物质的状态溶液和胶体PPT课件

教师参考教师参考教学重点*理想气体状态方程*道尔顿分压定律 *蒸汽压与温度的关系难点*蒸汽压与温度的关系 *液体的表面张力教学建议*讲授物质状态与转化时应多联系实例，用挂图解释水的相图。从日常生活和农业生产实际的实例入手，有条件时可适当做课堂演示实验 （ 本章学时 6）第1页/共68页 第一章第一章 物质的状态、溶液和胶体物质的状态、溶液和胶体 第一节第一节 物质聚集状态物质聚集状态1.1.1 1.1.1 气体气体1.1.2 1.1.2 液体液体1.1.3 1.1.3 固体固体1.1.4 1.1.4 等离子体等离子体1.1.5 1.1.5 物质聚集状态的相互转化物质聚集状态的相互转化第2页/共68页 各种物质总是以一定的聚集状态而存在着。通常认各种物质总是以一定的聚集状态而存在着。通常认为物质有为物质有4 4种种不同的物理聚集状态：即气态、液态、固态不同的物理聚集状态：即气态、液态、固态和等离子态和等离子态( (闪电、流星以及荧光灯点燃时闪电、流星以及荧光灯点燃时 ) )。 第一节第一节 物质和物质和 物质的聚集状态物质的聚集状态 物质所处的状态和外界条件密切相连。在通常的温度和压力下，物质主要呈现气态、液态和固态。即物质的三态。气态 液态 固态 等离子态第3页/共68页气体的基本特征：气体的基本特征：可膨胀性；掺和性；敏感性可膨胀性；掺和性；敏感性理想气体：理想气体：气体分子本身不占有空间，分子间无相互作用力的假想气体分子本身不占有空间，分子间无相互作用力的假想 气体。气体。实际气体在压力不太高，温度不太低时，可视作理想气体。实际气体在压力不太高，温度不太低时，可视作理想气体。 一、理想气体状态方程一、理想气体状态方程pV = nRT p：理想气体的压强理想气体的压强(压力压力)。 V：体积。体积。 n：物质的量物质的量 T：热力学温度。热力学温度。 R：摩尔气体常数摩尔气体常数 R = 8.314 J/(molK)1.1.1 1.1.1 气气 体体第4页/共68页理想气体状态方程还可表示为理想气体状态方程还可表示为:M=pR TmpV=RTMmn=Mm=V m、M、分别为气体的质量分别为气体的质量(kg)、摩尔质量摩尔质量(kg/mol)和密度和密度(kg/m3)1.1.1 1.1.1 气气 体体第5页/共68页 二、混合气体分压定律（二、混合气体分压定律（道尔顿道尔顿Daldon分压定律分压定律）等温等容等温等容 A、B气体气体 混合混合 推广推广 p = pA + pB + pC + + pi 或或 p = pip为混合气体的总压力。为混合气体的总压力。 推导：推导： pV = nRT piV = niRT 两式相除得：两式相除得： pi /p = ni /n = xi 故：故： pi = xi p分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。nAT VpAnBT VpBnA + nB T VpA+ pB+=1.1.1 1.1.1 气气 体体第6页/共68页 三、混合气体分体积定律（三、混合气体分体积定律（阿玛格阿玛格Amaget定律定律）等温等压等温等压 A、B气体气体 混合混合 推广推广 V = VA + VB + VC + + Vi 或或 V = Vi Vi：为混合气体为混合气体 i 组分的分体积。组分的分体积。V：为混合气体的总体积。为混合气体的总体积。 故：故： Vi = xi VnAT pVAnBT pVBnA + nB T pVA+VB+=1.1.1 1.1.1 气气 体体分体积定律：分体积定律： 混合气体中某一组分混合气体中某一组分B的分体积的分体积VB是该是该组份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所组份单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。占有的体积。