高考化学二轮专题培优课件——专题一：气体和溶液 (含解析)

这是一份高考化学二轮专题培优课件——专题一：气体和溶液 (含解析)，共60页。PPT课件主要包含了§13胶体溶液﹡，§12溶液，§11气体，气体和溶液，学习要求，理想气体，分压定律的应用，理想气体状态方程式，拉乌尔定律，Why等内容，欢迎下载使用。
1. 掌握理想气体状态方程及其应用。2. 掌握道尔顿分压定律。3. 理解稀溶液的依数性及其应用。﹡4. 了解溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。﹡5. 了解大分子溶液与凝胶。
重点： 理想气体状态方程及其应用　　 道尔顿分压定律难点： 稀溶液的依数性及其应用
1.1.1 理想气体状态方程式
1.1.2 道尔顿分压定理
理想气体： 分子不占体积 分子间无相互作用力
实际气体： 分子有体积 分子间有相互作用力
低压(低于数百千帕)高温(>273K)
1.1.1 理想气体状态方程式
pV = nRT R---- 摩尔气体常量在STP下，p =101.325kPa, T=273.15Kn=1.0 ml时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
2、理想气体状态方程式：
= 8.315 (Pam3ml-1K-1)= 8.315 (kPaLml-1K-1)= 8. 315 (Jml -1K–1)
应用理想气体状态方程时，应注意： ①严格地说，它只适用于理想气体，实际 气体只有在压力不太高、温度不太低的 情况下才近似适用。 ② R的单位和数值，不同的单位有不同的 数值。 8.315 kPa L ml-1 K-1 = Jml-1K-1 8.315 Pa m3 ml-1 K-1 8315 Pa L ml-1 K-1 0.08206 atm L ml-1 K-1 62363 mmHg mL ml-1 K-1
（1） 计算p，V，T，n四个物理量之一
（2）气体摩尔质量(M)及密度()的计算
3、理想气体状态方程式的应用
pV = nRT
【例1-1】若氩气的质量为0.7990 g，温度为298.15 K时，其压力为111.46 kPa，体积为0.4448 L。计算氩的摩尔质量M(Ar)和标准状况下氩的密度(Ar)。
1.1.2 道尔顿分压定律
1、分压: 与混合气体同温同体积时组分气体的压力。
混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。 p = p1 + p2 +  =  pi
n =n1+ n2+
x i  i的摩尔分数
(压力分数 = 物质的量分数)
表示混合气体某组分的分压力等于该组分的摩尔分数与混合气体总压力的乘积。
注意：p(气体)= p(总压）- p(水蒸气)
不同温度下水的蒸汽压
【例1-2】 现有一气体，在35℃ 101.3kPa的水面上收集，体积为500mL。如果在同样条件下将它压缩成250mL，干燥气体的最后分压是多少？ (P17第5题 )
【解】查P4表1-1， 35℃ 的饱和水蒸气压为5.63kPa
p(气体)=p(总压)-p(水蒸气)=(101.3-5.63 ) kPa =95.67kPa
p1V1= nRT= p2V2
p2=p1V1/V2=95.67kPa×500mL/250mL =191.34kPa
pV = nRT R---- 摩尔气体常量
1.2.1 分散系
1.2.2 稀溶液的通性
1.2.1 分散系
分散质：被分散的物质，一般为数量少的一相。分散剂：把分散质分散开来的物质，一般为数量多的一相。
1、分散系：一种或几种物质以细小的粒子分散在另一种物质里所形成的体系。
2、 分散系的分类（1）分子分散系(d < 1nm)， 溶液。（2）胶体分散系( d=1-100nm) ，胶体。（3）粗分散系(d >100nm) ，浊液
3、溶液 是高度分散的分子分散系。 指分散质以分子或者比分子更小的质点（如原子或离子）均匀地分散在分散剂中所得的分散系。 可分为固体溶液（固溶体、合金）、液体溶液（重点讨论）和气态溶液（空气）。
