第二章：物质的状态

第一节：气体第二章：物质的状态气体液体固体本章要求作业一、复习：理想气体状态方程:PV=nRT二、混合气体分压定律1、分体积、体积分数、摩尔分数通过实验：在一定温度下,一定压强下,将0.03LN2和0.02LO2混合，所得混合气体的体积为0.05L。可得到如下规律：混合气体总体积(Vt)等于各组分气体分体积(Vi)之和:Vt＝V1+V2+V3+……+Vi0.03LN20.02LO20.05L 理想气体定律(2)体积分数:体积分数就是该组分气体的分体积与总体积之比。xi＝Vi/Vtx氮=0.03/0.05=0.6x氧=0.02/0.05=0.4(3)摩尔分数:某组分气体的“物质的量”与混合气体的总物质的量之比。Ni＝ni/n总n总=n氧+n氮=PV氧/RT+PV氮/RT=P(V氧+V氮)/RTn氧=PV氧/RTNi=V氧/(V氧+V氮)=0.02/0.05=0.04与xi在数值上一样我们由理想气体状态方程PV＝nRT可知当R、T和P一定时V与n成正比。(1)分体积:相同温度下，组分气体具有和混合气体相同压强时所占的体积。 理想气体定律2、分压定律一定温度下做一实验：0.5升P＝1.01×105Pa的O2与0.5升P＝2.02×105Pa的N2放入0.5升的容器中测得混合气体的压强为3.03×105Pa。由实验可得:一种气体产生的压强与其它气体的存在无关。分压:在恒温时某组分气体占据与混合气体相同体积时，对容器所产生的压强。P总1.01=n总RT/V×105Pa2.02×105Pa3.03×105Pa0.5LO0.5LN0.5L=(n+n)RT/V22氧气氮气=P氧+P氮混合气体的总压强Pt为各组分气体的分压之和:Pt＝P1+P2+P3+……+Pi摩尔分数:Ni＝n/nt＝Pi/Pt 理想气体定律例题1：A气体在6×104Pa下，300Ｋ时体积为0.1升;Ｂ气体在8×104Pa下,300Ｋ时体积为0.2升。将这两种气体在0.5升容器中混合，如果温度不变，求混合气体的总压强。解：两位同学做法不同，看谁正确：方法①Pt＝6×104Pa+8×104Pa＝1.4×105Pa方法②由P1V1＝P2V2PA×0.5=6×104×0.1∴PA=1.2×104PaPB×0.5=8×104×0.1∴PB=3.2×104PaPt=PA+PB=1.2×104Pa+3.2×104Pa=4.4×104Pa要弄清楚分体积、分压强的概念。理想气体定律例题2：在298Ｋ时，将压强为3.33×104Pa的N20.2L和压强为4.67×104Pa的O20.3升移入0.3升的真空容器，问混合气体中各组分气体的分压强、分体积和总压强各为多少？解：由P1V1＝P2V2P氮=3.33×104Pa×0.2L/0.3L=2.22×104PaP氧=4.67×104Pa×0.3L/0.3L=4.67×104PaPt=P氧+P氮=6.89×104PaV氮=0.3L×2.22×104Pa/6.89×104Pa=0.097LV氧=0.3L×4.67×104Pa/6.89×104Pa=0.203L 理想气体定律例题3：290Ｋ1.01×105Pa时，在水面上收集了0.15LN2。经干燥后重0.172g，求N2的分子量和干燥后的体积(干燥后温度、压强不变)？解：0.15LN2中有纯N2和水蒸气，因此查手册得290Ｋ时饱和水蒸气压=1.93×103Pa,所以:P氮=P总-P水=1.01×105Pa-1.93×103Pa≈1×105PaPV=nRT=(m/M)RTM氮=mRT/PV=0.172×8.314×290/(1×105×0.15×10-3)=28.0(g/mol)②由P1V1=P2V21×105×0.15=1.01×105×V2所以:V2=0.148L理想气体定律三、气体扩散定律一种气体可以自发地同另一种气体混合，而且可以渗透，这种现象称为扩散。实验：取一支长的玻璃管，在玻璃管中先放一条浸过甲基红指示剂的湿润试纸，在玻璃管两端分别用沾过浓盐酸及氨水的棉球塞紧，经过一段时间，可观察到试纸在靠近氨水棉球的一端呈显黄色，而在靠近盐酸的一端呈现红色，而NH4Cl白色烟雾不是在管子中间而是靠近HCl棉球的一端。HCl

