒膠團76第七十六頁，共一百一十九頁。77第七十七頁，共一百一十九頁。Fe(OH)3溶膠：{[Fe(OH)3]m?nFeO+?(n-x)Cl-}x+?xCl-As2S3溶膠：[（As2S3

）m?nHS-?(n-x)H+]x-?xH+硅酸溶膠：

[（SiO2)m?nHSiO3-?(n-x)H+]x-?xH+膠粒帶電，膠團不帶電（電中性）當KI過量時，膠粒帶負電荷，膠團結構如下：

[(AgI)m?nI-

?(n-x)K+]x-?xK+78第七十八頁，共一百一十九頁。FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+FeO+分散質[Fe(OH)3]mFe(OH)3膠核吸附電位離子的示意圖79第七十九頁，共一百一十九頁。制備AgCl溶膠：AgNO3+KCl=AgCl+KNO3當AgNO3過量時，溶液中有Ag+、NO3-、K+，分散質AgCl優先吸附Ag+而帶正電荷。Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+Ag+分散質AgCl由于溶液中存在的Ag+和Cl-都是膠體的組成離子，它們都有可能被吸附，若制備過程中：注意：因制備溶膠的條件不同，可使膠體粒子帶不同的電荷。80第八十頁，共一百一十九頁。KCl過量時，溶液中有過量的K+、Cl-、NO3-，溶膠粒子優先吸附Cl-而帶負電荷。Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--Cl--分散質AgCl若是等物質的量進行反應，則不能形成溶膠。81第八十一頁，共一百一十九頁。1.4.7溶膠的穩定性

(1)動力學穩定性：布朗運動使膠粒不沉降。

(2)溶劑化作用：使膠粒和反離子周圍形成溶劑化膜。

(3)聚集穩定性：溶膠能穩定存在的最重要的原因是膠粒之間存在靜電排斥力，而阻止膠粒的聚沉，ζ電勢越大，靜電排斥力越大，所以ζ電勢的數值可以衡量溶膠的穩定性，ζ越大，表明溶膠越穩定。82第八十二頁，共一百一十九頁。

1.4.8溶膠的聚沉定義：分散質粒子合并變大，最后從分散劑中分離出來的過程稱為聚沉或凝結。溶膠聚沉后外觀呈現渾濁。

1、加入電解質；（研究最多應用最廣）

2、加入帶相反電荷的膠體；

3、長時間加熱。

促使膠體聚沉的方法有：不穩定性：膠粒表面積大，表面能大，體系可自動聚集降低表面能，溶膠是熱力學的不穩定體系。83第八十三頁，共一百一十九頁。

1.3溶液84第八十四頁，共一百一十九頁。溶液：一種物質以分子、原子或離子狀態分散于另一種物質中所構成的均勻而又穩定的體系。。溶液氣態溶液(空氣)液態溶液：(酸、堿)固態溶液

(合金)溶質溶劑85第八十五頁，共一百一十九頁。86第八十六頁，共一百一十九頁。

物質的量及其單位nB=mB/MB(mol)2）基本單元：系統中組成物質的基本組分，可以是分子、離子、電子及這些粒子的特定組合。如O2、?(H2SO4)、（H2+?O2）1）物質的量是表示組成物質的基本單元數目的多少的物理量。物系所含的基本單元數與0.012kgC－12的原子數目相等(6.023×1023阿伏加德羅常數L)，則為1mol。87第八十七頁，共一百一十九頁。1.2.2物質的量濃度定義：一升溶液中所含溶質的物質的量稱為物質的量濃度，用符號c表示，單位是mol/Lc(B)=nB／V88第八十八頁，共一百一十九頁。1.2.3質量摩爾濃度定義：1kg溶劑中所含溶質的物質的量表示為質量摩爾濃度，符號b(B)，單位為：mol/kg

