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最新中科院_中科大_物理化学_考研笔记ch4讲学课件

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中科院物理化学—课程课件

中科院物理化学—课程课件
物理化学考研辅导
强化课程—知识点精讲精练
第一章 气体
目录
真题考点：气体分子动理论
真题考点：分子速率的三个统计平均值—最概然速率、数学平均速率
与根均方速率
真题考点：气体与液体的粘度
真题考点：实际气体及其他气体方程
真题考点：气液间的转变
真题考点：分子的碰撞频率与平均自由程
真题考点：压缩因子图
气体分子动理论
气体分子的微观模型
(1)气体是大量分子的集合体
(2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态
(3)气体分子的碰撞是完全弹性的
分子平均平动能与温度的关系
,
3
=
2
液体之间的碰撞也是完全弹性碰撞的，那作用力呢？
综上：理想气体之间的作用力为0，理想液体混合物之间的作用力不为0，只是宏观表现为无
作用力，实际上是相互抵消。
甲烷只能通过管道煤气输入千家万户。
压缩因子图
=
=


对于理想气体，任何温度、压力下 = 1
对于非理想气体（记一下“单身狗”，年龄大了自然就难，即压缩因子
大于1，难压缩）
> 1 表示实际气体不易压缩
< 1 表示实际气体极容易压缩
例、某气体的压缩因子Z大于1，说明该气体不易液化。
单位进行计算，优点有二：公式的分可以拿到和单位换算可以佐助计算正确与否。个人看法，祝
好！
气体与液体的粘度
例、气体压力增大时，分子间距减小，因此压力增高，粘度增大。
解：×。压力增大时，分子间距减小，单位体积中分子数增加，但分子的平均自由程减小，两
者抵消，因此压力增高，粘度不变。
例、温度升高时气体的粘度升高，液体的粘度降低。

华中科技大学物理化学ch4PPT课件

华中科技大学物理化学ch4PPT课件
若在某温度点发生晶型转变，则在该温度 处其溶解度会突变，溶解度-温度曲线不连 续。
12
注意：
溶液中的所谓溶质和溶剂也是相对的。 习惯上： 气体或固体溶于液体中时，后者称 为溶剂，前者称为溶质； 如果是液体溶于液体时，量多者为 溶剂，量少者为溶质。
13
本章着重讨论非电解质溶质的溶液 ( 非电解质溶液 )。
这些规律大家已熟知，故气态溶体不在本 章中讨论。
4
固溶体：
将在后面的多相平衡一章中讨论。
液态溶体：
本章着重讨论液态溶体 — 溶液，溶液 的形成方式有三种：
气体溶解在液体中：气-液溶体 固体溶解在液体中：固-液溶体 液体溶解在液体中：液-液溶体
5
二、溶解现象及溶解度
以前人们认为溶解现象仅是一物理现象， 现在已认识到了溶液中各物质分子之间 的化学相互作用对溶液性质的影响；
mi
ni (mol) WA(kg)
（下标 “A” 表示溶剂）
17
三、体ห้องสมุดไป่ตู้摩尔浓度
组分 i 的体积摩尔浓度：ci（mol / dm 3， 或 mol / m 3），组分 i 的摩尔数与溶液 的体积之比：
ci
ni(mo)l V(dm3,或m3)
18
四、当量浓度
组分 i 的当量浓度：Ni（N），每升溶液含 组分 i 的当量数（在分析化学中常用）。
很早以前人们就已经知道，当溶质溶于 溶剂中时，将使溶剂的蒸气压降低。
1887年，拉乌尔（Raoult）总结了这方 面的规律，得到拉乌尔定律。
24
一、拉乌尔定律表述
定温下稀溶液中溶剂的饱和蒸气压PA 正 比于溶剂在溶液中的摩尔分数 xA；
其比例系数即为该温度下纯溶剂 A 的饱 和蒸气压 PA*：

化学资源

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中国科学院大学2019考研大纲：825物理化学（乙）

中国科学院大学2019考研大纲：825物理化学（乙）

中国科学院大学2019考研大纲：825物理化学（乙）中国科学院大学2019考研大纲已公布，考研大纲频道为大家提供中国科学院大学2019考研大纲：825物理化学(乙)，更多考研资讯请关注我们网站的更新!中国科学院大学2019考研大纲：825物理化学(乙)中国科学院大学硕士研究生入学考试《物理化学(乙)》考试大纲本《物理化学》(乙)考试大纲适用于报考中国科学院大学化工类专业的硕士研究生入学考试。

