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第十三章 界面现象§13.1 表面张力及表面吉布斯自由能一、表面张力 在两相(特别是气-液)界面上，处处存在着一种张力，它垂直与表面的边界，指向液体方向并与表面相切。
把作用于单位边界线上的这种力称为表面张力，用γ 表示，单位是N ·m -1。
二、表面功与表面自由能温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA 所需要对体系作的功，称为表面功。
用公式表示为：s W dA γ∂=，式中γ为比例系数，它在数值上等于当T ，p 及组成恒定的条件下，增加单位表面积时所必须对体系做的可逆非膨胀功。
B B B B ,,,,,,,,()()()()S V n S P n T V n T P n U H A G A A A Aγ∂∂∂∂====∂∂∂∂ （ 广义的表面自由能） 表面自由能考虑了表面功，热力学基本公式中应相应增加s dA γ一项，即由此可得：B BBB BBB BB B BBd d d d d d d d dA d d d d d d d s s s s U T S P V A dn H T S V P A dn S T P V A dn G S T V P A dn γμγμγμγμ=-++=+++=--++=-+++∑∑∑∑狭义的表面自由能定义：B ,,()p T n G Aγ∂=∂，表面吉布斯（Gibbs ）自由能，单位：J ·m -2。
三、界面张力与温度的关系,,,,S B B A V n s T V n S A T γ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭,,,,S B BA P n s T P n S A T γ⎛⎫∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 四、溶液的表面张力与浓度的关系对于纯液体，当温度、压力一定时，其表面张力一定。
但对于溶液，由于溶质的加入形成了溶液，表面张力发生变化。
这种变化大致有三种情况:A.表面张力随溶质浓度增大而升高如：NaCl 、KOH 、NH 4Cl 、KNO 3等无机盐类；B.表面张力随浓度增大而降低，通常开始降低较快而后减慢，如醇类、酸类、醛类、酮类等极性有机物；C.一开始表面张力急剧下降，到一定浓度后几乎不再变化，如含8个碳以上的有机酸盐、有机胺盐、磺酸盐等。
胶体与大分子溶液试题一、填空题1．胶体是高分散的多组分相热力学体系，动力学体系。
2．高分子溶液是多组分相热力学体系。
3．胶体体系中，分散相的粒子大小界于米，而粗分散体系粒子大小米。
4．丁达尔现象是光的所引起的，其强度I与入射光波长λ。
5．是胶体稳定性原因之一。
6．胶粒是胶体稳定性主要原因。
7．通电后，胶粒在电场中运动的现象称为，而分散介质在电场中运动的现象称为。
二、单项选择题1．雾的形成过程中，分散相(1)和分散介质(2)的相态分别为：( )A、(1)气，(2)气；B、(1)液，(2)液；C、(1)液，(2)气；D、(1)气，(2)液。
2．对胶体分散体系,分散相的颗粒大小范围一般为：( )A、10-7～10-5m；B、10-9～10-7m；C、10-3～10-5m；D、10-1～10-9m。
3．下列体系哪一种是胶体溶液：( )A、墨汁；B、肥皂溶液；C、牛奶；D、30 ％甲醛溶液。
4．乳状液是由哪个分散体系组成? ( )A、两种互不相溶的液体；B、固体加液体；C、两种互溶的液体；D、多种互溶的液体。
5．下列物质中哪一种属于胶体：( )A、空气；B、蔗糖水；C、石英；D、红宝石。
6．烟的形成过程中，分散相(1)和分散介质(2)的相态分别为：( )A、(1)气，(2)气；(B) (1)固，(2)液；(C) (1)固，(2)气；(D) (1)气，(2)液。
7．当一束光线透过悬浊液、溶胶、真溶液时，它们分别发生光的：( )A、反射、散射、透射；B、反射、折射、散射；C、折射、反射、散射；D、反射、散射、强散射8．在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是: ( )A、蓝光波长短, 透射作用显著；B、蓝光波长短, 散射作用显著；C、红光波长长, 透射作用显著；D、红光波长长, 散射作用显著。
9．在As2S3溶胶中加入等体积等当量浓度的下列不同电解质溶液，则使溶胶聚沉最快的是：( )A、LiCl；B、NaCl；C、CaCl2；D、AlCl3。
高三化学胶体和溶液【本讲主要内容】胶体和溶液【知识掌握】【知识点精析】一、分散系由一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里形成的混合物，统称为分散系。
分散系中分散成粒子的物质叫做分散质；分散系中的另一种物质叫做分散剂。
注意：△粒子——可以是单个分子或离子，也可以是离子、分子的集合体△分散剂——可以是固态、液态、气态的物质△分散系是混合物二、胶体1、胶体的概念：分散质粒子直径在1nm~100nm之间的分散系。
胶体的本质特征：胶体粒子直径在1nm~100nm之间。
2、胶体的分类3、胶体的重要性质（1）丁达尔效应：光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。
丁达尔效应是胶体的性质特征，这是由于胶体粒子的大小正好可以发生光的散射。
常用于胶体的鉴别，区分胶体和真溶液。
（2）布朗运动：胶体粒子受分散剂分子撞击，形成不停的、无序的运动，叫做布朗运动。
布朗运动不是胶体独有的性质，并且需要在超显微镜下才可观察到，所以一般不用于胶体的鉴别。
