第一章气体与溶液

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1、第一章第一章 气体和溶液气体和溶液 Gas and Solution12021/8/2本章主要内容本章主要内容：1.1 气体气体 1.2 溶液溶液（重点）（重点） 1.3 胶体溶液胶体溶液 物质的聚集状态及特征：气气态态充满整个空间，分子间空隙大，具有充满整个空间，分子间空隙大，具有可压缩可压缩性与扩散性性与扩散性。液液态态可以流动，无一定外形。压缩性小。可以流动，无一定外形。压缩性小。固固态态有固定外形，分子间空隙很小，不易压缩。有固定外形，分子间空隙很小，不易压缩。1.1.1理想气体状态方程式理想气体状态方程式1.1.2道尔顿分压定律道尔顿分压定律1.11.1气气 体体1.1.1 1.1.

2、1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式 1 1、理想气体、理想气体理想气体，一种假想的气体。理想气体，一种假想的气体。 两点假设两点假设： 忽略分子自身占有的体积忽略分子自身占有的体积 忽略分子之间的相互作用力忽略分子之间的相互作用力 实际气体处于实际气体处于低压低压（低于数百千帕）（低于数百千帕）高温高温（高于（高于273K）的条件下，分子间距离甚大，可忽略分子体积）的条件下，分子间距离甚大，可忽略分子体积且分子间相互作用力迅速减小，近似且分子间相互作用力迅速减小，近似看作理想气体看作理想气体。100个大气压下的气体个大气压下的气体？10气体气体？2 2、理想气体状态方程式、理想气体状态方

3、程式 式中：式中： p: :气体的压力，单位是气体的压力，单位是 Pa或或 kPa;V: :气体体积，气体体积， 单位单位 m3或或L；n : :是气体物质的量，单位是气体物质的量，单位 mol； T : :气体温度，单位气体温度，单位 K; R : :摩尔气体常数，摩尔气体常数，在标准状况下，在标准状况下，p =101.325kPa,T=273.15K n=1.0mol时时,Vm=22.414L=22.41410-3m3R=8.315kPa L K-1 mol-1=8.315Pa m3 K-1 mol-1PVnTRPam3molK8.315Pa m3 K-1 mol-1KPaLmolK?使用

4、时注意各物理量单位的统一。使用时注意各物理量单位的统一。3、理想气体状态方程式的应用、理想气体状态方程式的应用. 计算计算p，V，T，n四个物理量之一。四个物理量之一。.气体摩尔质量的计算气体摩尔质量的计算可用于可用于温度不太低，压力不太高的真实气体。温度不太低，压力不太高的真实气体。pV =nRT.气体密度的计算气体密度的计算 =m /V =1.1.2 1.1.2 道尔顿道尔顿理想气体理想气体分压定律分压定律 组分气体组分气体： 理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。分压分压： 组分气体组分气体i在相同温度下占有与混合气体相同体在相同温度下占有与混合

5、气体相同体积时所产生的压力，叫做组分气体积时所产生的压力，叫做组分气体B的分压。的分压。1 1 分压的概念分压的概念iin RTpV=N2，O2 2L容器内盛容器内盛1L O2，1L N2 PN2，PO2: 组分气体单独占据容器时所产生的压力。组分气体单独占据容器时所产生的压力。 1801年，英国物理学家和年，英国物理学家和化学家，道尔顿经过实验化学家，道尔顿经过实验发现：发现：理想气体混合物的总压力理想气体混合物的总压力P等于混合气体等于混合气体中各组分气体分压力之和。中各组分气体分压力之和。2 2 道尔顿道尔顿理想气体理想气体分压定律分压定律理想气体无化学反应发生 n =n1+ n2+ p

6、 = p1+p2+ 或或p= pi 只有理想气体的混合物才严格遵守此定律，在只有理想气体的混合物才严格遵守此定律，在高温、低压下的真实气体近似服从。高温、低压下的真实气体近似服从。推论：推论：x B B的摩尔分数例例题题：常常温温下下某某容容器器中中含含有有NH3、O2、N2等等气气体体的的混混合合 物物 。 取取 样样 分分 析析 后后 ， 其其 中中 n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，n(N2)=0.700mol。混混合合气气体体的的总总压压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。试计算各组分气体的分压。解：解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)=

7、1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700molp(N2)= p- p(NH3) - p(O2) =(133.0-35.5-20.0)kPa =77.5kPa分压定律的实际应用计算气体混合物中各组分气体分压计算气体混合物中各组分气体分压排水法收集的气体总是含有饱和的水蒸气排水法收集的气体总是含有饱和的水蒸气P(总压）总压）p(气体）气体）p(水蒸气）水蒸气）初始：初始：V蒸发蒸发V凝聚凝聚平衡：平衡：V蒸发蒸发=V凝聚凝聚气液两相平衡气液两相平衡蒸发蒸发H2O(l)H2O(g)凝聚凝聚 纯水的蒸气压示意图纯水的蒸气压示意图蒸发蒸发凝聚凝聚饱饱和和蒸蒸气气压压：在在一一定定

