第一章物質的狀態(tài)第一章物質的狀態(tài)第一節(jié)物質的聚集狀態(tài)第二節(jié)物質的分散狀態(tài)第二節(jié)物質的分散狀態(tài)一種或幾種物質以微小粒子的形式分散在另外一種物質中所構成的系統(tǒng)稱為分散系。被分散的物質叫分散質(分散相)。起分散作用的物質叫分散劑(分散介質)。例如：云，牛奶，珍珠油水泥水NaCl溶液分散劑分散質分散系水小油滴水小土粒水Na+和Cl-分散系分類1按分散質或分散劑的聚集狀態(tài)液液固固氣氣分散質分散劑9種分散系列舉出生活中常見的分散系分散劑分散質氣氣固液液固氣液固固氣液空氣混合氣體霧云水氣煙灰塵啤酒泡沫浪花汽水牛奶酒精的水溶液石灰漿油漆活性炭焦炭泡沫塑料濕泥土珍珠(包藏著水的碳酸鈣)巖石礦物瑪瑙有色玻璃合金分散系分類2?按分散質粒子直徑大小第二節(jié)物質的分散狀態(tài)一溶液二膠體三乳狀液一溶液1.1溶液的基本概念一種或幾種物質以分子、原子或離子狀態(tài)分散到另一種物質里，形成均一、穩(wěn)定的分散體系稱為溶液。包含溶質和溶劑。在指定的溫度下，一種物質在定量溶劑中可溶的最大量，稱為該物質的溶解度。在單位體積溶液中所含溶質的量稱為該溶質(溶液)的濃度。含溶質濃度低的溶液叫做稀溶液，濃度相對較高的溶液叫做濃溶液。當在一種液體溶液中加入過量的溶質(超過溶解度的量)時，純?nèi)苜|和已溶解溶質之間會建立起溶解平衡：到達平衡時，純?nèi)苜|溶入溶液的速率與已溶溶質從溶液析出的速率相等，此時溶液的濃度便保持恒定不變了。這時溶液稱為飽和溶液，溶液的濃度就是該溶質的溶解度。溶質可以根據(jù)它們水溶液的導電性分為電解質和非電解質電解質根據(jù)導電性能的強弱進一步分為強電解質和弱電解質1.2溶液的濃度表示法物質的量及其單位物質的量：用來衡量微觀粒子數(shù)量的物理量，符號為n，單位為摩爾（簡稱摩，符號為mol）。摩爾質量(M):物質的質量(m)除以該物質的物質的量(n),其單位是kg/mol,常用單位為g/mol。表達式為M=m/n1.2溶液的濃度表示法物質的量濃度單位體積的溶液中溶解的溶質的物質的量式中：c—濃度，單位mol/L

n—溶質的物質的量，單位mol

V—溶液的體積，單位L1.2溶液的濃度表示法質量摩爾濃度單位質量的溶劑中所含溶質的物質的量式中：b—濃度，單位mol/kg

n—溶質的物質的量，單位mol

m—溶劑的質量，單位kg1.2溶液的濃度表示法摩爾分數(shù)混合系統(tǒng)中，某組分B的物質的量與混合物（或溶液）總物質的量之比nB—B的物質的量，單位為mol；n—混合物總的物質的量，單位為mol；—物質B的摩爾分數(shù)，量綱為一。溶質B的摩爾分數(shù):溶劑A的摩爾分數(shù):

所以對于兩組分的溶液系統(tǒng)

對于任一多組分系統(tǒng)：1.2溶液的濃度表示法質量分數(shù)混合系統(tǒng)中，某組分B的質量與混合物總質量之比，稱為組分B的質量分數(shù)。mB—

物質B的質量；m—混合物的質量；—組分B的質量分數(shù)，量綱為一。

1.2溶液的濃度表示法稀釋與濃縮如果將一溶液稀釋或濃縮，溶液體積變了，濃度也變了，但無論濃度和體積如何變，其中所含溶質的物質的量是不會變的，它將保持恒定，故可得到下式：1.3稀溶液的依數(shù)性溶液的性質：1)與溶液中溶質的本性有關溶液的顏色、密度、氣味、酸堿性和導電性等；2)僅與溶液中溶質的粒子數(shù)目有關——溶液的依數(shù)性溶液的蒸氣壓下降溶液的沸點升高溶液的凝固點降低溶液滲透壓的產(chǎn)生溶液的依數(shù)性只有在溶液的濃度很稀時才有規(guī)律，而且溶液濃度越稀，其依數(shù)性的規(guī)律性越強。溶液依數(shù)性適用范圍：難揮發(fā)性非電解質的稀溶液。1.3稀溶液的依數(shù)性(1)溶液的蒸氣壓下降溶入少量難揮發(fā)性非電解質