物理化学是化学学科的重要分支，是整个化学学科和化工学科的理论基础。

它从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律。

物理化学课程的主要内容包括化学热力学(统计热力学)、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。

要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法，并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

一、考试内容(一) 气体的PVT关系1、理想气体状态方程2、理想气体混合物3、气体的液化及临界参数4、真实气体状态方程5、对应状态原理及普遍化压缩因子图(二) 热力学第一定律1、热力学基本概念2、热力学第一定律3、恒容热、恒压热、焓4、热容、恒容变温过程、恒压变温过程5、焦耳实验，理想气体的热力学能、焓6、气体可逆膨胀压缩过程7、相变化过程8、溶解焓及混合焓9、化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓10、由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓11、节流膨胀与焦耳—汤姆逊效应12、稳流过程的热力学第一定律及其应用(三) 热力学第二定律1、卡诺循环2、热力学第二定律3、熵、熵增原理4、单纯pVT变化熵变的计算5、相变过程熵变的计算6、热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算7、亥姆霍兹函数和吉布斯函数8、热力学基本方程9、克拉佩龙方程10、吉布斯—亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式(四)多组分系统热力学1、偏摩尔量2、化学势3、气体组分的化学势4、拉乌尔定律和亨利定律5、理想液态混合物6、理想稀溶液7、稀溶液的依数性8、逸度与逸度因子9、活度及活度因子(五)化学平衡1、化学反应的等温方程2、理想气体化学反应的标准平衡常数3、温度对标准平衡常数的影响4、其它因素对理想气体化学平衡的影响压力对于平衡转化率的影响;惰性组分对平衡转化率的影响;反应物的摩5、真实气体反应的化学平衡6、混合物和溶液中的化学平街(六)相平衡1、相律2、杠杆规则3、单组分系统相图4、二组分理想液态混合物的气-液平衡相图5、二组分真实液态混合物的气-液平衡相图6、二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气 - 液平衡相图7、二组分固态不互溶系统液-固平街相图8、二组分固态互溶系统液-固平衡相图9、生成化合物的二组分凝聚系统相图10、三组分系统液-液平衡相图(七)电化学1、电解质溶液的导电机理及法拉第定律2、离子的迁移数3、电导、电导率和摩尔电导率4、电解质的平均离子活度因子5、可逆电池及其电动势的测定6、原电池热力学7、电极电势和液体接界电势8、电极的种类9、原电池设计举例10、分解电压11、极化作用12、电解时的电极反应(八)统计热力学初步1、粒子各运动形式的能级及能级的简并度2、能级分布的微态数及系统的总微态数3、最概然分布与平衡分布4、玻耳兹曼分布5、粒子配分函数的计算6、系统的热力学能与配分函数的关系7、系统的摩尔定容热容与配分函数的关系8、系统的熵与配分函数的关系9、其它热力学函数与配分函数的关系10、理想气体反应的标准平衡常数(九)界面现象1、界面张力2、弯曲液面的附加压力及其后果3、固体表面4、液-固界面5、溶液表面(十)化学动力学1、化学反应的反应速率及速率方程2、速率方程的积分形式3、速率方程的确定4、温度对反应速率的影响5、典型复合反应6、复合反应速率的近似处理法7、链反应8、气体反应的碰撞理论9、势能面与过渡状态理论10、溶液中反应11、多相反应12、光化学13、催化作用的通性14、单相催化反应15、多相催化反应(十一)胶体化学1、胶体系统的制备2、胶体系统的光学性质3、肢体系统的动力性质4、溶胶系统的电学性质5、溶胶的稳定与聚沉6、悬浮液7、乳状液8、泡沫9、气溶胶10、高分子化合物溶液的渗透压和粘度二、考试要求(一) 气体的PVT关系掌握理想气体状态方程和混合气体的性质(道尔顿分压定律、阿马加分容定律)。