附：溶液的浓度、摩尔分数与质量摩尔浓度
溶液的浓度：是指一定量溶液或溶剂中所含溶质的量。 c = n / V
摩尔分数：某组分的物质的量与溶液的总物质的量之比称为物质的量分数，符号x。
nA xA = ——— nA + nB
nB xB = ——— nB + nA
nA：溶质的物质的量，nB：溶剂的物质的量
质量摩尔浓度：指1kg溶剂中所含溶质的物质的量表示为质量摩尔浓度。符号b ，单位为：ml∙kg-1。
溶质的物质的量(ml) b = ——————————— = 1000(g)溶剂
质量摩尔浓度与物质的量之间的互相换算：
1.2.2 稀溶液的通性
水的饱和蒸汽压：在一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所具有的压力 p。
蒸发H2O(l) H2O(g) 凝聚
初始：v蒸发> v凝聚平衡：v蒸发= v凝聚
规律： ① p与液体的本性有关② 易挥发性物质 p 大 难挥发性物质的 p 小③固体物质的蒸汽压一 般很小④温度升高，p增大
在一定温度下, 难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压乘以溶剂的摩尔分数。 PB*:纯溶剂的蒸汽压，P:溶液的蒸汽压。
在一定温度下，难挥发非电解质溶液的蒸汽压下降与溶液的质量摩尔浓度成正比。
适用：难挥发的非 电解质稀溶液
【例1-2】 已知：293K时水的饱和蒸汽压为2.338 kPa，6.840 g蔗糖(C12H22O11)溶于100.0 g水中，计算蔗糖溶液的质量摩尔浓度和蒸汽压。
一封闭箱处于恒温环境中，箱内有两杯液体，A杯为纯水，B杯为蔗糖水溶液。静置足够长时间后，会发生什么变化？
pT = p外，液体沸腾
T:液体的沸点(Tb)
ΔTb = Tb – Tb* = = Kb·b (Kb为溶剂的摩尔沸点升高常数）
溶液的沸点升高的根本原因：蒸汽压下降
物质的凝固点(Tf)：该物质的液相和固相达到平衡时的温度(p液＝p时的T)
溶液凝固点下降的本质原因：蒸汽压下降
ΔTf = Tf* –Tf = = Kf·b (Kf为溶剂的摩尔凝固点下降常数）
AB为水的蒸汽压曲线AC为冰的蒸汽压曲线
常见溶剂的T*b Kb和T*f Kf值
溶液凝固点降低的应用：测定溶质的相对分子质量（特别是小分子）。 虽然理论上沸点升高和凝固点降低两种方法都可测量分子量，可是后者不起破坏作用，且Kf值较大，故常用。
【例1-3】 将0.638 g尿素溶于250 g水中，测得此溶液的凝固点降低值为0.079 K，试求尿素的相对分子质量。
在雪地上撒盐能使雪融化。在汽车水箱加中加入甘油或乙二醇可防止汽车水箱冻裂。
半透膜：溶剂可以通过，溶质不可以通过（细胞膜，肠衣，牛皮纸，萝卜皮）
渗透：溶剂分子通过半透膜的自动扩散
渗透平衡：膜两侧水分子的渗透速度相等。
渗透压：维持渗透平衡 所施加的压力。
海水鱼放在淡水中，会发生什么现象？
水分在动植物体内的输送 测定溶质的相对分子质量 医学上的等渗溶液 溶血 胞浆分离
【例1-4】 有一蛋白质的饱和水溶液，每升含有蛋白质5.18g，已知在293.15K时，溶液的渗透压为413Pa，计算此蛋白质的相对分子质量。
【解】已知 m=5.18g，T=293.15K，V=1L，
30569 g.ml-1
对于难挥发、非电解质稀溶液 ∵ cB≈bB
如果溶质是电解质，由于溶质分子电离产生更多的粒子，增大了对溶液通性的影响，而且不同电解质其电离的粒子数(即离子数)不同，对溶液的通性的影响也不同。其中强电解质较弱电解质影响大；分子中离子较多的电解质较含离子较少的电解质影响大。
强电解质溶液也有依数性，但不遵守拉乌尔定律，故不可用稀溶液依数性的公式进行计算。
结论： 蒸气压下降，沸点上升，凝固点下降，渗透压都是难挥发的非电解质稀溶液的通性；它们只与溶剂的本性和溶液的浓度有关，而与溶质的本性无关。
ΔTb = Kb·b