將占據(jù)一部分溶液的表面p↓

蒸氣壓：溶液＜純?nèi)軇├瓰鯛柖桑涸谝欢囟认拢y揮發(fā)非電解質稀溶液的蒸氣壓可表示為：式中：p—溶液的蒸氣壓

p*—純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮?/p>

xA—溶劑的摩爾分數(shù)

xB—

溶質的摩爾分數(shù)對于雙組分體系a.難揮發(fā)

b.非電解質

c.稀溶液拉烏爾定律適用范圍適用于葡萄糖、果糖、甘油等非電解質溶液，而不適用于NaCl等電解質溶液。否則必須考慮溶質的蒸氣壓不須考慮溶質分子對溶劑分子的作用力2、判斷：將相同質量的葡萄糖和甘油分別溶解在100g水中，則兩種溶液的蒸氣壓相等。X1、判斷：將相同物質的量的葡萄糖和果糖分別溶解在100g水中，則兩種溶液的蒸氣壓相同。√習題例3已知293K時水的飽和蒸氣壓為2.338kPa，將6.840g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0g水中，計算蔗糖溶液的蒸氣壓和質量摩爾濃度。蔗糖溶液的蒸汽壓為

p=p*xA=

2.338kPa×0.9964=2.330(kPa)蔗糖的摩爾質量為342.0g.mol-1，所以溶液的質量摩爾濃度為：解：(2)溶液的沸點升高由于溶液的蒸氣壓低于純?nèi)軇┑恼魵鈮海匀芤旱姆悬c要高于純?nèi)軇┑姆悬c。溶劑pT溶液101.325kPa沸點上升示意圖△tb—溶液的沸點升高，單位為K或℃b

—溶質的質量摩爾濃度，單位為mol/kgKb—溶劑的沸點升高常數(shù)，單位為(K·kg)/mol或(℃·kg)/mol

(3)溶液的凝固點降低凝固點：液體的蒸氣壓等于其固體的蒸氣壓時系統(tǒng)對應的溫度，此時液體的凝固和固體的熔化處于平衡狀態(tài)。△tf：溶液凝固點降低值，單位為K或℃；b：

溶質的質量摩爾濃度，單位為mol/kgKf：溶劑凝固點降低常數(shù)

，單位為(K·kg)/mol或(℃·kg)/mol非電解質稀溶液的凝固點降低與溶質的質量摩爾濃度成正比，與溶質本性無關。凝固點下降規(guī)律1、判斷：0.1mol/kg葡萄糖溶液與0.1mol/kg甘油溶液的凝固點降低值和沸點升高值分別相等。Kf≠Kb2、判斷：0.1mol/L葡萄糖溶液的凝固點降低值和沸點升高值相等。X習題溶液凝固點降低的應用測定溶質的相對分子質量（特別是小分子）凝固點降低法具有靈敏度高、實驗誤差小、低溫測定生物樣品不易變性等優(yōu)點。例：從尿中提取出一種中性含氮化合物，將90mg純品溶解在12g蒸餾水中，所得溶液的凝固點比純水降低了0.233K，已知水的Kf＝1.86K·kg·mol-1，試計算此化合物的摩爾質量。解：已知該中性含氮化合物的摩爾質量為：致冷劑鹽和冰的混合物采用NaCl和冰，溫度可以降到–22oC，用CaCl2·2H2O和冰，溫度可以降到–55oC。溶液凝固點降低的應用抗凍劑甘油或乙二醇的水溶液汽車水箱中加甘油或乙二醇tf↓例：用質量相同的下列化合物作為防凍劑，哪一種防凍效果最好？為什么？⑴乙二醇（C2H6O2）⑵甘油（C3H8O3）⑶葡萄糖（C6H12O6）⑷蔗糖（C12H22O11）乙二醇∵MB最小∴質量摩爾濃度最大(4)溶液的滲透壓滲透(現(xiàn)象)：溶劑分子通過半透膜向溶液中自發(fā)擴散的過程。天然：動植物細胞膜、動物膀胱膜、腸衣、各種蛋膜、植物根膜。人造：醫(yī)用透析膜、火棉膠等。半透膜

一種只允許小分子通過而不允許大分子通過的物質(膜)滲透現(xiàn)象的產(chǎn)生1.產(chǎn)生條件半透膜濃度差3.

限度：達到滲透平衡2.