中科大物理化学优质ppt课件下载

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五、涉及相关研究领域的一些较有影响的机构 理论化学（量子化学）：吉林大学（唐敖
庆）；北京大学（徐光宪）；北师大、上 海冶金所、复旦大学等。
反应动力学：中科院化学所（朱起鹤）、 大连化物所（何国钟）等。
电化学：武汉大学（查全性），厦门大学 （田昭武），南京大学（高鸿），北京大 学（高小霞）等。
本课程主要应用了热力学方法和统计力 学方法，至于量子力学方法，主要在物 质结构部分（本课程不包括）涉及。
八、课程的基本内容
物理化学的内容非常广泛,有些分支实际上已 发展成为独立的学科。例如：化学热力学、 反应动力学、胶体化学、表面化学、电化学 等等。本课程只把它们作为某些章节进行初 步介绍。
• 当新的事实与原先旧有的理论发生矛盾， 即不能为旧理论所解释时，就必须修正 旧理论，甚至抛弃旧理论而重新建立新 理论。如此，人们对客观世界的认识又 深了一步。
• 例如：从牛顿力学 量子力学，即宏 观到微观的发展。
3. 充分重视实验事实
在物理化学研究中，由于其研究 对象的特殊性（化学现象），所 以应当充分重视实验事实的重要 性。
这就需要人们根据物质结构的知识，在 合成所需性能的新材料方面提供方向和 线索；
要了解化学热力学和动力学的本质问题， 必须了解物质的内部结构，这些问题的 研究是物理化学的另一分支— 物质结构。
• 以上这些问题的研究和解决，是实现化学、 化工新工艺的理论基础；物理化学的研究 成果，对现代基本化学工业的整个生产过 程的建立，起到重要的作用。
理论化学、结构化学实验室（量子化学） 低维化学物理（表面与催化实验室） 胶体电化学实验室
七、物理化学的研究方法
1.一般实验科学研究的方法 首先观察现象，或在一定条件下重现
自然现象 — 实验，从大量的实际、 实验事实，总结出它的规律性，再以 一定的形式表达出来 — 定律。

甲烷的性质PPT教学课件

甲烷的性质PPT教学课件
（1）假设甲烷与氯气反应充分，且
只产生一种有机物，请写出化学方程 式。CH4 ＋ 4Cl2 光照 4HCl ＋ CCl4 ，
指出该有机物的分子的空间结构：正四面体型 。
[例2] 如图所示，U型管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和 氯气（体积比为1：4）的混和气体，假定氯气在水中溶 解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混和气体的装置 放置在有光亮的地方，让混和气体缓慢的反应一段时间。
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
甲烷与氯气 光照条件下的取代反应
A.把温度计放在光屏上c色光的下方，示数增加最快 B.若分别让a、b、c三色光通过一双缝干涉装置,则a光形成的 干涉条纹的间距最大 C.a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小 D.让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中射入某一介质， 若b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
【解题指导】解答本题可按以下流程进行分析:
n
小，各种色光在同种介质中的光速依次为v紫<v蓝<…<v橙<v红， 即红光的速度最大，紫光的速度最小. (3)如图所示，白光经过三棱镜后，在光屏上呈现七色光带； 若从棱镜的顶角向底边看，由红到紫依次排列，紫光最靠近 底边，光的色散实质上是光的折射现象.
2.双缝干涉中的色散 用不同的单色光做双缝干涉实验，得到的条纹之间的距离不 一样，但都是明暗相间的单色条纹. 由Δx= l 知，红光波长最长，Δx最大，紫光波长最短，Δx

第四十讲甲烷烷烃-PPT课件


⑶环烷烃还可以与卤素单质，卤化氢发生类似的开环加成反 应，如环丁烷与HBr在一定条件下反应，其化学方程式为 (不需注明反应条件)。
+HBr →CH3CH2CH2CH2Br
⑷写出鉴别环丙烷和丙烯的一种方法。试剂 KMnO4(H+)；现象与结 论 能使KMnO (H )溶液褪色的为丙烯，不能使KMnO (H )溶液褪色的为环丙烷。 。
练习： 1:吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品,吗啡分子含C: 71.58%, H: 6.67%, N: 4.91%, 其余为O, 已知其分子量不超过300,试求: (1)吗啡的分子量; (2)吗啡的分子式 (3)已知海洛因是吗啡的二乙酸酯 ,试求海洛因的分子量和分子 式 海洛因是吗啡的二乙酸酯,即吗啡+2CH COOH→海洛因+2H O
4（06广东24）(8分) 环丙烷可作为全身麻醉剂，环已烷是重要的有机溶剂。下面 是部分环烷烃及烷烃衍生物的结构简式、键线式和某此有机化 合物的反应式(其中Pt、Ni是催化剂)。
结构简式
H 2C H 2C
CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
Br—CH2—CH2—CH(CH3)—CH2—Br
练习［人教大纲版《化学》（第一册）P115习题二第5题
变式题］取一个100mL的大量筒，用排饱和食盐水的方法 先后收集20mLCH4和80mLCl2。把量筒固定在铁架台的铁夹 上，并让管口浸没在饱和食盐水中，然后让装置接受漫射 光照射。可以看到的现象是：
（1) 气体颜色变浅 ； （2) 量筒内液面上升 ； （3) 量筒壁上出现油状液滴 ； CH3—H+Cl2 CH3—Cl+HCl ， (4)用化学方程式表示为___________________ (任选一个化学方程式表示即可)，该反应属于 ___ _______(填反应类型)。 取代反应