8、的的温温度度下下，当当蒸蒸发发的的速速度度等等于于凝凝聚聚的的速速度度，液液态态水水与与它它的的蒸蒸气气处处于于动动态态平平衡衡，这这时时的的蒸蒸气气压压称称为为水水在在此此温温度度下下的的饱饱和和蒸气压，简称蒸气压。用符号蒸气压，简称蒸气压。用符号 p p 表示。表示。水的饱和蒸气压只与水的温度有关（见表水的饱和蒸气压只与水的温度有关（见表1-1）T/020406080100p*(H2O)/KPa0.612.337.3719.9247.34101.32例题例题:可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。可以用亚硝酸铵受热分解的方法制取纯氮气。反应如下：反应如下：NH4NO2(s)2H2O(g)

9、+N2(g)如果在如果在19、97.8kPa下，以排水集气法在水面上下，以排水集气法在水面上收集到的氮气体积为收集到的氮气体积为4.16L，计算消耗掉的亚硝酸铵的，计算消耗掉的亚硝酸铵的质量。（质量。（19水的饱和蒸气压为水的饱和蒸气压为p2.20kPa） 解：解：T =(273+19)K=292Kp=97.8kPaV=4.16L19时，时，p(H2O)=2.20kPaMr(NH4NO2)=64.04n(N2)=pN2V/(RT)pN2=p-p(H2O)=97.8-2.2=95.6KPaNH4NO2(s) 2H2O(g) + N2(g)64.04g 1molm(NH4NO2)=? 0.164m

10、ol n(N2) =m(NH4NO2) =10.5g=0.164mol1.2.11.2.1 分散系分散系1.1.分散系：分散系：把一种或几种物质以细小的粒子分散在把一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质中就构成分散系。被分散的物质称为另一种物质中就构成分散系。被分散的物质称为分分散质或分散相散质或分散相，把分散相分散开来的物质叫做，把分散相分散开来的物质叫做分散分散剂或分散介质剂或分散介质。（定义见教材。（定义见教材P P5 5）2.2. 分类：分类：按分散相粒子的大小分为：按分散相粒子的大小分为： d 1nm 分子分散系分子分散系 葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液1 d 100nm 粗分散系粗分

11、散系 泥水泥水1.2 1.2 溶溶 液液固体溶液（铝合金含镁、锰、铜）固体溶液（铝合金含镁、锰、铜） 气态溶液（空气）气态溶液（空气）液体溶液（重点讨论）。液体溶液（重点讨论）。3 3、相、相： 系统中物理和化学性质完全相同的部分。 单相系统（均相系统）：分子分散系，又称溶液 多相系统 ：胶体分散系、粗分散系1.稀溶液蒸气压降低稀溶液蒸气压降低1.2.21.2.2 稀溶液的通性稀溶液的通性3.溶液的渗透压溶液的渗透压2.稀溶液沸点升高和稀溶液沸点升高和凝固点下降凝固点下降稀溶液的依数性稀溶液的依数性与溶液有关的性质分为两类：与溶液有关的性质分为两类：溶液的颜色、比重、导电性等性质，与溶质的本性

12、有关；溶液的颜色、比重、导电性等性质，与溶质的本性有关；溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶质的本性无关。溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶质的本性无关。 沸点沸点/凝固点凝固点/密度密度/g.cm-3纯水纯水10000.99820.5mol.Kg-1糖水糖水100.270.931.06870.5mol.Kg-1尿素溶液尿素溶液100.260.931.0012 只与溶质的数量（粒子数量或浓度）有关，而只与溶质的数量（粒子数量或浓度）有关，而与溶质的本性无关的性质，称为与溶质的本性无关的性质，称为“依数性依数性”。 只有溶液浓度较稀，溶质为难挥发非电解质时才具有依只有溶液浓度较稀，溶质为难

13、挥发非电解质时才具有依数性数性例如：稀葡萄糖水溶液例如：稀葡萄糖水溶液？乙醇水溶液乙醇水溶液？NaCl水溶液水溶液？依数性是指：依数性是指： 溶液的蒸气压降低溶液的蒸气压降低 溶液的沸点升高、凝固点下降溶液的沸点升高、凝固点下降 溶液具有渗透压溶液具有渗透压溶液的饱和蒸汽压溶液的饱和蒸汽压1稀溶液蒸气压下降稀溶液蒸气压下降纯溶剂纯溶剂溶液溶液结果：结果：稀溶液溶剂蒸稀溶液溶剂蒸发的速率比纯溶剂蒸发的速率比纯溶剂蒸发得慢，系统中气相发得慢，系统中气相分子数目少，故稀溶分子数目少，故稀溶液蒸汽压总是低于纯液蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压：溶剂的蒸汽压： 对溶液来讲对溶液来讲, , 蒸气蒸气压大于压大