【例】：250克溶液中含有40克NaCl，計算此溶液的質量摩爾濃度。解：水的質量＝250-40=210（克）

b(NaCl)=[40/(58.5×210)]×1000=3.26mol/kgb(B)=nB／mA=mB/(MB·mA)89第八十九頁，共一百一十九頁。1.2.4物質的量分數（簡稱摩爾分數）定義：某組分的物質的量與溶液的總物質的量之比稱為物質的量分數，符號Ｘ，量綱為1。

nB

XB=———nB+nA

nB：溶質的物質的量nA：溶劑的物質的量90第九十頁，共一百一十九頁。【例】：將10克NaOH溶于90克水中，求此溶液的物質的量分數濃度。解：nNaOH=10/40=0.25(mol)nH2O=90/18=5(mol)XNaOH=0.25/(0.25+5)=0.04891第九十一頁，共一百一十九頁。【例】：在100ml水中溶解17.1g蔗糖(C12H22O11),溶液的密度為1.0638g/ml，求蔗糖的物質的量濃度，質量摩爾濃度，物質的量分數濃度。解：M蔗糖＝342(g/mol)n蔗糖=17.1/342=0.05(mol)V=(100+17.1)/1.0638=110.0(ml)=0.11(L)

（1）c(蔗糖)=0.05/0.11=0.454(mol/L)

（2）b(蔗糖)=0.05/0.1=0.5(mol/kg)

（3）n水＝100/18.02=5.55(mol)X(蔗糖)=0.05/(0.05+5.55)=0.008992第九十二頁，共一百一十九頁。1.4

稀溶液的依數性93第九十三頁，共一百一十九頁。①與溶質本性有關，如酸堿性、導電性、顏色等。②與溶質本性無關，只與溶質的數量有關。

依數性：只與溶質粒子的數目有關而與溶質本性無關的性質稱為溶液的依數性，又叫溶液的通性。

依數性是指：溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點上升溶液的凝固點下降溶液具有滲透壓粒子：溶液中實際存在的分子、離子等。

溶液的性質94第九十四頁，共一百一十九頁。初始：v蒸發

>v凝聚平衡：v蒸發

=v凝聚純水的蒸氣壓示意圖氣液兩相平衡

1.3.1溶液的蒸氣壓下降蒸發

H2O(l) H2O(g)

凝聚95第九十五頁，共一百一十九頁。飽和蒸氣壓：在一定的溫度下，當蒸發的速度等于凝聚的速度，液態水與它的蒸氣處于動態平衡，這時的蒸氣壓稱為水在此溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。用符號p

表示

對同一溶劑蒸氣壓越大，其能量越高。能量高的狀態會自動變化為能量低的狀態H2O(100℃，101kPa)→H2O(25℃，3.17kPa)冰(0℃，0.6105kPa)→水(-4℃，0.4373kPa)96第九十六頁，共一百一十九頁。在純溶劑中加入難揮發的物質以后，達平衡時，p溶液總是小于同T下的p純溶劑，即溶液的蒸氣壓下降。97第九十七頁，共一百一十九頁。98第九十八頁，共一百一十九頁。△p=p純－p液蒸汽壓下降的原因：純溶劑多溶液少99第九十九頁，共一百一十九頁。

拉烏爾定律：在一定的溫度下，難揮發的非電解質稀溶液的蒸氣壓，等于純溶劑的蒸氣壓乘該溶劑在溶液中的摩爾分數。

p：溶液的蒸氣壓p*：純溶劑的蒸氣壓nA

：溶劑的物質的量nB

：溶質的物質的量

nAp=p*———nA+nB∴p液<p純劑，c液越大，p液越小。p純－p液的差值也越大。100第一百頁，共一百一十九頁。

上式可寫成：p=p*XA

∵XA+XB=1∴XA=1–XBp=p*－p*XB

nB移項得：△p=p*－p=p*XB=p*———nA+nB

∵是稀溶液，nA>>nB∴

nA+nB≈nA101第一百零一頁，共一百一十九頁。

nB

△p≈p*——nA

∵nA＝mA/MA

nBnB

∴△p≈p*——＝p*—·MA

nAmA

nB△p＝p*·MA——＝K·b(B)mA式中，MA：kg/molmA：kg102第一百零二頁，共一百一十九頁。

K蒸

=p*·MA△p=K蒸

b(B)