第7页/共68页 四、混合气体平均摩尔质量四、混合气体平均摩尔质量当混合气体成分稳定不变时，可以将其看成纯气体，使用平均当混合气体成分稳定不变时，可以将其看成纯气体，使用平均分子量进行各种运算分子量进行各种运算 设混合气体中组分设混合气体中组分A、B、C 的物质的量分数分别为的物质的量分数分别为 x（A）、 x（B）、 x（C） ，相应的摩尔质量为，相应的摩尔质量为M（A）M（B）、M（C） ，则混合气体的平均式量为，则混合气体的平均式量为M= x（A） M（A） +x（B） M（B）+ x（C） M（C） + = x（i） M（i） 1.1.1 1.1.1 气气 体体第8页/共68页1.1.1 1.1.1 气气 体体 五、真实气体五、真实气体范德华（范德华（Vander Waals）方程：）方程：()22n ap +V -n b= n R TV骣琪琪桫a 、b 称为称为范德华常数范德华常数，a是是气体分子间力修正常数气体分子间力修正常数，b是气体是气体分子分子体积修正常数体积修正常数。 产生偏差的主要原因是：气体分子本身的体积的影响；分子间力的影响。第9页/共68页问题：问题： 真实气体在什么样的特定状态下接近于理想气体的真实气体在什么样的特定状态下接近于理想气体的状态呢？状态呢？ 答案：答案： 高温且低压！高温且低压！ 为什么？请思考！为什么？请思考！1.1.1 1.1.1 气气 体体因为在上述条件下，气体分子间的距离相当大。一方面使气体分子自身的体积与气体体积相比 可以忽略不计。另一方面也使分子之间的作用力显的微不足道。可以用描述理想气体的标准去描述实际气体。第10页/共68页 一、气液平衡蒸发蒸发： 液体 气体 凝聚凝聚： 气体 液体气液平衡：气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚为液体的过程达到动态平衡时,即处于气液平衡状态, 此时的温度就是沸点。 液体的蒸气压等于外压时的温度称为液体的沸点蒸气压蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。 临界温度临界温度： 气体冷却到某一温度Tc或更低时才能用加压的办法使气体液化。 1.1.2 液液 体体第11页/共68页2、饱和蒸气压、饱和蒸气压饱和蒸汽压：简称蒸汽压饱和蒸汽压：简称蒸汽压影响蒸汽压的因素：影响蒸汽压的因素： a、温度；、温度； b、液体本身的性质分子间引力、液体本身的性质分子间引力第12页/共68页二、二、 蒸气压和温度的关系蒸气压和温度的关系 液体沸腾时的温度与气液平衡时的蒸气压有直接关系，液体沸腾时的温度与气液平衡时的蒸气压有直接关系，研究表明，蒸气压是温度的函数研究表明，蒸气压是温度的函数 p = f (T): Alg p =+ BTVm- HA=2.303RVm-Hlg p =+ B2 .3 0 3 R TVm221121HpT- Tlg=p2 .3 0 3 RTT骣琪琪桫1.1.2 液液 体体第13页/共68页三、液体的表面张力三、液体的表面张力 液体液体表面分子与液体内分子的受表面分子与液体内分子的受力不同，力不同，B 分子处于液体内，分子处于液体内，受受到周到周围分子的作用围分子的作用力力是是均衡均衡的；的； A 分子处分子处于表面，此分子受到液相体内分子的于表面，此分子受到液相体内分子的作用，同时又受到性质不同的另一气作用，同时又受到性质不同的另一气相分子的作用，相分子的作用，受力不均衡受力不均衡。 液体表面会显示自动收缩趋势，即液体表面会显示自动收缩趋势，即存在表面张力。存在表面张力。 同理，液同理，液-液、液液、液-固、固固、固-固界面上固界面上存在界面张力。存在界面张力。glAB1.1.2 液液 体体第14页/共68页固体固体： 1、晶体 2、非晶体晶体与非晶体的差异晶体与非晶体的差异： 晶体具有规则的几何形状，非晶体则没有。 晶体具有固定的熔点，非晶体无固定的熔点。 晶体显各向异性，非晶体显各向同性。