14、于P, P, 液化；蒸气液化；蒸气压小于压小于P, P, 汽化。汽化。 P PPP = P = P xAP 表示溶液的蒸汽压下降。表示溶液的蒸汽压下降。质量摩尔浓度质量摩尔浓度溶溶液液中中溶溶质质B的的物物质质的的量量（nB）与与溶溶剂剂A的的质质量量（mA)之之比比，称称为为溶溶质质B的的质质量量摩摩尔尔浓浓度度（bB），单单位为：位为：mol/kg【例例】：250g溶液中含有溶液中含有40gNaCl，计算此溶液的质量，计算此溶液的质量摩尔浓度。摩尔浓度。解：解：水的质量水的质量250-40=210gb(NaCl)=40/(58.5210)1000=3.26mol/kgbB=nBmA拉乌尔定

15、律的另一表示式拉乌尔定律的另一表示式由于由于nBnAA=nA/(nA+nB)nA/nB若溶质若溶质A溶于溶于1000g溶剂溶剂B中，中，b=nA/mB=nAnB=1000/MBP=PBA=PBnA/nB=PBMBb/1000令令K=PBMB/1000 则则P=KbK:K:与溶剂性质相关的常数与溶剂性质相关的常数结论：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的结论：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度蒸气压下降与溶液的质量摩尔浓度b b成正比。成正比。1 1）、沸点升高）、沸点升高沸点沸点 Tb：液体上方蒸汽压等于外界压力：液体上方蒸汽压等于外界压力时的温度叫液体的沸点。

16、时的温度叫液体的沸点。液体的正常沸点：外压液体的正常沸点：外压为为101.3KPa时的沸点。时的沸点。2稀溶液沸点升高和稀溶液沸点升高和凝固点下降凝固点下降为何高原上不容易煮熟为何高原上不容易煮熟食物？食物？实验表明实验表明，难挥发非电解质溶液的，难挥发非电解质溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。这一沸点总是高于纯溶剂的沸点。这一现象称为溶液的沸点升高现象称为溶液的沸点升高难挥发性非电解质稀溶液的沸难挥发性非电解质稀溶液的沸点升高的原因是溶液的蒸汽压低于点升高的原因是溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸汽压。根据拉乌尔定律，纯溶剂的蒸汽压。根据拉乌尔定律，蒸气压的下降值与质量摩尔浓度成蒸气压的下降值与质量摩

17、尔浓度成正比，因此沸点的升高值也与质量正比，因此沸点的升高值也与质量摩尔浓度成正比摩尔浓度成正比即即:Tb=TbTb=KbbTb ：沸点升高值沸点升高值Tb：溶液的沸点溶液的沸点，Tb* ：纯溶剂的沸点纯溶剂的沸点Kb：溶溶剂剂的的沸沸点点上上升升常常数数，与与溶溶剂剂的的本本性性有有关关，而而与与溶溶质质的的本本性性无无关关，Kkgmol-1。常常见见溶溶剂剂的的Kb值值表表12。bB：溶质的质量摩尔浓度，溶质的质量摩尔浓度，molkg-1。Tb=Tb-Tb*=Kbb2 2、凝固点降低、凝固点降低 凝固点凝固点Tf：物质的液相蒸汽压和固相蒸气压相物质的液相蒸汽压和固相蒸气压相等时的温度。等时

18、的温度。纯水的凝固点为纯水的凝固点为273.15K，在此温度水，在此温度水和冰的蒸气压相等。和冰的蒸气压相等。溶液的蒸气压总是溶液的蒸气压总是低于纯溶剂低于纯溶剂溶液凝固点下降是由溶液凝固点下降是由蒸气压下降引起。蒸气压下降引起。 pp (kPa(kPa) ) p p B溶液溶液纯水纯水AABCT Tf fp TfTf*(273K)373KT和沸点升高一样，对于难挥发性的非电解和沸点升高一样，对于难挥发性的非电解质溶液，凝固点降低亦正比于溶液的质量摩尔质溶液，凝固点降低亦正比于溶液的质量摩尔浓度，而与溶质的本性无关。浓度，而与溶质的本性无关。Kf：溶溶剂剂的的凝凝固固点点下下降降常常数数，与与

19、溶溶剂剂的的本本性性有有关关，而而与与溶溶质质的的本本性性无无关关，Kkgmol-1。常常见见溶剂的溶剂的Kf值值见教材见教材8页表页表1-2。bB：溶质的质量摩尔浓度，溶质的质量摩尔浓度，molkg-1。Tf=Tf-Tf*=Kfb凝固点降低法具有灵敏度高、实验误差小、凝固点降低法具有灵敏度高、实验误差小、重复测定溶液浓度不变等优点。重复测定溶液浓度不变等优点。a.可以测定溶质的相对分子量。可以测定溶质的相对分子量。b.利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混利用凝固点降低的性质，用盐和冰的混合物作冷却剂。合物作冷却剂。例如采用例如采用NaCl和冰，温度可以降到和冰，温度可以降到22oC，用用CaC

20、l22H2O和冰，温度可以降到和冰，温度可以降到55oC。冰和盐混合物常用作冰和盐混合物常用作制冷剂制冷剂：冰冰的的表表面面总总附附有有少少量量水水，当当撒撒上上盐盐后后，盐盐溶溶解解在在水水中中形形成成溶溶液液，由由于于溶溶液液蒸蒸气气压压下下降降，使使其其低低于于冰冰的的蒸蒸气气压压，冰冰就就要要融融化化。随随着着冰冰的的融融化化，要要吸吸收收大大量量的的热热，于于是是冰冰盐盐混混合合物物的的温温度度就就降降低低。采采用用NaCl和和冰冰，温温度度最最低低可可降降到到-22，用用CaCl26H2O和和冰冰最最低可降到低可降到-55。溶液凝固点下降的应用溶液凝固点下降的应用3渗透压渗透压渗透

