第二章物质聚集状态气液固性质
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物质的四种聚集状态
物质存在四种不同的聚集状态,包括固体、液体、气体和等离子体。
这些状态的区别在于原子或分子之间的相互作用和排列方式。
固体是一种最密实的聚集状态,其中原子或分子紧密排列在一起。
它们的形状和体积都是固定的,不像液体或气体那样随着温度或压力的变化而改变。
例子包括冰、岩石和金属。
液体是一种聚集状态,其中原子或分子之间的相互距离比固体稍大,但比气体小。
液体的形状是不稳定的,而体积是固定的。
液体的分子之间存在相互作用,因此液体可以流动。
例子包括水、牛奶和汽油。
气体是一种聚集状态,其中原子或分子之间的距离比液体和固体更大。
气体的形状和体积都是不稳定的,可以根据温度和压力的变化而变化。
气体的分子之间的相互作用很弱,因此气体可以自由流动。
例子包括氧气、氮气和二氧化碳。
等离子体是一种高能状态下的物质,其中原子或分子被剥离电子,形成带正电荷的离子。
等离子体存在于极端条件下,如太阳表面、闪电和等离子体切割器中。
它们通常表现出高温、高压和高电流的特性,因此在工业和科学中具有广泛的应用。
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第2章物质的聚集状态(3学时)2.1 概述2.2 理想气体2.3 溶液2.4 固体—晶体物质的聚集状态:气体、液体、固体以及超临界液体等物质的聚集状态物质由分子组成,在通常情况下,物质呈固态、液态和气态。
固体:有一定的体积和一定的形状液体:有一定的体积气体:没有固定的体积和形状。
组成物质的分子是不停地运动的,并且分子间存在着相互作用力(引力和斥力)。
固体内部粒子的相互作用力最强,液体次之,气体最弱。
2.1 概述1. 相态(phase):是物质的状态(或简称相,也叫物态)指一个宏观物理系统所具有的一组状态。
一个态中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性(如密度、晶体结构、折射率等)。
2.相图表达一系列温度压力下的相平衡关系右图区:液相区,固相区,气相区和超临界区线:两相平衡区,S-L线(BD),S-G线(AB),L-G线(BC)点:三相共存点:B点,临界点:C点,Tc:临界温度,Pc:临界压力✧三相点:273.16K,610.75Pa ✧临界点:647.29K, 22.09MPa水的相图临界点与超临界态✧在临界点以下,气态和液态之间具有显著区别✧在临界点以上,这种区别将不复存在✧这种状态称为:超临界流体(supercritical fluid,简称SCF)如:水的临界点为T= 374.3℃,P c = 22.09MPa,c在此临界点以上,就处于超临界状态,该状态的水就称为超临界水。
超临界流体特点:具有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有很强的溶解能力。
CO2:临界温度较低(Tc=364.2K),临界压力也不高(Pc=73.8MPa),无毒,无臭,不污染环境,实际工作中使用较多的事超临界流体。
如:用超临界CO:2从咖啡豆中除去咖啡因从烟草中脱除尼古丁大豆或玉米胚芽中分离甘油酯轻易穿过细菌的细胞壁,在其内部引起剧烈氧化反应,杀死细菌。
超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。
其他聚集态当温度足够高时,外界提供的能量足以破坏分子中的原子核和电子的结合,气体就电离成自由电子和正离子,即形成物质的第四态——等离子态(plasma),电离气体。
物质的聚集状态【学习目标】1.知道物质的聚集状态固、液、气的一些特性,明确1mol 不同聚集状态物质体积差异的原因。
2.知道气体体积大小的决定因素,理解气体摩尔体积的含义。
3.初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。
【问题探究】 我们生活在宏观世界中,所接触到的物质是他们的聚集体,物质的聚集体主要有固态、液态和气态,他们的性质上各有什么差异?试举出一些具体的例子。
【问题探究】1.用实验证明气体可以被压缩,而液体和固体很难被压缩。
2.不同聚集状态的物质为什么性质不同?3.物质状态变化过程中的能量有什么变化?【知识体系】 一、物质的聚集状态1.不同聚集状态物质的微观结构和性质:p.10 表1-32.物质从固态到液态的过程叫 ,从液态到气态的过程叫 ,这两个过程需要 (填“吸收”或“放出”)能量,采取的措施一般是加热和减压;物质从气态到液态的过程叫液化(若采取降温措施即成为“冷凝”),从液态到固态的过程叫凝固,采取的措施一般是降温和加压。
注:固体和液体与压强的关系不大,与温度有一定的关系,即所谓的热胀冷缩现象。
【问题探究】1.1mol 不同物质的质量往往不同,体积是否相同呢?填表p.11表1-42.从表1-4中的数据中,你可以得出什么结论?请思考并和同学讨论,说说主要的原因。
【知识体系】二、影响物质体积大小1.影响物质体积大小有 、 、 。
2.固体和液体的体积主要决定于 、 。
3.而气体的体积主要决定于 、 。
【问题探究】液体固体气体请分析下表关于1mol 不同气体在一定的温度和压强下体积的数据,你能得出什么结论?。
【知识体系】 三、气体摩尔体积 1.气体摩尔体积的表述为 。
气体摩尔体积的单位是 ,符号是 。
2.在标准状况下,1mol 任何气体(不管是单一气体还是混合气体)的体积都约为22.4L 。
3.气体的物质的量(n )、体积(V )和气体摩尔体积(V m )之间的关系 。
4.同温同压下, 2121V V n n =,这是一个很重要的关系式。