1.1.3 固固 体体*液晶 *等离子体（简介）第15页/共68页晶体的内部结构晶体的内部结构（1）十四种晶格）十四种晶格三斜三斜P单斜单斜P单斜单斜C正交正交P正交正交C正交正交I正交正交F第16页/共68页构成构成：1、三条线三条线 （两相平衡线）（两相平衡线）2、一个点一个点（三相共存点）（三相共存点）3、三个面三个面（单相区）（单相区）101.325kPaDEOACB273.15K273.16K373.15K0.611kPalgsTp（水的相图）水的相图）1.1.4 物质三态的转化规律物质三态的转化规律以水的相图说明以水的相图说明第17页/共68页 一、一、 分散体系（分散系）：分散体系（分散系）：一种或几种物质被分散成微小的粒子分布在另一种物质中所构成一种或几种物质被分散成微小的粒子分布在另一种物质中所构成的体系。的体系。 分散质：分散质：被分散的物质，通常分散质含量较少，一般不连续。被分散的物质，通常分散质含量较少，一般不连续。 分散剂：分散剂：起分散作用的物质，存在于分散质周围，一般是连起分散作用的物质，存在于分散质周围，一般是连续相。续相。 二、二、分散系分类：分散系分类： 按分散系的聚集状态可分九类（按分散系的聚集状态可分九类（见表见表1-11-1）。）。 按分散系的粒子大小可分三类（按分散系的粒子大小可分三类（见表见表1-21-2）。）。1.2 1.2 溶液溶液第18页/共68页表表1-1 按物质聚集状态分类的分散系按物质聚集状态分类的分散系 p6 气 空 气 气 液 云、雾 固 烟、尘 气 泡沫塑料 固 液 珍 珠 固 有机玻璃 气 肥皂泡沫 液 液 牛 奶 固 Fe(OH)3溶胶、泥浆水 分散剂分散剂 分散质分散质 实实 例例1.2 溶液溶液第19页/共68页表表1-2 按分散质颗粒大小分类的分散系按分散质颗粒大小分类的分散系小于小于1nm(109) 分子离子分子离子 粒子粒子能通过滤纸与半能通过滤纸与半 NaCl溶液溶液 分散系分散系 透膜透膜，扩散速度快，扩散速度快 1100nm 胶胶 体体 粒子能通过滤纸但粒子能通过滤纸但不不 Fe(OH)3溶液溶液 分散系分散系 能透过半透膜能透过半透膜,扩散慢扩散慢 蛋白质溶液蛋白质溶液颗粒直径大小颗粒直径大小 类类 型型 主主 要要 特特 征征 实实 例例大于大于100nm 粗粗 粒子粒子不能通过滤纸不不能通过滤纸不 豆豆 浆浆 分散系分散系 能透过半透膜能透过半透膜,不扩散不扩散 乳乳 汁汁1.2 溶液溶液第20页/共68页1.2.2 1.2.2 溶液浓度的表示方法溶液浓度的表示方法1、B的物质的量浓度的物质的量浓度iinc =Vmol/dm32、溶质、溶质B的质量摩尔浓度的质量摩尔浓度BBAnb =mmol/kg3、B的物质的量分数的物质的量分数iiinx =n无量纲无量纲4、B的质量分数的质量分数BBmw =mkg第21页/共68页1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 溶液的性质可分为两类: 一类是溶质本性不同所引起的,如溶液的密度、体积、导电性、酸碱性和颜色等的变化,溶质溶质不同则性质各异. 另一类是溶液的浓度不同而引起溶液的性质变化,如蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降、渗透压等,是一般溶液的共性. （依数性依数性）我们将只与溶液中溶质的粒子数目有关、而与溶质本性无关的性质称为溶液的依数性。第22页/共68页1、溶液的蒸气压下降、溶液的蒸气压下降 拉乌尔定律拉乌尔定律：一定温度下，含有一定温度下，含有非挥发性溶质非挥发性溶质 稀溶液稀溶液的的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的物质量的分数。蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的物质量的分数。