21、现象渗透现象1：在鲜嫩的蔬菜上撒上盐，立即会渗出水来，在鲜嫩的蔬菜上撒上盐，立即会渗出水来，蔬菜因失水而发蔫蔬菜因失水而发蔫渗透现象渗透现象2：渗透：渗透：溶剂分子通过半透膜自动扩散的过程溶剂分子通过半透膜自动扩散的过程半半透透膜膜：只只允允许许某某些些物物质质通通过过，而而不不允允许许另另一一些些物物质质通通过过。如如动动物物的的膀膀胱胱、植植物物的的表表皮皮、人人造造羊羊皮纸、细胞膜、肠衣等。皮纸、细胞膜、肠衣等。产生渗透的原因：产生渗透的原因：由于溶质（葡萄糖）分子不能通过半透膜，而水分由于溶质（葡萄糖）分子不能通过半透膜，而水分子可自由通过。子可自由通过。渗透的方向：渗透的方向：纯溶剂

22、纯溶剂溶液溶液 稀溶液稀溶液浓溶液浓溶液产生渗透的条件：产生渗透的条件：1）有半透膜存在）有半透膜存在2）膜两侧单位体积内溶剂分）膜两侧单位体积内溶剂分子数目不等（溶液浓度不同）子数目不等（溶液浓度不同）渗透现象会无止境地进行下去吗渗透现象会无止境地进行下去吗 ？单位时间内从膜两侧通过的溶剂分子数目相等时达单位时间内从膜两侧通过的溶剂分子数目相等时达到渗透平衡（到渗透平衡（V左左=V右右）。）。渗渗透透压压（）：为为了了在在半半透透膜膜两两边边维维持持渗渗透透平平衡而需要施加的压力。衡而需要施加的压力。反渗透：反渗透：如果外加在溶液上的压力超过渗透压，则反而会使溶如果外加在溶液上的压力超过渗透

23、压，则反而会使溶液中的水向纯水方向流动，使水的体积增加。液中的水向纯水方向流动，使水的体积增加。反渗透的应用：反渗透的应用： 海水淡化海水淡化 浓缩果汁浓缩果汁 处理废水处理废水实验证明实验证明:当当T 一定时一定时c ，当当c 一定时一定时T1887年荷兰物理化学家范托夫（年荷兰物理化学家范托夫（VantHoff）通过实验得出稀溶液的渗透压力与溶液）通过实验得出稀溶液的渗透压力与溶液的浓度、绝对温度的关系：的浓度、绝对温度的关系：V =n RT式中式中:为溶液的渗透压力为溶液的渗透压力,V为溶液的体积为溶液的体积,n为该体积中所含溶质的物质的量为该体积中所含溶质的物质的量,T为绝对温为绝对温

24、度度,c为溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度,R为气体常数。为气体常数。 =c RT溶液的渗透压力与浓度及温度的关系溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 渗透压的应用渗透压的应用渗渗透透现现象象在在动动植植物物的的生生命命过过程程中中有有着着重重要要的的作作用用，在在工，农，医，工，农，医，化，生等化，生等方面均有重要的应用。方面均有重要的应用。v医学上输液必需输等渗溶液。医学上输液必需输等渗溶液。v植物从土壤中吸收水份和营养（渗透方向）植物从土壤中吸收水份和营养（渗透方向）。v动动植植物物细细胞胞膜膜大大多多具具有有半半透透膜膜的的性性质质，因因此此水水分分、养养料料在在动植物体内循环都是通

25、过渗透而实现的。动植物体内循环都是通过渗透而实现的。v植植物物细细胞胞汁汁的的渗渗透透压压可可达达2103kPa，所所以以水水由由植植物物的的根根部部可输送到高达数十米的顶端。可输送到高达数十米的顶端。v人人体体血血液液平平均均的的渗渗透透压压约约为为780kPa。在在作作静静脉脉输输液液时时应应该该使使用用渗渗透透压压与与其其相相同同的的溶溶液液，在在医医学学上上把把这这种种溶溶液液称称为为等等渗渗溶溶液液。如如果果静静脉脉输输液液时时使使用用非非等等渗渗溶溶液液，就就可可能能产产生生严严重重后后果果。如如果果输输入入溶溶液液的的渗渗透透压压小小于于血血浆浆的的渗渗透透压压(低低渗渗溶溶液液