方向：純?nèi)軇芤海蚴怯上∠驖?.2mol/L葡萄糖0.1mol/L葡萄糖

判斷滲透方向滲透壓一定溫度下，為了恰好阻止溶劑滲透而在溶液液面上施加的壓力就定義為滲透壓，用符號表示。滲透壓的單位:Pa或kPa如果被半透膜隔開的是兩種不同濃度的溶液，為阻止?jié)B透現(xiàn)象發(fā)生，應在較濃溶液上施加一壓力，這一壓力應是兩溶液的滲透壓力之差。1886年,Van’tHoff提出：對稀溶液來說，滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比，其比例常數(shù)就是氣體狀態(tài)方程式中的常數(shù)R。滲透壓與濃度、溫度的關系Van’tHoff荷蘭物理化學家1901年獲諾貝爾化學獎van’tHoff方程式

在一定溫度下，溶液的滲透壓力與溶液的濃度成正比。即滲透壓力與單位體積溶液中所含溶質的數(shù)目成正比，而與溶質的本性無關。（與理想氣體方程相似）—滲透壓，Pa;c—溶質的物質的量濃度,mol/L；R

—摩爾氣體常數(shù),8.314J/(mol·K)；b—溶質的質量摩爾濃度,mol/kgn

—溶質的物質的量,mol;(稀溶液)(1)

0.25mol·L-1蛋白質溶液與0.25mol·L-1的淀粉溶液的滲透壓相等。習題(2)0.3mol·L-1葡萄糖溶液的滲透壓是0.3mol·L-1的NaCl溶液滲透壓的一半。√√滲透壓公式的應用對于非電解質稀溶液，可通過測定溶液的滲透壓π，間接地測定溶液中溶質的分子量M。尤其適用于測定高分子化合物的摩爾質量。m

為溶質的質量，

為滲透壓，M

為溶質的摩爾質量。例:有一蛋白質的飽和水溶液，每升含有蛋白質5.18克，已知在298.15K時，溶液的滲透壓為413Pa，求此蛋白質的相對分子質量。解：根據(jù)公式

V=nRT

即該蛋白質的相對分子質量為30569g/mol。滲透壓在醫(yī)學上的意義等滲、低滲、高滲溶液

相等的兩種溶液稱為等滲溶液(濃度相等)

相對高的溶液叫做高滲溶液(濃溶液)

相對低的溶液叫做低滲溶液(稀溶液)發(fā)生滲透作用時，水從低滲溶液滲入高滲溶液，直到滲透平衡。臨床上是以血漿總滲透壓為標準來確定溶液是等滲、低滲或者高滲。臨床上常用的等滲溶液生理鹽水滲透濃度為：308mmol.L-10.149mol.L-1碳酸氫鈉溶液滲透濃度為：298mmol.L-10.278mol.L-1葡萄糖溶液滲透濃度為：278mmol.L-1將紅細胞置于不同濃度的NaCl溶液中，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：A在生理鹽水中B在較濃的NaCl溶液中C在較稀的NaCl溶液中紅細胞逐漸皺縮，皺縮的紅細胞互相聚結成團。這是因為紅細胞內(nèi)液的滲透壓力低于濃NaCl溶液，紅細胞內(nèi)的水向外滲透引起。紅細胞的形態(tài)沒有什么改變，因為生理鹽水與紅細胞內(nèi)液的滲透壓力相等，細胞內(nèi)外液處于滲透平衡狀態(tài)。紅細胞逐漸脹大，最后破裂，釋放出紅細胞內(nèi)的血紅蛋白使溶液染成紅色，即溶血。這是因為紅細胞內(nèi)液的滲透壓力高于稀NaCl溶液，細胞外的水向細胞內(nèi)滲透引起。在溶液一側若是施加的外壓大于滲透壓力，則溶液中會有更多的溶劑分子通過半透膜進入溶劑一側，這種使?jié)B透作用逆向進行的過程稱為反向滲透。反向滲透海水淡化>30atm1.1溶液的基本概念1.2溶液的濃度表示法物質的量濃度質量摩爾濃度摩爾分數(shù)質量分數(shù)稀釋與濃縮1.3稀溶液的依數(shù)性及應用溶液小結稀溶液的依數(shù)性小結1．蒸氣壓下降2．沸點上升3．凝固點下降4．滲透壓

