物理化学 第五版 傅献彩沈文霞姚天扬侯文华编 高等教育出版社 化工学院 .ppt

绪 论 §0.1 物理化学的建立与发展 目前化学研究的前沿阵地： §0.2 物理化学的目的和内容 §0.3 物理化学的研究方法 §0.4 物理化学课程的学习方法 第一章 气体 压力和温度的统计概念 气体分子运动公式对几个经验定律的说明 ② Gay-lussac定律: 恒压时，一定量的气体的体积与绝对温度成正比。 ③ Avogadro定律: 同温同压下，相同体积的气体含有相同的摩尔数。 （2）理想气体状态方程 ① 理想气体的规定：在任何温度、压力下都服从上述经验定律的气体称为理想气体。 ② 什么叫状态方程：能够表示某物质p,V,T之间相互关系的方程式叫做该物质的状态方程。 ③ 理想气体状态方程：pV=nRT 设 V = f (T, p, n) 摩尔气体常数（R） 摩尔气体常数（R） 摩尔气体常数（R） (3)混合理想气体 1 Dalton分压定律: p(总)=??pi 2 Amagal分体积定律：V(总)=??Vi (4) 实际气体和理想气体的比较 1. 理想气体的微观模型 ①分子之间没有相互作用力； ②分子本身不占有体积，仅为几何质点。 ③气体分子之间的碰撞和气体分子与器壁的碰撞均属弹性碰撞。　 2. 范德华(Van der Waals)方程 范德华参数a, b (5)物质的pVT关系和相变 2. 实际流体(CO2)的pV 图 移项： 不定积分： 即： pV= nRT 如CO2(g)在不同温度下的实验结果，如图1.4(a)所示。 各种气体在任何温度时，当压力趋于零时， 趋于共同的极限值 。 在同一温度下不同气体的实验结果，如图1.4(b)所示。 10 20 30 40 50 2 4 6 8 图1.4(a) 10 20 30 40 50 2 4 6 8 图1.4(b) CO N2 H2 设一体积为V, 温度为T的容器中, 含有k种理想气体, 其组分为A,B,?，而且相互之间不发生化学反应。 n总=?nA + nB + ? =? ni n总(RT/V)=?nA (RT/V) + nB (RT/V) + ? =? ni (RT/V) p总=? pA + pB + ? = ?pi 或 pi :p总= ni :n总 所以 pi = p总 xi 同理可证明： V总=??Vi或 ?Vi = V总 xi 而实际气体的分子具有体积；分子之间还有相互作用力；因此需对气态方程进行修正。 　 其中：a/Vm2称为内压，是对分子间吸引力的修正。这种吸引力的存在削弱了分子向器壁施加的压力，使实际气体压力减小。 a值越大，表示分子间引力越大，越易液化。 p(理想) = p(实际) + a/Vm2 Vm (理想) = Vm – b b称为已占体积，是对体积的修正(有效总体积的减少)。b值约为1mol分子体积的4倍b=4(4/3?r3)L。 0.0266 0.0237 0.0428 0.0371 0.0305 0.0399 0.0391 0.0318 0.0398 0.0427 0.0670 0.1154 0.0247 0.00346 0.228 0.423 0.553 0.151 0.141 0.138 0.235 0.364 0.965 1.824 H2 He CH4 NH3 H2O CO N2 O2 Ar CO2 CH3OH C6H6 b×103/ m3·mol-1 a/ Pa· m6·mol-2 物 质 1. 理想气体的pV T图和pV图 p V 等温线 温度升高 * * 物 理 化 学 第五版 傅献彩 沈文霞 姚天扬 侯文华 编 高等教育出版社 化工学院 庄淑娟 §0.1 物理化学的建立与发展 §0.2 物理化学的目的与内容 §0.3 物理化学的研究方法 §0.4 物理化学课程的学习方法 18世纪开始萌芽： 从燃素说到能量守恒与转化定律。 俄国科学家罗蒙诺索夫(1711－1765)最早使用“物理化学”这一术语。 М В Ломоносов §0.1 物理化学的建立与发展 1887年德国科学家W.Ostwald和荷兰科学家J.H. van’t Hoff 合办的《物理化学杂志》 (德文）创刊。 W. Ostwald (1853－1932) J. H. van’t Hoff (1852－1911) §0.1 物理化学的建立与发展 20世纪前期迅速发展 界面化学 热化学 电化学 化学热力学 物理化学 溶液化学 胶体化