26、)，水水就就会会通通过过细细胞胞膜膜向向血血红红细细胞胞内内渗渗透透，致致使使细细胞胞肿肿胀胀甚甚至至破破裂裂(溶溶血血现现象象)；如如果果输输入入溶溶液液的的渗渗透透压压大大于于血血浆浆的的渗渗透透压压(高高渗渗溶溶液液)，血血红红细细胞胞内内的的水水就就会会通通过过细细胞胞膜膜渗渗透透出出来来，引引起起血血红红细细胞胞的的皱皱缩缩，并从悬浮状态中沉降下来并从悬浮状态中沉降下来(胞浆分离现象胞浆分离现象)。渗透压平衡与生命过程的密切关系：渗透压平衡与生命过程的密切关系：渗透压平衡与生命过程的密切关系：渗透压平衡与生命过程的密切关系： 给患者输液的浓度； 植物的生长； 人的营养循环。（透析;洗

27、肾) An interesting question 淡水鱼与海水鱼的区别淡水鱼与海水鱼的区别难挥发非电解质的依数性难挥发非电解质的依数性p = i K bTb =i Kb bTf =i Kf bi:校正因子校正因子对于对于AB型强电解质（型强电解质（NaCl），），i2；对于对于A2B型强电解质（型强电解质（Na2SO4）或）或AB2型强电解型强电解质（质（MgCl2），i3；（近似值）；（近似值）CaCl2？ HCl？ C12H22O11？电解质稀溶液的依数性电解质稀溶液的依数性p = K bTb =Kb bTf =Kf b = cRT小结小结故：故：M127.8(gmol-1)【例例】2

28、0时时，取取2.67g萘萘溶溶于于100g苯苯中中，测测得得该该溶溶液液的的凝凝固固点点下下降降了了1.07K，求求萘萘的的相相对对分分子子质量。质量。解解:苯的凝固点下降常数为苯的凝固点下降常数为5.12Kkgmol-1 Tf=KfbB【例例】已知烟草中的有害成分尼古丁的实验式是已知烟草中的有害成分尼古丁的实验式是C5H7N，将，将535mg尼古丁溶于尼古丁溶于10.0g水中，所得溶液水中，所得溶液在在105Pa下沸点下沸点100.17C，求尼古丁的分子式。，求尼古丁的分子式。Kb=0.51Kkgmol-1尼古丁的相对分子质量为尼古丁的相对分子质量为M，则，则【解解】分子式分子式为为C10H

29、14N2Tb=(100.17+273)-(100+273)=0.17KM=162g/mol【例例】人体血的渗透压为人体血的渗透压为709.275kPa,人体温度为人体温度为37。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液（等渗溶液）（等渗溶液）的质的质量百分浓度量百分浓度葡葡是多少？是多少？(设葡萄糖溶液密度是设葡萄糖溶液密度是1.01gml-1；葡萄糖的相对分子质量；葡萄糖的相对分子质量M为为180gmol-1)。解：解：=c(葡葡)RTc=/RTc(葡葡)=709.275/8.314(273.15+37)=0.28mol.L-1c(葡)= 1000 葡/M葡葡=c(葡

30、葡)M/1000=(0.28180/10001.01)100%=5.0%1.31.3、胶体溶液、胶体溶液l胶粒可以是一些小分子、离子或原子的聚集体，也可以是单个的大分子。分散介质可以是液体、气体或固体。l溶胶：由固相物质高度分散到水中所形成的多相分散系统。l溶胶的特征：多相性、高分散性、热力学不稳定性。胶体是一种或几种物质以微粒的形式（胶粒）分散在另一种物质中形成的分散系统，胶粒大小为1100nm1.3.1溶胶的制备溶胶的制备（自学）（自学）分散法分散法 胶体磨研磨法；胶体磨研磨法；超声波分散法；超声波分散法； 电弧分散法；电弧分散法； 胶溶法：胶溶法：凝聚法凝聚法 物理法物理法化学法化学法1

31、.3.2溶胶的性质溶胶的性质1动力学性质动力学性质Brown运动运动（不规则运动）（不规则运动）溶胶中的胶体粒子在超显微镜下被观察到不断作不溶胶中的胶体粒子在超显微镜下被观察到不断作不规则运动。规则运动。2光学性质光学性质丁泽尔丁泽尔效应效应 1869年，英国物理学家年，英国物理学家Tyndall发现：发现：在暗室中让一束聚光通过溶胶，在与光束在暗室中让一束聚光通过溶胶，在与光束垂直的方向上可以看到一个圆锥形光柱，这种垂直的方向上可以看到一个圆锥形光柱，这种现象就称为现象就称为丁泽尔效应丁泽尔效应。 当分散质粒子直径（粗分散系）当分散质粒子直径（粗分散系）入射光波入射光波长长光投射在粒子上起反

32、射作用光投射在粒子上起反射作用 反射光反射光。 当分散质粒子直径（胶体分散系）当分散质粒子直径（胶体分散系）入射光入射光波长波长 光波可绕过粒子前进且迫使粒子振动光波可绕过粒子前进且迫使粒子振动 第第二次波源向各方发射二次波源向各方发射 散射光散射光。 丁泽尔效应丁泽尔效应产生原因：产生原因： 分散质粒子直径与入射光波长越接近，散射越强。分散质粒子直径与入射光波长越接近，散射越强。 溶胶中分散质粒子直径：溶胶中分散质粒子直径：1100nm 真溶液中溶质颗粒直径：真溶液中溶质颗粒直径：1nm. 真溶液中光的散射极弱，难以用肉眼观察。真溶液中光的散射极弱，难以用肉眼观察。可用丁泽尔效应区分溶胶和真