p = p* xAp* : 纯溶剂蒸气压纯溶剂蒸气压xA : 溶剂的物质的量分数溶剂的物质的量分数p = p* (1 - xB) p* - p = p* xB p = p* xB xB：溶质的物质的量分数溶质的物质的量分数p：溶液蒸气压的下降值溶液蒸气压的下降值1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第23页/共68页 p = p* xB = p* nB / (nA + nB) p* nB /nA注：注：nA + nB nA nA = mA /MA bB = nB /mA p = (p*MA) bB对水来说对水来说 MA = 0.01801 kg/mol KV = 0.01801 p*p = KV bB 结论结论：稀溶液蒸气压的下降与稀溶液的质量摩尔浓稀溶液蒸气压的下降与稀溶液的质量摩尔浓度成正比，而与溶质的本性无关。度成正比，而与溶质的本性无关。1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第24页/共68页a: a: 纯溶剂的蒸发示意图纯溶剂的蒸发示意图b: b: 稀溶液的蒸发示意图稀溶液的蒸发示意图 稀溶液蒸气压下降的解释一稀溶液蒸气压下降的解释一：1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性p液液p纯剂纯剂，c液液越大，越大，p液液越小。越小。 p纯纯-p液液的差值也越大。的差值也越大。第25页/共68页 稀溶液蒸气压下降的解释二稀溶液蒸气压下降的解释二：abcp1p2p3p1p2Tpa: 纯水纯水b: 稀溶液稀溶液(bB)bc: 稀溶液稀溶液(bB)c且且(bB)b (bB)c p1 p2问题：如何增强植物的抗旱能力？1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第26页/共68页2、溶液的沸点上升和凝固点下降、溶液的沸点上升和凝固点下降Tp纯纯水水溶溶液液101.325kPa Tf*TfTbTb*ACB正常沸点正常沸点: : p = 101.325kPaTb* = 373.15K Tb Tb*正常凝固点正常凝固点: : p = 101.325kPaTf* = 273.15K Tf* Tf 现象一现象一现象二现象二1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第27页/共68页第28页/共68页 Tb = Kb bB Tf = Kf bB显然显然 Tf Tf* 凝固点下降 Tf =Tf * - Tf 显然显然 Tb Tb* 沸点上升沸点上升 Tb =Tb -Tb*结论一结论一结论二结论二问题一：为何稀饭比水烫伤得厉害？问题二：如何增强植物的抗冻能力？1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第29页/共68页溶液的蒸气压下降、沸点上升和凝固点下降溶液的蒸气压下降、沸点上升和凝固点下降的应用：的应用：植物的抗旱耐寒性：植物体内细胞中有多种可溶物（氨基植物的抗旱耐寒性：植物体内细胞中有多种可溶物（氨基酸、糖等），这些物质使细胞液的蒸气压下降、凝固点降低，酸、糖等），这些物质使细胞液的蒸气压下降、凝固点降低，从而使植物表现出一定的抗旱和耐寒性。从而使植物表现出一定的抗旱和耐寒性。冰盐冷冻剂：冰盐冷冻剂：1份食盐和份食盐和3份碎冰混合，体系的温度可降至份碎冰混合，体系的温度可降至 20度；度；10份六水氯化钙与份六水氯化钙与78份碎冰混合，体系的温度可降份碎冰混合，体系的温度可降至至 20 40度。度。汽车防冻剂：汽车水箱中加入甘油或乙二醇等物质，可以汽车防冻剂：汽车水箱中加入甘油或乙二醇等物质，可以降低水的冰点，防止水箱冻坏。降低水的冰点，防止水箱冻坏。第30页/共68页 溶剂溶剂 溶液溶液 p1 p2+ p2 渗透压渗透压示意图示意图h半透膜：只允许溶剂小分子通过、不允许大分子通过的物质。半透膜：只允许溶剂小分子通过、不允许大分子通过的物质。3、溶液的渗透压、溶液的渗透压渗透渗透: : 溶剂透过半透膜进入溶液而使溶液一侧的液面溶剂透过半透膜进入溶液而使溶液一侧的液面升高和浓度稀释的自发过程升高和浓度稀释的自发过程. . 