一绪论及气体的性质.pptVIP

绪 论 0.1 物理化学的目的和内容 物理化学的目的 如设计一个新产品(化学产品、特殊材料)， 首先要搞清楚以下问题： 用什么样的原料 (反应的可能性)； 用什么方法生产 (反应过程的实现）； 生产工艺参数 (反应压力、温度、浓度、原料比)的确定； 在可能条件下，产品能达到的纯度 (平衡转化率和产率)； 反应的速率 (单位时间的产量)如何； 产品的提纯工艺 (精馏、结晶、萃取等)确定。 根据可持续发展战略，在考虑实际生产设计时要遵循以下原则， 绿色化学； “原子经济性”； 无毒、无害催化剂； “零排放”； 物质的综合利用和能源的综合利用； 物理化学可提供解决上述问题的基本方法和原则。 化学现象与物理现象之间的联系 1.化学变化常伴有物理变化，如温度、压力、体积的变化以及热效应、电效应和光效应等； 2.物理变化，如温度、压力、浓度的变化，光的照射、电磁场等物理因素的作用，可能引起化学变化或影响化学变化的进行； 3.分子的微观物理运动状态直接决定物质的化学和物理性质以及化学反应的能力； 物理化学的内容 0.2 物理化学的建立和发展 0.2 物理化学的建立和发展 0.2 物理化学的建立和发展 0.3 物理化学的研究方法 0.4 物理化学课程的学习要求 系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，这些知识和原理不仅是化学的理论基础，也是其它与化学有关的技术科学的发展基础，加深对自然现象本质的理解； 学会物理化学的科学思维方法，逐步培养发现/提出问题、分析/研究问题以及应用所学理论和知识解决实际问题的能力； 通过实验，学习物理化学的实验方法，掌握一些基本的实验技能，提高理论联系实际的能力。 0.5 物理化学课程的学习方法 第一章 气体的 PVT 关系 引 言 1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 物质的存在状态：气态、液态和固态。 （1）等离子体：被称为物质存在的第四态，它由带正负电荷的离子、电子以及未经电离的分子、原子等组成，整体上呈电中性；（2）被物质在超高温、超高压下的状态称为第五态；（3）另外还有超导态、超流态等。 通常我们所说的物质的存在状态只有：气态、液态和固态 引言——气体的性质 气体的特征是具有扩散性和压缩性。 气体的状态受压力、温度、体积的影响，所以通常一定量的气体的状态可以用压力 P、体积 V和温度 T来描述。 实践表明，在平衡状态下，气体的 P、V、T及物质的量 n 之间必然满足某种关系，即：f(P,V,T,n) = 0——称为气体的状态方程。 1.1 理想气体状态方程 1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 理想气体模型 1.1.3 摩尔气体常数 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 二、理想气体状态方程式 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 有关气体体积的化学计算 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 1.1 理想气体状态方程 五、摩尔气体常数 pV = nRT R---- 摩尔气体常数 它的大小可以通过实验测出来，但是因为实际气体只有在压力趋于零时才严格遵从理想气体状态方程，所以，原则上应测量一定量气体在压力趋于零时的P、V、T数据，带入理想气体状态方程计算出R值。 1.1 理想气体状态方程 但是压力趋于零的实验条件不易达到，所以，R值的确定实际是采用外推法求得的： 首先，测量恒温下气体在不同压力时的Vm，并作P Vm→P的图，外推至P →0，再由P Vm＝RT求出R值。 1.2 理想气体混合物 1.2 理想气体混合物 1.2 理想气体混合物 1.2 理想气体混合物 1.2 理想气体混合物 1.2 理想气体混合物 道尔顿定律 道尔顿定律 分压的求解： 例题 25℃时被水蒸气饱和了的氢气的总压力为为128.5 KPa ，经冷凝器冷却至10℃以除去其中大部分的水蒸气。已知水在10℃及25℃时的饱和蒸气压分别为1227.8 Pa、3167.2 Pa。试求：（1）在冷却前、后混合气体中含水蒸气的摩尔分数；（2）每摩尔氢气经过冷凝器时冷凝出水的物质的量。 阿马加定律 四、 分体积 阿马加定律 体积分数等于压力分数等于该组分B的摩尔分数 本节小结： （1）分压定律和分体积定律原则上只是用于理想气体，但是，对于低压下的真实气体也是近似适用的。