拉烏爾定律的另一種表述。K蒸與溶劑、T有關的常數①同一溫度，溶劑不同，其K蒸不同；②同一溶劑，溫度不同，其K蒸也不同溶劑溫度/Kp*/kpaMakg/molK(kPa·kg/mol)H2O2983.170.0180.057H2O2932.330.0180.042C6H629913.30.0781.04103第一百零三頁，共一百一十九頁。1.3.2溶液的沸點上升

沸點:溶液的蒸氣壓（p溶液）與外壓（p外壓）相等時的溫度稱為該溶液的沸點。純水：p外=101.3kPa，t純水=100℃.實驗證明：難揮發物質溶液的沸點總是高于純溶劑的沸點。原因：溶液的蒸氣壓下降。見下圖104第一百零四頁，共一百一十九頁。根本原因：蒸汽壓下降

p溶液<p純溶劑,溶液的沸點上升示意圖Tb*Tb溶劑溶液溫度

ppokpa

蒸氣壓△p△TbB101.3kpaAB’105第一百零五頁，共一百一十九頁。

Tb-Tb*=△Tb=Kb·b(B)Kb

為沸點上升常數，與溶劑的本性有關，而與溶質的本性無關。見下表：根據拉烏爾定律，△p與b(B)成正比，而△Tb與△p成正比，∴△Tb亦應與b(B)成正比，△p越大，△Tb也越大。106第一百零六頁，共一百一十九頁。幾種溶劑的Kb和Kf值（K·kg·mol-1）29.8250.25.03349.7四氯化碳CCl43.90289.63.07390.9乙酸CH3COOH5.12278.52.53353.15苯1.86273.150.512373.15水H2OKfTfKb沸點/K溶劑107第一百零七頁，共一百一十九頁。【例】：將12.0g尿素[CO(NH2)2]和34.2g蔗糖（C12H22O11)分別溶于2000g水中,計算此兩種溶液的沸點(Kb=0.52K·kg·mol-1）解：M尿素

=60g·mol-1b(B)=[12.0/(60×2000)]×1000=0.1mol·kg-1

△Tb尿

=0.52×0.1=0.052(K)Tb尿

=373.15+0.052≈373.2(K)108第一百零八頁，共一百一十九頁。同理，蔗糖的M=342g·mol-1

b(蔗糖)=[34.2/(342×2000)]×1000=0.05mol·kg-1△Tb蔗

=0.52×0.05=0.026(K)Tb蔗

=373.15+0.026≈373.18(K)【例】：若將12.0g尿素[CO(NH2)2]和34.2g蔗糖（C12H22O11)都加于2000g水中,計算此溶液的沸點(Kb=0.52K·kg·mol-1）

△Tb=0.52×(0.1+0.05)=△Tb尿+△Tb蔗=0.078K結論：依數性存在加和性109第一百零九頁，共一百一十九頁。

凝固點：在一定的外壓下，溶液與純溶劑固體具有相同的蒸氣壓時的溫度，稱為該溶液的凝固點。（固液兩相平衡時的溫度）△Tf=Kfb(B)=Tf*-Tf1.3.3溶液的凝固點下降溶液的凝固點Tf總是低于純溶劑的凝固點Tf*

。同理，根據拉烏爾定律，可得原因：溶液的蒸氣壓下降。見下表和圖110第一百一十頁，共一百一十九頁。不同溫度下冰的飽和蒸氣壓溫度/℃p*/kPa溫度/℃p*/kPa00.6105-100.2600-20.5173-120.2176-40.4373-140.1814-80.3101-150.1654111第一百一十一頁，共一百一十九頁。B'溶液純水A'ABC△Tf△p

po(kPa)p

0.6105

TfTf*(273