溶剂溶剂分子分子第31页/共68页3、溶液的渗透压、溶液的渗透压 渗透压渗透压：阻止渗透作用发生而阻止渗透作用发生而 必须向溶液所施加的最小压力。必须向溶液所施加的最小压力。产生渗透压的二个条件：产生渗透压的二个条件：有半透膜存在有半透膜存在半透膜两侧单位体积内溶剂分子半透膜两侧单位体积内溶剂分子数不同（浓度不同）数不同（浓度不同）V = ni RT or = ci RT 稀溶液中稀溶液中 ci bB = ci RT 半透膜半透膜 溶液溶液 纯水纯水 渗透压渗透压 1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第32页/共68页渗透作用的应用渗透作用的应用：如人体血液有一定的渗透压，向人如人体血液有一定的渗透压，向人体输液时，一定要输入与血液渗透压相等的等渗液。体输液时，一定要输入与血液渗透压相等的等渗液。利用反渗透技术利用反渗透技术进行海水淡化或进行海水淡化或水的净化水的净化1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性 如果外加在溶液上的压力超过了溶液的渗透压, ,则溶液中的溶剂分子可以通过半透膜向纯溶剂方向扩散, ,纯溶剂的液面上升, ,这一过程称为反渗透. .能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40第33页/共68页 稀溶液依数性小结：稀溶液依数性小结：各各依数性依数性p Tb Tf 都与都与bB成正比，成正比，与溶质本与溶质本 性无关性无关。四个依数性中四个依数性中蒸气压下降是核心蒸气压下降是核心，沸点上升、凝固点下降、渗，沸点上升、凝固点下降、渗透压产生都与蒸气压下降有关。透压产生都与蒸气压下降有关。（现象解释）（现象解释）若溶质、溶剂都有挥发性，则可以有若溶质、溶剂都有挥发性，则可以有：pA = pA*xA; pB = pB*xB; p = pA + pB p - 溶液蒸气压溶液蒸气压四个依数性都与四个依数性都与bB有关，有关， bB与溶质分子量（粒子数）有关与溶质分子量（粒子数）有关，由，由此可此可以求算溶质的分子量以求算溶质的分子量。 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！ 切记并理解！切记并理解！1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第34页/共68页例题：例题：某种蛋白质，估计它的摩尔质量在某种蛋白质，估计它的摩尔质量在15000 g/mol左右。如果左右。如果在在298K时，取时，取1.0g样品溶于样品溶于100g水，试问利用哪一种依数性来测水，试问利用哪一种依数性来测定摩尔质量好一些？定摩尔质量好一些？解：解：a) 先用沸点上升法测定：先用沸点上升法测定：Kb = 0.515Kkg mol1 Tb=KbbB =KbnB/mA = 0.515 1.0/15000/100 103 =0.343 103 K b) 用凝固点下降法测定：用凝固点下降法测定： Kf = 1.853Kkg mol1 Tf =Kf bB =Kf nB/mA =1.853 1.0/15000/100 103 =1.24 103 K c) 用渗透压法测定：用渗透压法测定： = cRT = (nB/V)RT=8.314 293 1.0/15000/0.1 103 =1.62 103 Pa = 1.62kPa 显然，显然， Tb、 Tf 都很小，不易测定，故用渗透压测定最好。都很小，不易测定，故用渗透压测定最好。1.2.3 1.2.3 稀溶液的依数性稀溶液的依数性第35页/共68页三、三、 表面吸附表面吸附吸附吸附：一种物质自动聚一种物质自动聚集到另一种物质表面上去集到另一种物质表面上去的过程。的过程。为什么会出现吸附？为什么会出现吸附？ 