ch3_2和ch4_1电子课件


在比较的内部取反：
σAge≤18 OR Dept≠“计算机”（Student）
最后，用两个规则分别对应OR两边的 选择条件，得到的规则如下： S(a, b,c,d)←Student(a,b,c,d ) AND c≤18 S(a, b,c,d)←Student a,b,c,d ) AND d≠“计算机”
• 实体集与联系转换为关系：实体集 可直接转换为关系，实体集的每个 属性都对应于关系中的一个属性。 E/R图中的联系转换为关系时，其属 性由两部分组成：与该联系有关的 每个实体集的键码属性（集）；该 联系本身的属性。
• 子类结构到关系的转换：一种方法 是为每个子类建立一个关系，而关 系中含有子类及其超类的所有特性； 另一种方法是，把子类结构划分为 基本类和派生类（子类或通过属于 联系扩展的实体集），用基本关系 对应于基本类，而为每个派生类建 立特定的关系，其中只包含基本类 的键码属性（集）和该派生类的特 有属性。
3.6
关系逻辑
• 关系逻辑也是一种表达关系查询的 方法，凡是能用关系代数表达的查 询，都可以用关系逻辑来表达。 • 本节将介绍一种逻辑查询语言，称 为数据逻辑（Datalog），它是由 一系列if-then规则组成的。
3.6.1 谓词和原子
• 用称为“谓词”的符号表示关系。
• 每个谓词都有固定数量的参数，而谓 词及其随后的参数合称为原子。 • 原子的语法类似于C++的函数调用， 而谓词则类似于返回布尔值的函数名， 其函数随参数取值不同而为真或假。
A 1
3
B 2
4
A 1 2
B 4 3
R
S
• { xy | R( xy )∨S ( xy )}
A 1 3 1 2
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• 式中W1、WA 分别为配制溶液时溶质、 溶剂的质量。
一般常用的溶液组成表示法有以下几种：
一、重量百分数：
组分 i 的重量百分数： Wi ； 组分 i 的质量分数：Wi（溶质质量与
溶液总质量之比）。 重量浓度百分数：
数值上等于每 100g 溶液中所含溶质 的克数（无量纲）。
二、质量（重量）摩尔浓度
组分 i 的质量摩尔浓度：m i（mol / kg）， 溶质 i 的摩尔数与溶剂的千克数之比：
很早以前人们就已经知道，当溶质溶于 溶剂中时，将使溶剂的蒸气压降低。
1887年，拉乌尔（Raoult）总结了这方 面的规律，得到拉乌尔定律。
一、拉乌尔定律表述
定温下稀溶液中溶剂的饱和蒸气压PA 正 比于溶剂在溶液中的摩尔分数 xA；
其比例系数即为该温度下纯溶剂 A 的饱 和蒸气压 PA*：
(稀溶液) …② 式中：为溶液的密度（ kg / m3 ） 。
xi MAmi …① ci mi …②
由 ① ②：
ci MA xi
…③
• 由于 A 随温度变化而变化，故 ci 随 温度变化而变化；
• 但 xi、mi 与温度无关，所以物理化学中 常用 xi、mi 表示浓度。
§4.3 拉乌尔（Raoult）定律
i
结论：
• 稀溶液中溶剂蒸气压的降低值与溶质在 溶液中的总摩尔分数成正比。
二、拉乌尔定律适用范围
只有在稀溶液中的溶剂，方能较准确地 遵守 R- 定律。
解释：
在稀溶液中，溶剂分子之间的相互作用 受溶质的影响很小（∵溶质分子很稀疏 地散布于大量溶剂中），所以溶剂分子 的周围环境与纯溶剂分子的几乎相同。
PA= PA* xA （稀溶液）
上式适用于单溶质或多溶质稀溶液。
对于单溶质（i =1）溶液(两组分溶液)， 上式可写为：
PA = PA* xA = PA* (1 x1) = PA* PA* x1
PA* PA = PA* x1
对多溶质溶液：
P A *P AP A *( xi(iA ))
因此溶剂的饱和蒸气压只与单位体积 (或单位面积表面层) 中溶剂分子数成正 比，而与溶质分子的性质无关，即