蒸氣壓下降，沸點上升，凝固點下降，滲透壓都是難揮發(fā)的非電解質稀溶液的通性；它們只與溶劑的本性和溶液的濃度有關，而與溶質的本性無關。1.4稀溶液的依數(shù)性應用分子量的測定制作防凍劑和制冷劑生理鹽水的配制海水的淡化—反滲透二膠體定義：分散質微粒的直徑在1nm-100nm(10-9m~10-7m)之間的分散系。生活中常見的膠體：血液、豆?jié){、蛋清、膠水、墨水、液狀涂料、有色玻璃、淀粉溶液……膠體的分類膠體的分類液溶膠氣溶膠固溶膠淀粉、豆?jié){、藍黑墨水、牛奶、血液、黃河水Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、硅酸膠體大氣中的飄塵、工廠廢氣中固體懸物、礦山開采的粉塵、煙、云、霧.一些納米材料有色玻璃煙水晶根據(jù)膠體中分散劑的狀態(tài)分類煙水晶有色玻璃2.1膠體的特性(1)丁達爾效應定義：光線通過膠體，形成“光亮”通路的現(xiàn)象。溶膠透鏡光源丁達爾現(xiàn)象應用：鑒別溶液和膠體原因：膠粒對光的散射引起的2.1膠體的特性2.1膠體的特性(2)布朗運動在超顯微鏡下觀察溶膠，可以看到膠體粒子的發(fā)光點在作無休止、無規(guī)則的運動，這種現(xiàn)象稱為布朗運動。布朗運動產(chǎn)生的原因有兩方面：一是溶膠粒子的熱運動；二是分散劑分子對膠粒的不均勻的撞擊。布朗運動示意圖2.1膠體的特性(3)溶膠的電學性質Fe(OH)3膠體電動現(xiàn)象：溶膠中分散質和分散劑在外電場作用下發(fā)生定向移動現(xiàn)象。電泳：電場作用下，膠粒在分散劑中的定向移動。電滲：將膠粒固定，分散劑在電場作用下的定向移動。原因：膠體微粒具有強吸附性，吸附周圍帶電離子而帶同種電荷；膠粒表面基團的電離作用。根據(jù)電泳實驗判斷膠粒帶電符號陰極陽極Fe(OH)3膠體Fe(OH)3溶膠向負極運動，說明Fe(OH)3溶膠粒子帶正電；分散在水中的黏土粒子向陽極運動，因此黏土粒子帶負電。重要膠粒帶電的一般規(guī)律:帶正電荷膠粒帶負電荷膠粒金屬氫氧化物金屬氧化物AgI(硝酸銀過量)金屬硫化物(如Sb2S3)非金屬硫化物(如As2S3)非金屬氧化物(如SiO2泥沙)硅酸鹽(土壤和水泥)AgI（碘化鉀過量）淀粉、蛋白質等大分子組成的膠體不帶電2.2膠團結構膠體的擴散雙電層結構

膠核膠粒膠團AgI溶膠KI過量時形成的AgI膠團結構示意圖

吸附層擴散層例2：AgNO3+

KI→KNO3+AgI↓過量的AgNO3作穩(wěn)定劑寫出膠團的結構表達式：

[(AgI)m·

nAg+·(n-x)NO3–]x+·

x

NO3–

|______________________________||_______________________________________|膠核膠粒(帶正電)膠團(電中性)2.3膠體的穩(wěn)定性和聚沉膠體穩(wěn)定存在的原因：布朗運動膠粒帶電膠體的聚沉：

（2）加入電解質例如：三角洲的形成、鹵水點豆腐（3）加帶相反電荷膠粒的膠體

例如：明礬凈水、不同種類的墨水混合使用（1）加熱例如：蒸雞蛋糕或煮雞蛋2.3膠體的穩(wěn)定性和聚沉膠體的定義、分類2.1膠體的特性★丁達爾效應布朗運動溶膠的電學性質2.2膠團結構★2.3膠體的穩(wěn)定性和聚沉膠體小結三乳狀液3.1表面活性物質(劑):溶于水能顯著降低水的表面張力極性基團如OH，–COOH，

COO，

NH2，SO3H等，對水的親和力很強，稱為親水基。非極性基團如脂肪烴基油相R、芳香烴基Ar等，對油的親和力較強，稱為親油基或疏水基。水相氣相或油相表面活性劑的重要應用洗滌作用

三乳狀液3.2乳狀液分散質和分散劑為互不相溶的液體而構成的粗分散系“油/水”(O／W)乳狀液“水/油”(W／O)乳狀液乳狀液不穩(wěn)定，加入乳化劑才能穩(wěn)定存在表面活性劑、親水性高分子化合物、不溶性固體粉末作業(yè)p33頁第四題計算題全做下次上課前交第二節(jié)物質的分散狀態(tài)一溶液1.1基本概念1.2溶液的濃度表示法1.3稀溶液的依數(shù)性1.4稀溶液的依數(shù)性的應用二膠體2.1膠體的特性2.2膠團結構2.3溶膠的穩(wěn)定性和聚沉2.4膠體的保護三乳狀液3.1表面活性物質3.2乳狀液討論題：