（3）电泳现象：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象，叫做电泳。
产生电泳现象的原因是胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附某些离子而使其带有电荷引起的。
一般说来，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体微粒吸附阳离子，带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物的胶体微粒吸附阴离子，带负电荷。
注意：“胶粒”带电荷，而“胶体”呈电中性。
4、胶体的制取（1）物理法：研磨如制豆浆研墨直接分散如制蛋白胶体制NaCl（分散剂是酒精）胶体（2）水解法如制 F e（O H）3胶体（3）复分解法如制AgI胶体5、胶体的聚沉同种胶体粒子带同种电荷，同性相斥，胶体粒子之间不易聚集沉降。
加入某些物质，中和了胶体粒子所带的电荷，胶体粒子聚集长大，发生沉降，这个过程叫聚沉。
（1）加入电解质溶液：中和胶粒所带电荷，使之聚成大颗粒。
显然，胶粒带正电，所加电解质中阴离子所带负电荷越高，阴离子浓度越大，聚沉效果越明显；胶粒带负电，所加电解质中阳离子电荷愈高、离子浓度愈大，聚沉效果越明显。
目录（试卷均已上传至“百度文库”，请自己搜索）第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（一）第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（二）第二章热力学第二定律物化试卷（一）第二章热力学第二定律物化试卷（二）第三章统计热力学基础第四章溶液物化试卷（一）第四章溶液物化试卷（二）第五章相平衡物化试卷（一）第五章相平衡物化试卷（二）第六章化学平衡物化试卷（一）第六章化学平衡物化试卷（二）第七章电解质溶液物化试卷（一）第七章电解质溶液物化试卷（二）第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷（一）第八章可逆电池的电动势及其应用物化试卷（二）第九章电解与极化作用第十章化学动力学基础（一）物化试卷（一）第十章化学动力学基础（一）物化试卷（二）第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷（一）第十一章化学动力学基础(二) 物化试卷（二）第十二章界面现象物化试卷（一）第十二章界面现象物化试卷（二）第十三章胶体与大分子溶液物化试卷（一）第十三章胶体与大分子溶液物化试卷（二）参考答案1．物质的量为n的纯理想气体，该气体在如下的哪一组物理量确定之后，其它状态函数方有定值。
( )(A) p (B) V (C) T,U (D) T, p2. 下述说法哪一个正确? ( )(A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度(B) 温度是体系所储存热量的量度(C) 温度是体系中微观粒子平均能量的量度(D)温度是体系中微观粒子平均平动能的量度3. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：( )(A)不变(B)升高(C)降低(D)无法判定4. 1 mol 373 K，标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发，(2)真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：( )(A) |W1|> |W2| Q1> Q2(B)|W1|< |W2| Q1< Q2(C) |W1|= |W2| Q1= Q2(D)|W1|> |W2| Q1< Q25. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时热力学能将：( )(A)降低(B)增加(C)不变(D)增加、减少不能确定6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间： ( )(A) 一定产生热交换(B)一定不产生热交换(C) 不一定产生热交换(D)温度恒定与热交换无关7. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度：( )(A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定8. 始态完全相同(p1,V1,T1)的一个理想气体体系，和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。
第十二章表面现象练习题一、判断题：1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。
2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。
3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。
所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个根本不同的概念。
4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。
5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很大的比表面吉布斯函数。
6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。
