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第1章 气体、溶液和胶体一、 教学要求1．了解理想气体状态方程，气体分压定律；2．了解有关溶液的基本知识，并能进行溶液浓度的有关计算；3．掌握稀溶液的四个依数性及其应用；4．了解胶体溶液的基本性质，了解吸附的基本规律。
掌握胶团的组成和结构，理解溶胶的双电层结构和溶胶稳定性之间的关系，掌握胶体的保护及破坏，熟练写出胶团结构式；5．了解表面活性物质和乳状液的基本概念。
【重点】：1．理想气体状态方程式及分压定律的应用和相关计算；2．溶液浓度的表示法，各浓度之间的相互换算；3．稀溶液依数性的含义，各公式的适用范围及进行有关的计算；4．胶团结构和影响溶胶稳定性和聚沉的因素。
【难点】：1.稀溶液依数性的原因；2. 胶团结构和影响溶胶稳定性和聚沉的因素。
二、重点内容概要在物质的各种存在状态中，人们对气体了解得最为清楚。
关于气体宏观性质的规律，主要是理想气体方程，混合气体的分压定律。
1. 理想气体状态方程所谓理想气体，是人为假设的气体模型，指假设气体分子当作质点，体积为零，分子间相互作用力忽略不计的气体。
理想气体状态方程为：PV = nRT① RT M m pV = ② RT Mp ρ= 此二式可用于计算气体的各个物理量p 、V 、T 、n ，还可以计算气体的摩尔质量M 和密度ρ。
原则上理想气体方程只适用于高温和低压下的气体。
实际上在常温常压下大多数气体近似的遵守此方程。
理想气体方程可以描写单一气体或混合气体的整体行为，它不能用于同固、液共存时的蒸气。
2.分压定律混合理想气体的总压力等于各组分气体分压力之和。
分压是指在与混合气体相同的温度下，该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所具有的压力。
∑i321p p p p p =+++= 还可以表述为： i i px p =3.溶液浓度的表示方法(1)质量分数 ωB =m m B (2)质量浓度 B B m Vρ= (3)物质的量浓度 B B n c V = (4)质量摩尔浓度 AB B ＝m n b (5)物质的量分数（摩尔分数）BA A AB A B B n n n x n n n x +=+= 所以：x A + x B = 1，若将这个关系推广到任何一个多组分系统中，则有：i i 1x=∑质量分数ωB 和质量摩尔浓度B b 与物质的量浓度B c ，可用溶液的密度ρ为桥梁相互换算。
《无机化学教案》（张祖德）第一章气体、液体和溶液的性质第一气体、液体和溶液的性质Chapter 1The Behaviors of Gas、Liquid and Solution§1-1 气体的性质The Properties of Gases本节的重点是三个定律：1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures）2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes）3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law o f diffusion）一、理想气体(Ideal Gases)――讨论气体性质时非常有用的概念1．什么样的气体称为理想气体？气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略；气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。
即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。
2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。
3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。
因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。
二、理想气体定律（The Ideal Gas Law）1．由来(1) Boyle’s law（1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volumerelationshipn、T不变，V∝ 1/ p or pV = constant(2) Charles’s law（1746-1823）French scientist1787年发现－The temperature-volume relationshipn、p不变，V∝T or V/T = constant(3) Avogadro’s law（1778-1823）Italian physicistAvogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular.Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and pressure is directly proportional to the number of moles of the gas.T、p不变，V∝n2．理想气体方程式（The ideal-gas equation）由上三式得：V∝nT / p，即pV∝nT，引入比例常数R，得：pV = nRT3．R：Gas constantUnits l·atm·mol-1·K-1J·mol-1·K-1m3 ·Pa·mol-1·K-1cal·mol-1·K-1l·torr·mol-1·K-1 Numerical Value 0.08206 8.314 8.314 1.987 62.36在标准状况下：1.000 0.08206 273.1522.41(L)1.000nRTVp===4．理想气体方程式应用（Application of the ideal-gas equation）可求摩尔质量(1) 已知p，V，T，m求M(2) 已知p，T，ρ求M5．实际气体（Real gas）与理想气体的偏差(Deviations of ideal behavior) (1) 实例：1mol几种气体pV / RT～ p曲线从两个图中，可以得知：a．分子小的非极性分子偏差小，分子大的极性强的分子偏差大；b．温度越高，压力越低，偏差越小。