NH3

1

理想气体定律由实验我们看到NH3与HCl在玻璃管内扩散速度不同，白色NH4Cl环出现在HCl的一端。经实验总结得到下列规律：在一定温度下，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比。称为气体扩散定律。(因相同温度及相同压强下气体密度与其分子量成正比)理想气体定律例题4：某未知气体在扩散仪中以0.01L·s-1的速-1度扩散，在此扩散仪器内CH4气体以0.03L·s的速度扩散，计算此未知气体的近似相对分子质量。解：CH4的相对分子质量M2=16.04由:U1M2?U2M10.0116.4?0.03M1U1?U2d2?d1M2M1 实际气体：P22气体的液化：P25气体分子的速率分布和能量分布：P27气体分子运动论：P29M1=144.36答：未知气体的近似相对分子质量为144.36 第二节：液体P331、液体的蒸发；2、液体的沸点；

第三节：固体P381、晶体与非晶体；2、晶体的外形，七大晶系；3、晶体的内部结构；

晶体与非晶体一、晶体的宏观特征通常人们说的“固体”可分为晶态和非晶态两大类。晶态物质,即晶体，是真正意义的固体。单一的晶体多面体叫做单晶。有时两个体积大致相当的单晶按一定规则生长在一起，叫做双晶；许多单晶以不同取向连在一起，叫做晶簇。有的晶态物质（例如用于雕塑的大块“汉白玉”），看不到规则外形，是多晶，是许多肉眼看不到的小晶体的集合体。有的多晶压成粉末，放到光学显微镜或电子显微镜下观察，仍可看到整齐规则的晶体外形。

晶体晶体的特征：有固定的几何外形、有确定的熔点、有各向异性。晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等性质常因晶体取向不同而异，叫做各向异性。如：如石墨在与层平行的方向上具有导电性，而在与层垂直的方向上就不具有导电性。若在水晶的柱面上涂一层蜡，用红热的针接触蜡面中央，蜡熔化呈椭圆形而不呈圆形，这是由于水晶柱面长轴方向与短轴方向传热速度不同。再如：从不同方向观察红宝石或蓝宝石，会发现宝石的颜色不同，这是由于方向不同，晶体对光的吸收性质不同。

晶体组成晶体的质点（分子、原子、离子）以确定位置的点在空间作有规则的排列，这些点群具有一定的几何形状，称为结晶格子（简称晶格，有的资料中称为点阵）。每个质点在晶格中所占有的位置b称为晶体的结点。晶格中含有晶体结构中具有代表性的最小重复ac

2

单位，称为单元晶胞（简称晶胞）。

晶体的类型按照晶格上质点的种类和质点间作用力的实质○○○○晶体的外形：七大晶系?P39○○○+○（化学健的健型）不同，晶体可分为四种基本类型。+○●1、离子晶体○：晶格上的结点是正、负离子。○●○○●○-○○○○++○○○○○○2、原子晶体；晶格上的结点是原子。++-+：晶格结点是极性分子或非极性分子。+3、分子晶体+○○○-●+○●-○-○○+○○+●○○-○4、金属晶体：晶格上结点是金属的原子或正离子。 基本要求1、掌握理想气体状态方程、混合气体分压、分体积定律，气体扩散定律。

晶体内部结构P41?（1）14种晶格；?（2）晶胞；2、理解掌握实际气体、液体和固体的知识。3、掌握晶体的特征、晶格的类型及相关知识。

作7、10

业

3