33、溶液可用丁泽尔效应区分溶胶和真溶液想一想：为什么晴朗的天空呈现蓝想一想：为什么晴朗的天空呈现蓝色，海水也呈蓝色？色，海水也呈蓝色？3电学性质电学性质电泳和电渗电泳和电渗电泳管中电泳管中:Fe(OH)3溶胶向负溶胶向负极移动，说明极移动，说明Fe(OH)3溶胶中分散质粒子带溶胶中分散质粒子带正电荷。正电荷。电泳：电泳：在电场中，分散质粒子作定向移动，在电场中，分散质粒子作定向移动，称为电泳。称为电泳。 胶粒带正电荷称为胶粒带正电荷称为正溶胶正溶胶, ,向直流电源负极向直流电源负极( (阴阴) )移移动动, ,一般一般金属氢氧化物金属氢氧化物的溶胶即为正溶胶。的溶胶即为正溶胶。 胶粒带负电荷称为胶

34、粒带负电荷称为负溶胶负溶胶, ,向直流电源正极向直流电源正极( (阳阳) )移移动动, ,如如: :土壤、金属硫化物、硅酸、淀粉、金、银、硫土壤、金属硫化物、硅酸、淀粉、金、银、硫等等胶粒带负电，称胶粒带负电，称负溶胶负溶胶。胶体粒子带电的原因：1、吸附作用：表面吸附，溶胶是多分散体系，有巨大的比表面，表面吸附，溶胶是多分散体系，有巨大的比表面，在电解质溶液中会选择吸附某种离子，而获得表面电荷。在电解质溶液中会选择吸附某种离子，而获得表面电荷。2、解离：胶体粒子表面的分子发生解离，一种离子进入介质水胶体粒子表面的分子发生解离，一种离子进入介质水中，结果胶体粒子带电荷。中，结果胶体粒子带电荷。A

35、gI溶胶的制备：AgNO3K AgI KNO3若AgNO3过量， AgI胶粒吸附Ag +而带正电若KI过量， AgI胶粒吸附I-而带负电硅溶胶发生水化作用硅溶胶发生水化作用 SiO2+H2O=H2SiO3HSiO3-+H+ 胶粒带负电胶粒带负电（AgI)mnAg+(n-x)NO3-x+xNO3-胶核胶核电位离子电位离子反离子反离子反离反离子子吸附层吸附层扩散扩散层层胶粒胶粒胶团胶团AgI溶胶胶团结构溶胶胶团结构（Ag+过量）过量）1.3.3 胶团结构胶团结构vAs2S3溶胶（溶胶（H2S为稳定剂）：为稳定剂）：（As2S3）mnHS-(n-x)H+x-xH+胶粒带电，胶团不带电胶粒带电，胶团不

36、带电（电中性）（电中性）v当当KI过量时，胶粒带负电荷过量时，胶粒带负电荷，胶团结构如下：，胶团结构如下：(AgI)mnI- - (n-x)K+x- -xK+v硅酸溶胶：硅酸溶胶：（SiO2)mnHSiO3-(n-x)H+x-xH+1.3.4 溶胶的稳定性和聚沉溶胶的稳定性和聚沉(1)动力学稳定性：动力学稳定性：布朗运动使胶粒克服重力不沉降。布朗运动使胶粒克服重力不沉降。(2)溶剂化作用：溶剂化作用：使胶粒和反离子周围形成水化膜。使胶粒和反离子周围形成水化膜。(3)胶粒带电荷：胶粒带电荷：由于胶粒带有相同电荷，相互排斥。由于胶粒带有相同电荷，相互排斥。胶粒带电荷是多数溶胶能稳定存在的主要原因。

37、胶粒带电荷是多数溶胶能稳定存在的主要原因。胶体是热力学不稳定性系，为什么却又能长期存在？胶体是热力学不稳定性系，为什么却又能长期存在？1 1、溶胶稳定的原因、溶胶稳定的原因、溶胶稳定的原因、溶胶稳定的原因聚沉：如果聚沉：如果溶胶失去稳定因素，胶粒相互碰撞将导致溶胶失去稳定因素，胶粒相互碰撞将导致颗粒聚集变大，最后以沉淀形式析出。颗粒聚集变大，最后以沉淀形式析出。1、加入、加入电解质电解质，中和电荷，中和电荷（研究最多应用最广）（研究最多应用最广）2、加入带相反电荷的胶体；、加入带相反电荷的胶体；如明矾净化水如明矾净化水3、加热，胶体运动速度加快，碰、加热，胶体运动速度加快，碰撞聚沉。撞聚沉。促