ΔTf = Kf ·b
1.3.1 溶胶的制备
§1.3 胶体溶液
1.3.2 溶胶的性质
1.3.4 溶胶的稳定性和聚沉
1.3.3 胶团结构和电动势
1.3.5 大分子溶液及凝胶
1.3.1 溶胶的制备
1、分散法：用适当的手段使大块物质在有稳定剂存在下分散成胶体粒子般大小。
2、 凝聚法物理凝聚法化学凝聚法：
FeCl3 +3H2O=Fe(OH)3(溶胶)+3HCl (加热至沸腾，水解反应)
1、动力性质 — 布朗运动
液体分子对溶胶粒子的撞击
粒子小，布朗运动剧烈
2、光学性质 — 丁铎尔效应
光束投射到溶胶的粒子上散射出来，故在垂直光束的方向能看到明亮的光柱。
3、电学性质 — 电泳
在电场中，溶胶粒子会向某一电极方向运动。
?胶粒带电的原因： 从介质中选择性 吸附某种离子
1.3.3 胶团结构和电动电势
[(AgI)m·nI- ·(n-x)K+]x- · xK+
AgI 溶胶的胶团结构示意图
双电层(2)  :胶粒固相表面到液体内部的电势(3) ζ:电场中，滑移面到液体内部的电势
吸附正离子 ζ > 0
吸附负离子 ζ < 0
胶体溶液中加入电解质现象如何？
1.3.4 溶胶的稳定性与聚沉
布朗运动：克服沉降作用 胶粒带电：同性相斥使胶粒分开 溶剂化作用：水化膜犹如弹性隔膜，防止聚集
定义：分散质粒子合并变大，最后从分散剂中分离出来的过程称为聚沉或凝结。溶胶聚沉后外观呈现浑浊。
1) 加入电解质2) 加入带相反电荷的胶体3) 长时间加热
促使胶体聚沉的方法有：
胶体的聚沉是不可逆的。
电解质对溶胶的聚沉规律为：
（1）电解质对溶胶的聚沉作用，主要是由与胶粒带相反电荷的离子（反离子）引起的。反离子所带电荷越多，其聚沉能力越大，聚沉值就越小。 （2）带相同电荷的离子的聚沉能力虽然接近，但也略有不同。对负溶胶来说，其聚沉能力的相对大小为： Cs+＞Rb+＞K+＞Na+＞Li+ 对正溶胶来说，其聚沉能力的相对大小为： Cl-＞Br-＞NO3＞I-
天然：蛋白质、DNA合成：橡胶、塑料
相同：扩散慢、不能通过半透膜不同：单相稳定、可逆性溶解 加电解质，大分子（盐析） 大分子物质对溶胶具保护作用
大分子物质（ M > 104）
凝胶：网状结构，溶剂分子失去流动性；形成凝胶的过程叫胶凝
大分子物质与溶胶的异同
把大分子在电解质作用下从溶液中沉淀析出称为大分子的盐析。　盐析的主要原因是去溶剂化作用。高分子的稳定性主要来自高度的水化作用，当加入大量电解质时，除中和大 分子所带电荷外，更重要的是电解质离子发生强烈地水化作用，使原来高度水化的高分子去水化，使其失去稳定性而沉淀析出。
　 在容易聚沉 的溶胶中,加入适量的大分子，能显著地提高溶胶的稳定性，这种现象称为大分子对溶胶的保护作用。 产生保护作用的原因是高分子吸附在胶粒的表面上，包围住胶粒，形成了一层高分子保护膜，阻止了胶粒之间及胶粒与电解质离子之间的直接接触，从而增加了溶胶的稳定性。
2、大分子对溶胶的保护作用
1、掌握理想气体状态方程、道尔顿分压定律和拉 乌尔定律；2、理解稀溶液的依数性及其应用；3、了解溶胶的性质、稳定性以及溶胶的聚沉与胶 团结构。
1、难挥发非电解质稀溶液的依数性不仅与溶质种类有关，而且与溶液的浓度成正比
2、浓度均为0.01的 糖水溶液和萘的苯溶液， 其沸点升高的数值相等。
4、某温度下，一容器中含有2.0 ml O2, 3.0 ml N2及1.0 ml Ar。如果混合气体的总压为a kPa， 则O2的分压为（　）kPa。 A、 a/3 B、 a/6 C、 a/4 D、 a/2
3、实际气体在下列那种情况下接近理想气体。（ ） A、低温和高压 B、 高温和低压 C、低温和低压 D、 高温和高压
5、 一定温度下，某容器中含有相同质量的H2， O2， N2与He的混合气体，其中分压最小的组分是（ ）。 A、N2　 B 、O2 C、H2 D、He
7、下列水溶液中凝固点最低的是（ ）。A、0.1ml的糖水 B、0.01ml的糖水C、0.001ml的甲醇水溶液 D、0.0001ml的甲醇水溶液