PAxA (比例系数为 PA* )
当溶液的浓度增加，溶质分子对溶剂分 子的作用显著，此时溶剂的蒸气压不仅 与溶剂的浓度有关，还与溶质与溶剂的 相互作用（即溶质的浓度和性质）有关。
因此，在较高浓度下，溶剂的蒸气压与 其摩尔分数就不成正比关系，即不遵守 Raoult 定律。
上述定性规则也有不少例外，故欲知物 质在一液体中的溶解度，最可靠而直接 的方法还是用实验方法来测定。
温度与溶解度：
一般说来物质溶解于某一液体中时，往 往有热效应，即产生吸热现象或放热现 象，故物质的溶解度往往与温度有关：
1）气体溶于水多为放热，故温度升高时，气 体的溶解度将减小；
2）固体在水中的溶解度一般随温度升高而增 大（少数例外）。
三、不挥发性溶质溶液
当溶质为不挥发性物质时，溶液的蒸气 压即为溶剂的蒸气压；
可通过测定溶液与纯溶剂的蒸气压之差 (PA*P分 子量：
PA* PA PA*
x1
MA m1
MA
n1 WA
MA WA
W1 M1
M 1(W W A 1PA *P A *PA)M A
但随着醇中碳链的增长，非极性官能 团增大，它在水中的溶解度应随之减 小。
事实上， C10 以上的醇几乎不溶于水。
3）固态盐类通常是离子晶体，离子间的 引力很大，只有用强极性的溶剂方能 溶解，非极性溶剂不能溶解。
这也说明为什么一般无机盐在水中均 有一定的溶解度，而在有机溶剂的溶 解度则大大降低。
本章着重讨论非电解质溶质的溶液 ( 非电解质溶液 )。
至于电解质溶液，由于溶质溶解时部 分或全部解离成离子，而离子在溶液 中的相互作用较复杂，不在本章中讨 论，下册 “电解质溶液” 一章有讨 论。
§4.2 溶液的组成表示法
溶液的性质与溶液的组成关系密切，组 成改变，就会引起性质变化。
所以怎样表示溶液的组成是研究溶液性 质的一个基本问题。
这些浓度表示法都是可以相互换算的。
例：在足够稀的溶液中：
ni nnA W i W W A
xin n i n n A i n n A i//W W A A1/m M iAM Am i
(稀溶液) …① 式中： MA为溶剂的摩尔质量（kg /mol）。
ci n V i W n/i W ni W n A i m i
mi
ni (mol) WA(kg)
（下标 “A” 表示溶剂）
三、体积摩尔浓度
组分 i 的体积摩尔浓度：ci（mol / dm 3， 或 mol / m 3），组分 i 的摩尔数与溶液 的体积之比：
ci
ni(mo)l V(dm3,或m3)
四、当量浓度
组分 i 的当量浓度：Ni（N），每升溶液含 组分 i 的当量数（在分析化学中常用）。
若固体的晶型在温度变化范围内不变，则 溶解度-温度变化曲线是光滑连续的；
若在某温度点发生晶型转变，则在该温度 处其溶解度会突变，溶解度-温度曲线不连 续。
注意：
溶液中的所谓溶质和溶剂也是相对的。 习惯上： 气体或固体溶于液体中时，后者称 为溶剂，前者称为溶质； 如果是液体溶于液体时，量多者为 溶剂，量少者为溶质。
中科院_中科大_物理化 学_考研笔记ch4
气态溶体（混合气体） 液态溶体（溶液） 固态溶体（固溶体）
1）物质的结构和性质相近者，多半能 互溶。
如苯和甲苯互溶； 而甲苯和水就几乎完全不互溶。 苯和甲苯为非极性液体，水为极性
液体。（相似相溶）。
2）根据这一观点，醇类既有非极性官能 团 烃基，又有极性官能团 羟基， 故其应当既可溶于水也可溶于甲苯。
五、摩尔分数
组分 i 的摩尔分数：xi（无量纲），组分 i 的摩尔数与溶液总摩尔数之比 ：
xi
ni ni ni n
物理化学中最常用的溶液浓度表示法为： 摩尔分数（xi）； 质量摩尔浓度（mi）； 质量分数 (Wi) ；重量百分数(Wi )。
而体积摩尔浓度（ci）和当量浓度（Ni） 则在分析化学中较常用。