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1、1,2.1 气体,2.2 液体,2.3 固体,第2章 物质的状态,2,2.1 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,3,2.1.1 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。,人们将符合理想气体状态方程式的气体，称为理想气体。,4,pV=nRT R-摩尔气体常数在STP下，p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0 mol时,Vm=22.414L=22.41410-3m3,2、理想气体状态方程式：,END,p-Pa V-m3
2、 T-K n-mol,5,具体分析推导如下：(pV=nRT)当n,T一定时 V 1p p1V1=p2V2 波义耳定律 当n，p一定时V T V1V2=T1T2 查理-盖吕萨克定律 当p，T一定时V n n 1n2=V1 V 2 阿佛加德罗定律,6,（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、理想气体状态方程式的应用,pV=nRT,M=Mr(gmol-1)相对分子质量,7,=,=m/V,（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
3、一容器中充有该氮氧化合物，质量是4.107g，其体积为0.500 L，压力为202.7 kPa,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)4.11 gL-1 p1V1=p2V2 M=92.0 gmol-1 N2O4,例1,答案,9,2.1.2 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,a，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,（）,10,11,（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
4、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。,（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=pB（表达式之二）,n=n1+n2+,（道尔顿分压定律）,14,分压的求解：,x B B的摩尔分数,（表达式之三）,15,例2：某容器中含有NH3、O2、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(N
5、2),=1.200mol,=0.320mol+0.180mol+0.700mol,16,p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa=77.5 kPa,17,分压定律的应用,例,18,P21例 2-6.已知：p=9.96104 Pa,T=294 K,m(O2)=0.480 g,V=0.377 dm3 求：M(O2),解：p=p(O2)+p(H2O)查表知 294K p(H2O)=2.48103 Pa p(O2)=p p(H2O)=9.961042.48103=9.71104(Pa),19,由 piV=niRT,END,20,分体积：混合气体中某一组分B的分
6、体积VB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。,*分体积定律,21,V=V1+V2+,称为B的体积分数,22,例4 A、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？,PAVA=nARTP V=nARTPVA=nARTPAV=nARTPA(VA+VB)=nART(PA+PB)VA=nART,否 否是是是是,P总V分=P分V总=n分RT,23,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。,即同温同压下 与Mr成反比=,2.1.4 气体扩散定律,24,P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
7、管中什么位置相遇而生成NH4Cl白烟？,分析:,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(Tc)：加压时使气体液化的最高温度。临界压力(Pc)：在Tc时使气体液化的最低压力。临界体积(Vc)：在Tc和Pc下1mol气体所占体积。临界状态：气态物质处于Tc,Pc,Vc的状态。,对非极性分子,Tc 较低,难液化。He H2 N2 O2对极性分子，较易液化。NH3 H2O,2.1.气体的液化,END,26,2.2 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vHm,Jmol-1克劳修斯克拉贝龙方程沸点?正常沸点?,END,自学
8、,P-36,27,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和无定形SiO2,30
9、,2.3.2 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,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：,32,2）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。,按带心型式分类，将七大晶系分为14种型式。例如，立方晶
10、系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。,33,34,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,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,较低,不定,硬 度,大,小,不定,NaCl CaONH4Cl,金刚石,SiSiO2,B4CSiC,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 例,晶体的类型及性质比较,36,1：1 组成有代表性。,2.3.4 三种典型的离子晶体,37,38,ZnS型(立方型),NaCl 六配位，CsCl 八配位，ZnS 四配位。为何配位数不同?,第4章 化学键与分子结构离子晶体,39,作业：，,
