1、2019/7/17,1,化学基础,2019/7/17,2,第三章 物质的聚集状态,主要内容,学习目标,2019/7/17,4,学习内容,物质的相态相和相图；饱和蒸汽压和 温度 气体理想气体、混合气体、实际气体 溶液稀溶液依数性；非电解质溶液气液平衡；电解质的电解 胶体胶体的特殊性质；物质的表面特征,2019/7/17,5,气体理想气体,【问题3-4】生活中常见到炎热的夏天汽车在高速公路行驶时间长容易爆胎，自行车在夏天太阳下容易爆胎；氢气球一旦脱离束缚会升空等等，请说明这些现象的原因。,问题分析,请同学们阐述自己的观点：,2019/7/17,6,2019/7/17,7,一、理想气体,压力、体积和
2、温度,1、压力：垂直作用于物体单位面积上的力。P,国际单位：,Pa,换算关系：,1atm=760mmHg=101325Pa,2、体积：物质所占据的体积。V,国际单位：,m3,换算关系：,1m3=1000L=106mL,3、温度：物质分子热运动的平均强度。T,国际单位：k,换算关系：,(273.15+t/),低压气体的经验定律,1、在温度不变的条件下，一定量气体的体积与压力成反比。,2、在压力不变的条件下，一定量气体的体积与热力学温度成反比。,3、在温度、压力都不变的条件下，一定量气体的体积与物质的量成正比。,综合低压气体的规律推导得理想气体状态方程：,式中的R=,该气柜在300时可装8.081
3、0Kg的氢气,例题1、某厂氢气柜的设计容积为2.00103m3， 设计允许压力为5.00103Pa。设氢气为理想气 体，问气柜在300时最多可装多少千克?,已知：,求：,解：,答：,例题、求在273.15K、压力为230KPa时某钢瓶中所装CO2气体的密度。,已知：,求：,解：,答：,该钢瓶中二氧化碳的密度为4.46Kg/mol.,练习题、体积为0.2m的钢瓶盛有CO 0.89g，当温度为时，问钢瓶内气体的压力是多少。,已知：,求：,解：,答：,该钢瓶内气体的压力为230KPa。,练习题2、一个由乙烯和苯合成乙苯的装置，每小时需用500Kg乙烯气体，现拟设计一个乙烯气柜，其储存量可供装置小时的
4、用量，气柜中乙烯的温度为303K， 压力为141KPa，求该气柜的容积,已知：,求：,解：,答：,该气柜的容积为319.04m3。,低压气体的特点和理想气体的模型,1、低压气体特点 分子之间距离较大，分子之间作用力较小。,2、理想气体的模型 分子间没有相互作用，分子本身没有体积。,学习效果检验,1、真实气体在什么情况下可近似看作理想气体（ ）,A、高温高压 B、低温低压 C、高温低压 D、低温高压,2、将一定量的理想气体在等温条件下压缩到原来体积的一半，则压力变为原来的（ ）,A、2倍 B、1/2倍 C、不变 D、不可估计,3、密度的国际单位是（ ）,A、Kg/ml B、g/ml C、Kg/m
5、3 D、g/m3,C,A,C,4、在压力不变的条件下，将20的某理想气体的温度升高到40 ，则体积变化到原来的（ ）,A、2倍 B、0.5倍 C、1.067倍 D、0.93倍,5、利用理想气体状态方程式计算，摩尔质量的单位应采取（ ）,A、Kg/mol B、g/mol C、Kg/kmol D、g/kmol,C,A,理想混合气体,【问题3-5】生产实践中遇到的气体往往不是单一的气体，而是由多种气体组成的气体混合物，例如空气、工业生产中产生的尾气等。 若在一体积为V的容器中，放入一定量 的N2气和一定量 的O2气，那么容器中气体的总压力是多少？容器中N2、O2各自的压力为多少？各自的压力能否用 来
6、计算？,理想混合气体,一、混合气体的组成,摩尔分数：,特点：,1、无量纲或量纲为1的量。,2、数值小于1。,3、所有组分的摩尔分数之和为1。,例如：,1mol氢气与3mol氮气混合，则,二、分压定律,1、分压定律实验,气体1 T、V、P1、n1,气体2 T、V、P2、n2,混合气体 T、V、P、n,结论：,在压力很低的条件下,2、分压定律表达式,3、分压定律应用,例如：,1mol氢气与3mol氮气混合，总压为101325Pa时，氢气和氮气的分压分别是多少？,三、分体积定律,1、分体积,气体1 P、T、V1、n1,气体2 P、T、V2、n2,混合气体 P、T、V、n,2、分体积的表达式,3、分体
7、积的应用,1mol氢气与3mol氮气混合，总压为101325Pa、温度为0时，氢气和氮气的分体积分别是多少？,例如：,四、气体混合物的摩尔质量,例题：,若简单认为空气中含21%（体积分数）氧气和79%氮气，把空气看作理想气体，则在0,101325Pa时空气的密度是多少？,解：,练习：,1、如果PA、VA分别表示混合气体中A的分压、分体积，则下列各式不成立的是（ ）,2、理想气体混合物的组成对下列哪个量没有影响（ ）,（1）密度 （2）摩尔质量 （3）摩尔体积,3、某温度下，A和B的混合气体总压强为101325Pa，总体积为10m3，若该混合气体中A的摩尔分数为0.3，则A组分的分压力和分体积下
8、列正确的是（ ）,（1）0.3101325Pa，3m3 （2）0.3101325Pa，7m3 （3）0.7101325Pa，3m3,3,1,3,例题1、在300K时，将101.3KPa、2.0010-3m3的氧气 与50.56KPa、2.0010-3m3的氮气混合，混合后温度为 300K，总体积为4.0010-3m3，求总压力为多少？,解：,方法一,方法二：,例题2、水煤气的体积百分数分别为H2 50%,CO 38%,N2 6.0%,CO2 5.0%,CH4 1.0% .在25，101.3KPa下，（1）求各组分的摩尔分数和分压；（2）计算水煤气的平均摩尔质量和在该条件下的密度。,解：,（1）
9、因为组分的摩尔分数与体积分数相等，所以有,（2）,例题2、水煤气的体积百分数分别为H2 50%,CO 38%,N2 6.0%,CO2 5.0%,CH4 1.0% .在25，101.3KPa下，（1）求各组分的摩尔分数和分压；（2）计算水煤气的平均摩尔质量和在该条件下的密度。,2019/7/17,30,内容总结,2019/7/17,31,课后任务,作业： 1、23，100kPa时3.2410-4 kg某理想气体的体积为2.810-4m3，试求该气体在100kPa，100时的相对密度。 2.水煤气的体积百分数分别为H2 ，50%；CO， 38%；N2 ， 6.0%；CO2， 5.0%；CH4，1.
10、0% 。在25，100kPa下，（1）求各组分的摩尔分数及分压；（2）计算水煤气的平均摩尔质量和在该条件下的相对密度。,2019/7/17,32,课后任务,作业： 3.根据环保标准，空气中汞含量不得超过0.01mg/m3。如果在实验室不小心打破了水银温度计，计算298K时，汞蒸气是否超标；如果实验室通风良好，汞蒸气的分压只有其饱和蒸气压的10%，问是否超标。已知汞在298K的蒸气压为0.24Pa。,2019/7/17,33,课后任务,下次课要解决的问题： 【问题3-6】按照理想气体状态方程式计算40时CO2的摩尔体积，与实际测得的实际体积比较。 【问题3-7】请查阅我国“西气东输”的管道压力时采用什么方法计算的。 【问题3-8】请了解超临界萃取的应用有哪些？,