表面分子与相内分子的受力不同，表面分子与相内分子的受力不同，B 分子处于相内，分子处于相内，受到周围分子的作用力是均衡的；受到周围分子的作用力是均衡的； A 分子处于表面，此分分子处于表面，此分子一方面受到本相体内分子的作用，另一方面又受到性质子一方面受到本相体内分子的作用，另一方面又受到性质不同的另一相分子的作用，受力不均衡，不同的另一相分子的作用，受力不均衡，易形成凹月面易形成凹月面。glAB1.3 1.3 胶胶 体体1.3.1 吸附作用吸附作用第36页/共68页 在气液表面上在气液表面上A分子受到气相分子的作用力是极小的，分子受到气相分子的作用力是极小的，因此因此A分子受到一个指向液体内部的合力（分子受到一个指向液体内部的合力（剩余力）剩余力）。 从能量角度看，从能量角度看，A分子比分子比B分子具有较高的能量，这部分子具有较高的能量，这部分高出的能量就是表面自由能分高出的能量就是表面自由能表面能表面能。 表面能的存在带来：表面能的存在带来：不稳定不稳定气液表面的分子总有降低表面能，缩小表面积的气液表面的分子总有降低表面能，缩小表面积的趋势。自由状态下液滴呈球形就是此原因。趋势。自由状态下液滴呈球形就是此原因。固体表面利用表面分子的剩余力场吸附其它分子固体表面利用表面分子的剩余力场吸附其它分子减少剩余力场，降低表面能，因此产生减少剩余力场，降低表面能，因此产生表面吸附表面吸附。1.3 1.3 胶胶 体体第37页/共68页1、分子吸附、分子吸附 分子吸附遵循相似相吸原则，主要是吸附剂对非电解质分子吸附遵循相似相吸原则，主要是吸附剂对非电解质或弱电解质分子的吸附。或弱电解质分子的吸附。 2、离子吸附、离子吸附 离子吸附有离子吸附有离子选择吸附离子选择吸附和和离子交换吸附离子交换吸附两种两种： (1)(1)离子选择吸附离子选择吸附：优先选择吸附与固体粒子具有优先选择吸附与固体粒子具有相同相同组成和结构相似组成和结构相似并能与之生成难溶化合物的离子，其次再并能与之生成难溶化合物的离子，其次再选择吸附能与固体形成同晶型固体的那些离子选择吸附能与固体形成同晶型固体的那些离子。1.3 1.3 胶胶 体体第38页/共68页 Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag BrBrBr Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Br Ag Ag+Ag+例一：例一： AgNO3 与与 KBr制备制备AgBr溶胶时，溶胶时， KBr过量过量，则则AgBr固体固体优先吸附优先吸附Br- 而使固体表而使固体表面带负电。面带负电。 例二：例二：AgNO3 与与 KBr制备制备AgBr溶胶时溶胶时AgNO3 过量过量，则则AgBr固体优先固体优先吸附吸附Ag+ 而使固体表面带而使固体表面带正电。正电。1.3 1.3 胶胶 体体第39页/共68页 (2)(2)离子交换吸附离子交换吸附：吸附剂从溶液中吸附某种离子吸附剂从溶液中吸附某种离子时，等物质量地置换出另一种电荷符号相同的离子到溶液时，等物质量地置换出另一种电荷符号相同的离子到溶液中，此吸附称离子交换吸附，离子交换吸附过程是可逆过中，此吸附称离子交换吸附，离子交换吸附过程是可逆过程。程。 土壤中的养分保持和释放大部分是通过离子交换进土壤中的养分保持和释放大部分是通过离子交换进行的。行的。Na+Ca2+ + 3NH4+ NH4+NH4+NH4+ Ca2+ + Na+ 1.3 1.3 胶胶 体体第40页/共68页 固体颗粒（直径固体颗粒（直径1100nm） 分散分散于液体中的一种胶体分散系，它属于于液体中的一种胶体分散系，它属于高分散度的多相体系。高分散度的多相体系。高高分分子子溶溶液液 高分子物质溶于适当溶剂而形成高分子物质溶于适当溶剂而形成的溶液，其溶质高分子的大小在胶体的溶液，其溶质高分子的大小在胶体分散系范围内，它同真溶液一样属分散系范围内，它同真溶液一样属均均相体系相体系。溶溶胶胶1.3 1.3 胶胶 体体第41页/共68页 系统中物理和化学性质完全均一的部分称为相。相与相之间有明显的界面（相界面），在界面上宏观性质的改变是突变式的。 