7．单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。
8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。
9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。
10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。
11．表面活性物质是指那些加人到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。
二、单选题：1．下列叙述不正确的是：(A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量；(B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度功线的表面紧缩力；(C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同；(D) 比表面自由能单位为J·m2，表面张力单位为N·m-1时，两者数值不同。
2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是：(A) 表面张力与液面垂直；(B) 表面张力与S的周边垂直；(C) 表面张力沿周边与表面相切；(D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部。
3．同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们：(A) 物理意义相同，数值相同；(B) 量纲和单位完全相同；(C) 物理意义相同，单位不同；(D) 前者是标量，后者是矢量。
物理化学14章_胶体与大分子溶液一、胶体胶体是一种分散体系，其中分散相的粒子大小在1-100nm之间。
这种分散体系具有一些特殊的性质，例如光学、电学和动力学性质，这使得胶体在许多领域都有广泛的应用。
1、胶体的分类胶体可以根据其分散相的不同分为不同类型的胶体，例如：（1）金属胶体：以金属或金属氧化物为分散相的胶体，如Fe(OH)3、TiO2等。
（2）非金属胶体：以非金属氧化物、硅酸盐、磷酸盐等为分散相的胶体，如SiO2、Al2O3、Na2SiO3等。
（3）有机胶体：以高分子化合物为分散相的胶体，如聚合物、蛋白质、淀粉等。
2、胶体的制备制备胶体的方法有多种，例如：（1）溶解法：将物质溶解在适当的溶剂中，通过控制浓度和温度等条件使物质析出形成胶体。
（2）蒸发法：将溶剂蒸发，使溶质析出形成胶体。
（3）化学反应法：通过化学反应生成胶体粒子。
3、胶体的性质胶体具有一些特殊的性质，例如：（1）光学性质：胶体粒子对光线有散射作用，因此胶体具有丁达尔效应。
（2）电学性质：胶体粒子可以带电，因此胶体具有电泳现象。
（3）动力学性质：胶体粒子由于其大小限制，表现出不同于一般粒子的动力学性质，例如扩散速度较慢、沉降速度较慢等。
二、大分子溶液大分子溶液是一种含有高分子化合物的溶液，其中高分子化合物通常具有较大的分子量。
这种溶液具有一些特殊的性质，例如分子量较大、分子链较长、分子间相互作用较强等。
1、大分子溶液的分类大分子溶液可以根据其组成的不同分为不同类型的溶液，例如：（1）合成高分子溶液：由合成高分子化合物组成的溶液。
（2）天然高分子溶液：由天然高分子化合物组成的溶液，如蛋白质、淀粉、纤维素等。
2、大分子溶液的制备制备大分子溶液的方法有多种，例如：（1）溶解法：将大分子化合物溶解在适当的溶剂中，通过控制浓度和温度等条件使其溶解。
（2）化学反应法：通过化学反应合成大分子化合物并将其溶解在适当的溶剂中。
3、大分子溶液的性质大分子溶液具有一些特殊的性质，例如：（1）粘度：大分子溶液通常具有较高的粘度，这是因为大分子链较长，运动较困难。
溶液与胶体知识点总结一、溶液的概念及特点1. 溶液是两种或两种以上的物质均匀地混合在一起所形成的一种新物质。
其中，溶解于溶剂中的物质称为溶质，用来溶解其他物质的溶液称为溶剂。
溶质和溶剂共同组成的溶液称为多组分溶液。
2. 溶液的特点（1）均匀性：溶质在溶剂中均匀分布，形成均匀的溶液。
（2）透明性：溶液是透明的，因为溶质和溶剂的颗粒大小相仿，不能散射可见光。
（3）不能析出：溶液在一定条件下是稳定的，不会因物理条件的改变而析出溶质。
（4）不可过滤：溶质颗粒尺寸小，不能通过常规的过滤器进行分离。
3. 溶解度溶解度是指单位质量的溶剂在一定温度下能溶解最大量溶质，通常用溶质在100g溶剂中的溶解质量来表示。
溶解度随温度的变化而变化，温度升高，通常溶解度增大；温度降低，溶解度减小。
溶解度常常用曲线表示。
二、溶液的分类1. 按溶质的溶解度分为饱和溶液、过饱和溶液和不饱和溶液。
（1）饱和溶液：在一定温度下，加入的溶质全部溶解在溶剂中所得到的溶液。
（2）过饱和溶液：在一定温度下，加入的溶质全部溶解，待溶液冷却后，溶液中不能溶解的溶质再原料形成颗粒，导致溶液过饱和。
（3）不饱和溶液：在一定温度下，加入的溶质不能全部溶解在溶剂中所得到的溶液。
2. 按溶剂的性质分为气体溶液和固体溶液。
气体溶液：溶质与溶剂之间的相互作用力弱，不稳定，易溢出和失去溶质。
如二氧化碳溶于水；固体溶液：溶质与溶剂之间有较强的相互作用力，如常见的金银二十合金等。
三、溶液的制备方法1. 固体溶解于液体中：将固体溶质加入至液体溶剂中，搅拌并加热或者冷却，待溶质溶解于液体中形成溶液。
2. 液体溶解于液体中：两种液体混合后形成的一种新的液体。
3. 气体溶解于液体中：气体呈溶解状态，如二氧化碳溶解于水。
4. 溶液的浓度和稀释：溶液的浓度常用质量分数、摩尔浓度、体积分数等表示，可以通过加入溶剂或溶质来改变溶液的浓度。