无机化学全部章节第一章气体和溶液§1－1气体教学目的：1.熟练掌握理想气体状态方程式，并掌握有关计算。
2．熟练掌握分压定律及应用。
教学重点：1.理想气体状态方程式；2.道尔顿分压定律。
一、理想气体(IdealGae)1．什么样的气体称为理想气体？气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略；气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。
即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。
2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。
3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。
因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。
二、理想气体状态方程1．理想气体方程式（Theideal-gaequation）pV=nRT2．理想气体方程式应用（Applicationoftheideal-gaequation）可求摩尔质量(1)已知p，V，T，m求M(2)已知p，T，ρ求M三、道尔顿分压定律（Dalton’LawofPartialPreure)1801年1．Deduction：假设有一理想气体的混合物，此混合物本身也是理想气体，在温度T下，占有体积为V，混合气体各组分为i（=1，2，3，i，)由理想气体方程式得：RTRTRT，p2n2，，pini，p1n1VVV2．表达式：p总piniRTVnRTVp总p，即总pipi3．文字叙述：在温度和体积恒定时，其总压力等于各组分气体单独存在时的压力之和。
RTpVni某─molefraction4．另一种表达形式：iiRTp总nnVni在温度和体积恒定时，理想气体混合物中，各组分气体的分压（pi）等于总压（p总）乘以该组分的摩尔分数（某i）。
§1－2稀溶液的依数性教学目的：掌握稀溶液依数性及其应用。
教学重点：稀溶液依数性及其应用。
第一章气体和溶液学习要求1. 了解分散系的分类及主要特征。
2. 掌握理想气体状态方程和气体分压定律。
3. 掌握稀溶液的通性及其应用。
4. 掌握胶体的基本概念、结构及其性质等。
5. 了解高分子溶液、乳状液的基本概念和特征。
1.1 气体1.1.1 理想气体状态方程气体是物质存在的一种形态,没有固定的形状和体积,能自发地充满任何容器。
气体的基本特征是它的扩散性和可压缩性。
一定温度下的气体常用其压力或体积进行计量。
在压力不太高(小于101.325 kPa、温度不太低(大于0 ℃的情况下,气体分子本身的体积和分子之间的作用力可以忽略,气体的体积、压力和温度之间具有以下关系式:V=RT p n (1-1式中p 为气体的压力,SI 单位为 Pa ;V 为气体的体积,SI 单位为m 3;n 为物质的量,SI 单位为mol ;T 为气体的热力学温度,SI 单位为K ;R 为摩尔气体常数。
式(1-1称为理想气体状态方程。
在标准状况(p = 101.325 Pa ,T = 273.15 K下,1 mol 气体的体积为 22.414 m 3,代入式(1-1可以确定R 的数值及单位:333V 101.32510 Pa 22.41410 m R T1 mol 27315 Kp n .-⨯⨯⨯==⨯3118.314 Pa m mol K --=⋅⋅⋅11= 8.314 J mol K --⋅⋅ (31 Pa m = 1 J ⋅例1-1 某氮气钢瓶容积为40.0 L ,25 ℃时,压力为250 kPa ,计算钢瓶中氮气的质量。
解:根据式(1-1333311V 25010Pa 4010m RT8.314Pa m mol K 298.15Kp n ---⨯⨯⨯==⋅⋅⋅⨯4.0mol =N 2的摩尔质量为28.0 g · mol -1,钢瓶中N 2的质量为:4.0 mol × 28.0 g · mol -1 = 112 g 。
第一章 气体和稀溶液一、混合气体的分压定律1、理想气体的状态方程A 、理想气体：气体分子本身的体积可以忽略、分子间没有作用力的气体。
理想气体实 际并不存在。
当实际气体处于低压（＜100kPa ）、高温（＞273K ）时，可近似处理成理想气体。
B 、状态方程：PV nRT ==PM RT m PV RT Mρ⎧⎪−−−→⎨=⎪⎩变形，其中R 为气体摩尔常数，标况下，由状态方程可知3331111101325P 22.41410m ==8.314P m mol K =8.314J mol K 1mol 273.15KPV a R a nT -----⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⨯ 拓展：其中pV 的单位为23J N m m N --⋅⋅=⋅，故pV 的单位即功的单位，pV 为一种体积功。
2、混合气体的分压定律A 、内容：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。
B 、数学表达式：B B p p =∑，式中，p 为混合气体的总压，B p 为组分气体B 的分压。
根据理想气体状态方程，有 B B n RT p V= ① 而总压 B Bp p =∑ ②故由①②得到 B B p n p n= −−−→变形得 =B B B n p p px n = ③ 式中B x 称为组分气体B 的摩尔分数。
混合气体中组分气体B 的分体积B V 等于该组分气体单独存在并具有与混合气体B 相同温度和压强时具有的体积。
由理想气体状态方程易知=B B B V n V nϕ= 式中B ϕ称为组分气体B 的体积分数。
代入③得B B p p ϕ=二、非电解质稀溶液的依数性——稀溶液的蒸汽压下降、稀溶液的沸点升高和凝固点降低、稀溶液的渗透压能力等。
『质点个数→∞⇒依数性→∞』1、五种常见的溶液浓度表示方法（以下表达式中，B 表示溶质，A 表示溶剂）①物质的量浓度：B B n c V =单位为1mol L -⋅ ②质量分数：B B m mω= ③质量摩尔浓度：溶液中溶质B 的物质的量B n 除以溶剂A 的质量A m 称为溶质B 的质量摩尔浓度，用符号B b 表示，单位为1mol kg -⋅。