气相：因为气体能够无限地混合，所以无论系统中有多少种气体，都只有一个气相。 液相：根据不同种液体的互溶程度，系统中可以有一个、两个或三个液相。 固相：有多少种固体，就有多少个固相，而不管这些固体颗粒研磨得多么细小，混合得多么均匀（因为在这种情况下，即使混合得再均匀，也不是分子程度上的均匀混合）。第42页/共68页1.3.4 胶团结构胶团结构AgNO3与与过量过量KI形成形成AgI溶胶的胶团结构：溶胶的胶团结构： (AgI)m胶胶 核核电位离子电位离子反离子反离子反离子反离子吸附层吸附层扩散层扩散层胶胶 粒粒胶胶 团团 nI- (n-x)K+ x- xK+掌握好！1.3 1.3 胶胶 体体胶粒带电，胶团不胶粒带电，胶团不带电带电 （电中性）（电中性）第43页/共68页(AgI)m胶核胶核K+K+K+K+胶胶团团I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+胶胶粒粒胶团构造示意图第44页/共68页（2）粒子的结构相距约一、二个离子相距约一、二个离子厚度称为厚度称为紧密层紧密层；另一部分离子按一定另一部分离子按一定的浓度梯度扩散到本的浓度梯度扩散到本体溶液中，称为体溶液中，称为扩散扩散层层。第45页/共68页氢氧化铁溶胶的胶团结构：氢氧化铁溶胶的胶团结构： Fe(OH)3m 硅胶的胶团结构：硅胶的胶团结构： (aSiO2bH2O)m nHSiO3- (n-x)H+ x- xH+ (aSiO2bH2O)m nSiO32- 2(n-x)H+ 2x- 2xH+ nOH- ? nFeO+ ?! (n-x)OH- ? (n-x)Cl- x+ ! x Cl- (AgBr)m nK+ ? nNO3- ? nAg+ ?! (n-x)Br- ? (n-x)NO3- x+ ! xNO3- 溴化银溶胶的胶团结构（溴化银溶胶的胶团结构（AgNOAgNO3 3过量过量) )：1.3 1.3 胶胶 体体第46页/共68页1、KI 与与过量过量的的 AgNO3 作用制备的胶体其胶团结构为：作用制备的胶体其胶团结构为：2、用用 H3AsO3 与与过量过量 H2S 作用制备硫化砷溶胶其胶团作用制备硫化砷溶胶其胶团结构为：结构为： (AgI)m nAg+ (n-x)NO3- x+ x NO3- (As2S3)m nS2- 2(n-x)H+ 2x- 2xH+ (As2S3)m nHS- (n-x)H+ x- xH+例题：例题：1.3 1.3 胶胶 体体第47页/共68页1.3.3 溶胶的性质溶胶的性质(1)动力学性质动力学性质布朗运动：布朗运动：产生布朗运动的产生布朗运动的原因：原因： 胶粒受周围溶剂胶粒受周围溶剂小分子不均衡撞击小分子不均衡撞击的结果。的结果。A1.3 1.3 胶胶 体体第48页/共68页 19031903年发明了年发明了超显微镜超显微镜，为研究布朗运动提供了物质为研究布朗运动提供了物质条件。条件。 可以观察到溶胶粒子不断可以观察到溶胶粒子不断地作不规则地作不规则“之之”字形的运字形的运动。动。 通过大量观察，得出结通过大量观察，得出结论：论：粒子越小，布朗运动越粒子越小，布朗运动越激烈。激烈。其运动激烈的程度不其运动激烈的程度不随时间而改变，但随时间而改变，但随温度的随温度的升高而增加。升高而增加。1.3 1.3 胶胶 体体第49页/共68页(2)溶胶的光学性质溶胶的光学性质丁铎尔效应丁铎尔效应 光照射物体粒子时可以发生：光照射物体粒子时可以发生：a： 反射反射(粒子直径大于入射光波粒子直径大于入射光波长长); b：透射透射(粒子直径远小于入射光波长粒子直径远小于入射光波长) ; c ：散射散射(粒子直径略小粒子直径略小于（或近似于）入射光波长于（或近似于）入射光波长) 。