四、胶体的概念及特点1. 胶体是介于溶液和悬浮液之间的一种新形态的分散系统，是由微粒或宏观大分子均匀地分散在另一种物质中所得到的一种新物质。
第十三章胶体与大分子溶液练习题一、判断题：1．溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2．溶胶与真溶液一样是均相系统。
3．能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4．通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
5．ξ 电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.。
6．加入电解质可以使胶体稳定，加入电解质也可以使胶体聚沉；二者是矛盾的。
7．晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。
8．旋光仪除了用黄光外，也可以用蓝光。
9．大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
10．将大分子电解质NaR的水溶液与纯水用半透膜隔开，达到Donnan平衡后，膜外水的pH值将大于7。
二、单选题：1．雾属于分散体系，其分散介质是：(A) 液体；(B) 气体；(C) 固体；(D) 气体或固体。
2．将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它：(A) 是多相体系；(B) 热力学不稳定体系；(C) 对电解质很敏感；(D) 粒子大小在胶体范围内。
3．溶胶的基本特性之一是：(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系；(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系；(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系；(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
4．溶胶与大分子溶液的区别主要在于：(A) 粒子大小不同；(B) 渗透压不同；(C) 带电多少不同；(D) 相状态和热力学稳定性不同。
5．大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的：(A) 渗透压大；(B) 丁铎尔效应显著；(C) 不能透过半透膜；(D) 对电解质敏感。
6．以下说法中正确的是：(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统；(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统；(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶；(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7．对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是：(A) 除去杂质，提高纯度 ；(B) 除去小胶粒，提高均匀性 ；(C) 除去过多的电解质离子，提高稳定性 ；(D) 除去过多的溶剂，提高浓度 。
欢迎共阅一、选择题1. 在蒸馏实验中，常在液体中投入一些沸石或一端封口的毛细管等多孔性物质，这样做是为了破坏哪一个亚稳状态？( C )（A ）过饱和溶液 （B ）过冷液体（C ）过热液体 （D ）过饱和蒸气2. 外加直流电于胶体溶液，向电极作电极移动的是 ( B )（A ）胶核 （B ）胶粒 （C ）胶团 （D ）紧密层3 下列物体为非胶体的是（ D ）(A)K 3[Fe(CN)6] (B)NaNO 3 (C)MgSO 4 (D)FeCl 310 一定量的以KCl 为稳定剂的AgCl 溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电解质的用量由小到大的顺序正确的是（ A ）11 (A)AlCl 3<ZnSO 4<KCl (B)KCl<ZnSO 4<AlCL 312 (C)ZnSO 4<KCl<AlCl 3 (D)KCl<AlCl 3<ZnSO 411 下列各电解质对溶胶的聚沉值分别为该胶粒的带电情况为（ A ）（A）带负电（B）带正电（C）不带电（D）不能确定3C 膜两边同一电解质的浓度相同；D膜两边的离子强度相同。
16 当溶胶中加入大分子化合物时： ( C )A 一定使溶胶更稳定；B 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉；C 对溶胶稳定性影响视加入量而定；D 对溶胶稳定性没有影响17 溶胶的聚陈速度与电动电位有关（ C ）A 电动电位愈大，聚沉愈快B 电动电位越小，聚沉愈快C 电动电位为零，聚沉愈快D 电动电位越负，聚沉愈快18 将橡胶电镀在电制品上，是应用了（ B ）A 电解B 电泳C 电渗D 沉降电势19 在电泳实验中，发现分散相向阳极运动，这表明（ B ）A 胶粒带正电B 胶粒带负电质均摩尔质量w和数均摩尔质量＝n B w＞n C n DD 热力学上稳定而动力学上属于不稳定体系25使用瑞利(Reyleigh)散射光强度公式，在下列问题中可以解决的问题是（ A ）A溶胶粒子的大小 B溶胶粒子的形状C测量散射光的波长 D测量散射光的振幅二、填空题1、溶胶是热力学不稳定体系，但它能在相当长的时间里稳定存在，主要原因是_______________。