38、使胶体聚沉的方法：促使胶体聚沉的方法：2、影响溶胶、影响溶胶聚沉的因素聚沉的因素胶体的胶体的聚沉是聚沉是不可逆不可逆的。的。电解质的聚沉能力电解质的聚沉能力-聚沉值聚沉值聚沉值：聚沉值：使一定的溶胶在一定的时间内开始聚沉所使一定的溶胶在一定的时间内开始聚沉所需的电解质的最低浓度称为需的电解质的最低浓度称为聚沉值。聚沉能力是聚沉值。聚沉能力是聚沉值的倒数。聚沉值的倒数。规规律律（1）起起聚聚沉沉作作用用的的主主要要是是与与胶胶粒粒带带电电符符号号相相反反的的离离子子，即即反反离离子子，反反离离子子的的价价数数愈愈高高，聚聚沉沉能能力力愈愈强，聚沉值愈小。强，聚沉值愈小。（2）价价态态相相同同的的

39、异异号号离离子子，聚聚沉沉能能力力略略有有不不同同。某某些些一一价价阴阴离离子子，对对正正电电溶溶胶胶的的聚聚沉沉能能力力排排列列顺顺序序为为：FClBrFClBrNONO3 3IOHIOH某些一价阳离子对负电溶胶的聚沉能力大致为：某些一价阳离子对负电溶胶的聚沉能力大致为：HH+ +CsCs+ +RbRb+ +NHNH4 4+ +KK+ +NaNa+ +LiLi+ +高分子化合物溶液的特性高分子化合物溶液的特性2、是单个分子分散的单相体系，是真溶液，溶解过、是单个分子分散的单相体系，是真溶液，溶解过程是自动的，也是可逆的，是热力学的稳定体系。程是自动的，也是可逆的，是热力学的稳定体系。3、无丁

40、达尔效应。因为高分子化合物分子中含有、无丁达尔效应。因为高分子化合物分子中含有大量的亲水基团大量的亲水基团(-OH，-COOH、-NH2)，溶剂化，溶剂化作用强，溶质与溶剂间无界面。作用强，溶质与溶剂间无界面。1、相对分子质量可达、相对分子质量可达104，长度可达几百纳米，但，长度可达几百纳米，但截面积只截面积只相当于一个普通分子大小。相当于一个普通分子大小。1.3.5、大分子溶液及凝胶（自学）、大分子溶液及凝胶（自学）盐析作用盐析作用大大量量的的亲亲水水基基团团与与水水有有强强烈烈的的溶溶剂剂化化作作用用，在在水水中中形形成成很很厚厚的的水水化化膜膜。对对高高分分子子化化合合物物要要加加入入

41、大大量量的的电解质，才能破坏其水化膜而使之凝结出来电解质，才能破坏其水化膜而使之凝结出来,叫叫盐析盐析。盐析的主要原因就是去溶剂化作用。盐析的主要原因就是去溶剂化作用。盐析是可逆的，当加入大量水以后，沉淀将溶解。盐析是可逆的，当加入大量水以后，沉淀将溶解。盐析和溶胶的聚沉是两种不同的过程。盐析和溶胶的聚沉是两种不同的过程。高分子化合物对溶胶的保护作用高分子化合物对溶胶的保护作用在容易聚沉的溶胶中，加入适量的大分子物质溶在容易聚沉的溶胶中，加入适量的大分子物质溶液（如动物胶、蛋白质等），可以大大地增加溶胶的液（如动物胶、蛋白质等），可以大大地增加溶胶的稳定性，这种作用叫稳定性，这种作用叫保护作用

42、保护作用。例：例：Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子化合物溶溶胶，加入白明胶（高分子化合物溶液）后再加电解质不易聚沉。液）后再加电解质不易聚沉。作业作业vP16 4、10练习题：练习题：一、判断一、判断1、质量摩尔浓度是指、质量摩尔浓度是指1Kg溶液中含溶质的物质的溶液中含溶质的物质的量量 。2、葡萄糖与蔗糖的混合水溶液（总的摩尔质量为、葡萄糖与蔗糖的混合水溶液（总的摩尔质量为b）的沸点与质量摩尔浓度为）的沸点与质量摩尔浓度为b的尿素水溶液的的尿素水溶液的沸点不同。沸点不同。3、把、把0的冰放在的冰放在0的的NaCl溶液中，因为他们溶液中，因为他们处于相同的温度下，所以冰水两相共存。处于相

43、同的温度下，所以冰水两相共存。4、电解质对溶胶的聚沉值越大，其聚沉能力越小、电解质对溶胶的聚沉值越大，其聚沉能力越小二、选择题二、选择题1、下列溶液中凝固点最低的是（、下列溶液中凝固点最低的是（ ） A 0.1mol的糖水的糖水 B 0.01mol的糖水的糖水 C 0.001mol的甲醇水溶液的甲醇水溶液 D 0.0001mol的甲醇水溶液的甲醇水溶液2、KBr和和AgNO3在一定条件下反应可生成在一定条件下反应可生成AgBr溶溶胶，如胶团结构为（胶，如胶团结构为（AgBr）m mnBrnBr- -(n-x)K(n-x)K+ +x- -xKxK+ +, ,反应中过量的溶液是反应中过量的溶液是(