丁铎尔效应即是由于胶粒对光散射的结果溶液溶液溶胶溶胶光光源源1.3 1.3 胶胶 体体第50页/共68页1.3 1.3 胶胶 体体 溶胶中分散质粒子直径：溶胶中分散质粒子直径： 1 100 nm 可见光波长：可见光波长： 400 700 nm 在真溶液中，溶质颗粒太小（在真溶液中，溶质颗粒太小（聚沉能力：聚沉能力：1.3 1.3 胶胶 体体第60页/共68页Question 1Question 1 Sb2S3溶液的稳定剂是溶液的稳定剂是H2S，试写出其胶团结构，以试写出其胶团结构，以NaCl，BaCl2，CuSO4作聚沉剂时，聚沉作聚沉剂时，聚沉能力最大的是什么能力最大的是什么?【解解】H2S在溶液中离解为在溶液中离解为H和和HS，所以，所以Sb2S3溶液胶团结构为：溶液胶团结构为： (Sb2S3)mnHS(nx)H+xxH 由于胶粒带负电，聚沉能力最大的是由于胶粒带负电，聚沉能力最大的是BaCl2。第61页/共68页1.3.6 高分子溶液高分子溶液1、高分子溶液的特征、高分子溶液的特征 分子量大（分子量大（1000以上）以上） 分子体积大（分子体积大（1100nm） 与溶剂的亲和力强（易形成强而厚的溶剂化膜）与溶剂的亲和力强（易形成强而厚的溶剂化膜） 溶液粘度大溶液粘度大1.3 1.3 胶胶 体体长度可达几百纳米，但截面积只长度可达几百纳米，但截面积只 相当于一个普通相当于一个普通分子大小。分子大小。 第62页/共68页2、高分子溶液的盐析和保护作用、高分子溶液的盐析和保护作用 溶胶中加入适量的高分子化合物，可提高溶胶的稳定溶胶中加入适量的高分子化合物，可提高溶胶的稳定性，对溶胶取保护作用；但高分子过少则反使溶胶不稳定，性，对溶胶取保护作用；但高分子过少则反使溶胶不稳定，此为敏化作用。此为敏化作用。 高分子溶液中加入大量的电解质使高分子化合物从溶高分子溶液中加入大量的电解质使高分子化合物从溶液中析出称为盐析。液中析出称为盐析。1.3 1.3 胶胶 体体第63页/共68页1.4 1.4 乳浊液和表面活性物质乳浊液和表面活性物质一、一、 乳浊液乳浊液 定义：定义：由两种互不相溶的液体所构成的均匀的分由两种互不相溶的液体所构成的均匀的分散体系叫乳浊液。散体系叫乳浊液。 乳浊液中，油和水都可作分散剂；当油作分散剂，乳浊液中，油和水都可作分散剂；当油作分散剂，水作分散相时就称为油包水型水作分散相时就称为油包水型（W/O）乳浊液；当水乳浊液；当水作分散剂，油作分散相时就称为水包油型作分散剂，油作分散相时就称为水包油型（O/W）乳乳浊液。浊液。第64页/共68页二、二、 表面活性物质与乳化作用表面活性物质与乳化作用 定义：定义：溶于水后能显著降低水的表面能的物质叫表面溶于水后能显著降低水的表面能的物质叫表面活性物质。表面活性物质常用作乳浊液的乳化剂。活性物质。表面活性物质常用作乳浊液的乳化剂。 CH3(CH2)15CH2COONa表面活性物质的结构：表面活性物质的结构：亲水基亲水基憎水基憎水基(亲油基亲油基)1.4 1.4 乳浊液和表面活性物质乳浊液和表面活性物质第65页/共68页油油水水水包油水包油 O/W油包水油包水 W/O水水 表面活性物质在表面活性物质在水面上作定向排列，水面上作定向排列，憎水基憎水基“翘出翘出”水面，水面，亲水基亲水基“钻进钻进”水里。水里。亲水性乳化剂，其亲水基亲水性乳化剂，其亲水基比憎水基强且截面大，易比憎水基强且截面大，易形成水包油型乳状液。形成水包油型乳状液。亲油性乳化剂，其亲油基亲油性乳化剂，其亲油基比亲水基强且截面大，易比亲水基强且截面大，易形成油包水型乳状液。形成油包水型乳状液。1.4 1.4 乳浊液和表面活性物质乳浊液和表面活性物质第66页/共68页 问题问题：水中加入表面活性剂后会产生大量气泡，这：水中加入表面活性剂后会产生大量气泡，这是为什么？是为什么？空气空气气泡气泡水膜水膜水水空气空气 原因原因：表面活性表面活性剂在气液界面上发生剂在气液界面上发生吸附，形成定向排列吸附，形成定向排列的吸附膜，它显著地的吸附膜，它显著地降低气液表面张力，降低气液表面张力，又增加表面膜的机械又增加表面膜的机械强度，使泡沫能比较强度，使泡沫能比较稳定地存在。稳定地存在。EXC：2、3 、5、8、9、11、131.4 1.4 乳浊液和表面活性物质乳浊液和表面活性物质第67页/共68页感谢您的观看！第68页/共68页