醫(yī)生常勸患有高血壓的病人“別吃得太咸”，飲食要清淡些，以有利于控制血壓。高血壓病人長期吃鹽越少越好，這種說法對不對？表面活性劑的重要作用洗滌作用

洗滌劑中通常要加入多種輔助成分，增加對被清洗物體的潤濕作用，又要有起泡、增白、占領清潔表面不被再次污染等功能。其中占主要成分的表面活性劑的去污過程可用示意圖說明：A.水的表面張力大，對油污潤濕性能差，不容易把油污洗掉。表面活性劑的重要作用B.加入表面活性劑后，憎水基團朝向織物表面和吸附在污垢上，使污垢逐步脫離表面。C.污垢懸在水中或隨泡沫浮到水面后被去除，潔凈表面被活性劑分子占領。為什么只有當物質固、液兩相蒸氣壓（p）相等時，它們才能平衡共存？p小

p大因為，否則p大者必向p小者轉化。俗語“鹵水點豆腐，一物降一物”隱含著什么科學道理？查閱資料，尋找豆腐的制作方法，想想它與膠體性質的聯(lián)系。明礬凈水：明礬到水中會形成Al(OH)3膠體，Al(OH)3膠體吸附水中雜質粒子形成沉淀而達到凈水目的。加熱時，膠體微粒受熱后相互碰撞的機會增多，從而使膠體凝聚成凝膠沉淀析出。如煮雞蛋為什么豆?jié){里放入鹽鹵(MgCl2)或石膏可制成豆腐？為何不用NaCl？稀粥湯中加咸菜有何現(xiàn)象？豆?jié){里的蛋白質膠體，遇電解質形成凝膠。河流入海處，易形成三角洲的原因？河水中粘土等膠粒，遇海水中電解質而發(fā)生凝聚作用，逐漸沉降為三角洲。配制Fe(OH)3膠體時，不可用自來水，而要用蒸餾水？自來水中有電解質，遇電解質形成凝膠。膠體能夠使水中的懸浮的固體顆粒凝聚而沉降下來，具有凝聚作用，因此，氫氧化鐵膠體可以用來凈水。日常生活中我們常用來凈水的是KAl(SO4)2·12H2O(十二水硫酸鋁鉀)，俗稱明礬，溶于水可形成Al(OH)3膠體，Al(OH)3具有很好的凝聚作用，是一種良好的凈水劑。所有可溶性鋁鹽都可以作凈水劑。某膠體遇鹽鹵(MgCl2)或石膏水易發(fā)生凝聚，而遇食鹽水或Na2S04溶液不易發(fā)生凝聚。下列有關說法中正確的是（）（A）膠粒直徑約1nm～100nm（B）遇BaCl2溶液或Fe(OH)3，膠體可發(fā)生凝聚（C）膠體膠粒帶有正電荷（D）Na+使此膠體凝聚的效果不如Ca2+，Mg2+1．下列分散系最穩(wěn)定的是（D）A．懸濁液 B．乳濁液C．膠體D．溶液2．下列分散系不能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象的是（C）A．豆?jié){

B．牛奶

C．蔗糖溶液D．煙、云、霧3．膠體區(qū)別于其它分散系的本質特征是（A）

A．膠體粒子直徑在1－100nm之間

B．膠體粒子帶電荷

C．膠體粒子不能穿過半透膜D．膠體粒子能夠發(fā)生布朗運動DCA１)用特殊方法把固體物質加工到納米級(1nm~100nm)的超細粉末粒子，然后制得納米材料．下列分散系中的分散質粒子的大小和這種納米粒子大小具有相同的數(shù)量級的是(C)Ａ．溶液Ｂ．懸濁液Ｃ．膠體Ｄ．乳濁液２)下列分散系屬于膠體的是(AC)Ａ．淀粉溶液Ｂ．食鹽水Ｃ．牛奶Ｄ．碘酒CAＣ(４)區(qū)別溶液和膠體的最簡單的方法是(B)Ａ.觀察外觀Ｂ.丁達爾效應Ｃ.加熱３)．根據(jù)中央電視臺報道，近年來，我國的一些沿江或沿海城市多次出現(xiàn)大霧天氣，致使高速公路關閉，航班停飛，霧屬于下列分散系中的(D)Ａ.溶液Ｂ.懸濁液Ｃ.乳濁液Ｄ.膠體４)．