44、)AAgNO3BKBrC都过量都过量D都不过量都不过量3、四份质量相等的水中，分别加入相等质量的下四份质量相等的水中，分别加入相等质量的下列物质，水溶液凝固点最低的是列物质，水溶液凝固点最低的是()A葡萄糖（分子量葡萄糖（分子量180）B甘油（分子量甘油（分子量92）C核糖（分子量核糖（分子量342）D尿素（分子量尿素（分子量60）4、相相同同温温度度下下，0.1%的的下下列列溶溶液液中中沸沸点点最最高高的的是是()A葡萄糖（葡萄糖（C6H12O6）B蔗糖（蔗糖（C12H22O11）C核糖（核糖（C5H10O5）D甘油（甘油（C3H6O3）5、室室温温下下，0.1molKg-1lKg-1糖糖溶

45、溶液液的的渗渗透透压压接接近近于于()KPaA2.5B25C250D0.256、医医学学上上称称5%的的葡葡萄萄糖糖溶溶液液为为等等渗渗溶溶液液，这这是是因因为（为（）A它与水的渗透压相等它与水的渗透压相等B它与它与5%的的NaCl溶液渗透压相等溶液渗透压相等C它与血浆的渗透压相等它与血浆的渗透压相等D它与尿的渗透压相等它与尿的渗透压相等7、难难挥挥发发物物质质的的水水溶溶液液，在在不不断断沸沸腾腾时时，它它的的沸沸点（点（）A继续升高继续升高B恒定不变恒定不变C继续下降继续下降D无法确定无法确定8、淡淡水水鱼鱼与与海海域域不不能能交交换换生生活活环环境境，因因为为淡淡水水与与海水的（海水的（

46、）APH不同不同B密度不同密度不同C渗透压不同渗透压不同D溶解氧不同溶解氧不同9、淡淡水水鱼鱼与与海海域域不不能能交交换换生生活活环环境境，因因为为淡淡水水与与海水的（海水的（）APH不同不同B密度不同密度不同C渗透压不同渗透压不同D溶解氧不同溶解氧不同10、下下列列物物质质的的浓浓度度均均为为0.1mol/L时时，对对负负溶溶胶胶聚聚沉能力最大的是（沉能力最大的是（）AAl2(SO4)3BNa3PO4CCaCl2DNaCl11、KBr和和AgNO3在在一一定定条条件件下下反反应应可可生生成成AgBr溶溶胶胶，如如胶胶团团结结构构为为（AgBr）m mnAgnAg(n-(n-x)NOx)NO3

47、 3x- -x NOx NO3 3, ,反应中过量的溶液是反应中过量的溶液是()AAgNO3BKBrC都过量都过量D都不过量都不过量12、下下列列物物质质的的浓浓度度均均为为0.1mol/L时时，对对正正溶溶胶胶聚聚沉能力最大的是（沉能力最大的是（）AAl2(SO4)3BNa3PO4CCaCl2DNaCl自测题：自测题：解释下列现象：解释下列现象： 1.海鱼在淡水中会死亡。海鱼在淡水中会死亡。【要要点点】与与海海水水相相适适应应，海海鱼鱼体体内内细细胞胞液液的的渗渗透透压压高高于于淡淡水水，将将海海鱼鱼置置于于淡淡水水中中后后，淡淡水水就就会会向向海海鱼鱼的的细细胞胞内内渗渗透透，致致使使细细

48、胞胞肿肿胀胀甚甚至至破破裂裂(溶溶血血现现象象)。当当然然水水压压力力等等环环境境的的变变化化，亦亦应应是是海海鱼鱼难难以在淡水中存活的原因。以在淡水中存活的原因。【要要点点】盐盐碱碱地地中中水水溶溶液液的的渗渗透透压压高高于于植植物物体体内内细细胞胞汁汁的的渗渗透透压压，将将植植物物种种植植在在盐盐碱碱地地后后，植植物物不不能能从从土土壤壤中中吸吸收收水水分分，反反而而其其细细胞胞内内的的水水分分会会向向土土壤壤渗渗透透，引引起起细细胞胞的的皱皱缩缩，并并从从悬悬浮浮状状态态中中沉降下来沉降下来(胞浆分离现象胞浆分离现象)。2.盐碱地上植物难以生长盐碱地上植物难以生长3、雪地里洒些盐，雪就融

49、化了。、雪地里洒些盐，雪就融化了。 【要要点点】由由于于雪雪的的表表面面有有一一层层水水膜膜，将将盐盐洒洒在在雪雪里里后后，盐盐会会溶溶解解于于水水膜膜中中形形成成溶溶液液，致致使使蒸蒸气气压压下降，凝固点降低，从而使雪融化。下降，凝固点降低，从而使雪融化。【要要点点】江江河河的的流流水水中中的的泥泥沙沙及及其其它它悬悬浮浮物物一一般般都都带带负负电电荷荷，在在入入海海口口处处与与还还有有许许多多电电解解质质的的海海水水相相遇遇后后，就就会会发发生生溶溶胶胶聚聚沉沉现现象象，久久而而久久之之就就会会形形成成三三角角洲洲。当当然然海海浪浪对对入入海海口口水水流流的的冲冲击击亦亦应是三角洲形成的一个原因。应是三角洲形成的一个原因。4、江河入海处易形成三角洲。、江河入海处易形成三角洲。部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！