物理化学课件01章 气体

物理化学课件01章 气体

大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第1章

第一章 气体 一.基本要求 1.了解低压下气体的几个经验定律; 2.掌握理想气体的微观模型,能熟练使用理想气体的状态方程; 3.掌握理想气体混合物组成的几种表示方法,注意Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提; 4.了解真实气体m p V -图的一般形状,了解临界状态的特点及超临界流体的应用; 5.了解van der Waals 气体方程中两个修正项的意义,并能作简单计算。 二.把握学习要点的建议 本章是为今后用到气体时作铺垫的,几个经验定律在先行课中已有介绍,这里仅是复习一下而已。重要的是要理解理想气体的微观模型,掌握理想气体的状态方程。因为了解了理想气体的微观模型,就可以知道在什么情况下,可以把实际气体作为理想气体处理而不致带来太大的误差。通过例题和习题,能熟练地使用理想气体的状态方程,掌握,,p V T 和物质的量n 几个物理量之间的运算。物理量的运算既要进行数字运算,也要进行单位运算,一开始就要规范解题方法,为今后能准确、规范地解物理化学习题打下基础。 掌握Dalton 分压定律和Amagat 分体积定律的使用前提,以免今后在不符合这种前提下使用而导致计算错误。 在教师使用与“物理化学核心教程”配套的多媒体讲课软件讲课时,要认真听讲,注意在Power Point 动画中真实气体的m p V -图,掌握实际气体在什么条件下才能液化,临界点是什么含义等,为以后学习相平衡打下基础。 三.思考题参考答案 1.如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理? 答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球的壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2.在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。试问,这两容器中气体的温度是否相等? 答:不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。

物理化学第一章课后答案.

物理化学核心教程(第二版)参考答案 第一章气体 一、思考题 1. 如何使一个尚未破裂而被打瘪的乒乓球恢复原状?采用了什么原理? 答:将打瘪的乒乓球浸泡在热水中,使球壁变软,球中空气受热膨胀,可使其恢复球状。采用的是气体热胀冷缩的原理。 2. 在两个密封、绝热、体积相等的容器中,装有压力相等的某种理想气体。试问,这两容器中气体的温度是否相等? 答:不一定相等。根据理想气体状态方程,若物质的量相同,则温度才会相等。 3. 两个容积相同的玻璃球内充满氮气,两球中间用一玻管相通,管中间有一汞滴将两边的气体分开。当左球的温度为273 K,右球的温度为293 K时,汞滴处在中间达成平衡。试问: (1)若将左球温度升高10 K,中间汞滴向哪边移动? (2)若两球温度同时都升高10 K, 中间汞滴向哪边移动? 答:(1)左球温度升高,气体体积膨胀,推动汞滴向右边移动。 (2)两球温度同时都升高10 K,汞滴仍向右边移动。因为左边起始温度低,升高10 K所占比例比右边大,283/273大于303/293,所以膨胀的体积(或保持体积不变时增加的压力)左边比右边大。 4. 在大气压力下,将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中,达保温瓶容积的0.7左右,迅速盖上软木塞,防止保温瓶漏气,并迅速放开手。请估计会发生什么现象? 答:软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀,当与迅速蒸发的水汽的压力加在一起,大于外面压力时,就会使软木塞崩出。如果软木塞盖得太紧,甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是灌开水时不要太快,且要将保温瓶灌满。 5. 当某个纯物质的气、液两相处于平衡时,不断升高平衡温度,这时处于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化? 答:升高平衡温度,纯物的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较小,热膨胀仍占主要地位,所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。而蒸汽易被压缩,当饱和蒸汽压变大时,气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不断升高,气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积相等时,这时的温度就是临界温度。 6. Dalton分压定律的适用条件是什么?Amagat分体积定律的使用前提是什么? 答:实际气体混合物(压力不太高)和理想气体混合物。与混合气体有相同温度和相同压力下才能使用,原则是适用理想气体混合物。

无机非金属材料物理化学知识点整理

无机非金属材料物理化学知识点整理无机非金属材料为北航材料学院2009年考研新加科目,考试内容包括大三金属方向限选课《无机非金属材料物理化学》(60%左右)和大四金属方向限选课《特种陶瓷材料》(40%左右)。参考书:陆佩文主编《无机材料科学基础》,武汉理工大学出版社,1996年。本资料由陆晨整理录入。祝愿大家考出好成绩。 第一章无机非金属材料的晶体结构 第一节:概述 一、晶体定义:晶体是内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 二、晶体结构=空间点阵+结构单元 三、晶体的基本性质: 1、均一性 2、各向异性 3、自限性 4、对称性 5、稳定性 四、对称性、对称元素、七大晶系、十四种布拉菲格子 结晶符号1、晶面符号——米勒指数(hkl) 2、晶棱符号[ uvw] PS:其实只要看了金属学,这些就都会了,懒得写了… 第二节:晶体化学 一、离子键、共价键、金属键、分子间力、氢键定义、特点(大家都知道的东西…) 二、离子极化: 三、鲍林规则(重点): 鲍林第一规则──配位多面体规则,其内容是:“在离子晶体中,在正离子周围形成一个负离子多面体,正负离子之间的距离取决于离子半径之和,正离子的配位数取决于离子半径比”。 鲍林第二规则──电价规则指出:“在一个稳定的离子晶体结构中,每一个负离子电荷数等于或近似等于相邻正离子分配给这个负离子的静电键强度的总和,其偏差≤1/4价”。静电键强度S=正离子数Z+/正离子配位数n ,则负离子电荷数Z=∑Si=∑(Zi+/ni)。 鲍林第三规则──多面体共顶、共棱、共面规则,其内容是:“在一个配位结构中,共用棱,特别是共用面的存在会降低这个结构的稳定性。其中高电价,低配位的正离子的这种效应更为明显”。

物理化学教案第1章 气体

第一章 气 体( 6 学时) 教学目的:了解理想气体的概念和特点、气体的液化过程及饱和蒸气压的概念、对应状态参数的概念及对应态原理;理解临界参数、压缩因子的概念;掌握分压、分体积概念及分压定律、分体积定律、压缩因子法真实气体的计算。 教学重点:理想气体状态方程进行相关计算;分压定律和分体积定律计算混合气体问题;利用压缩因子法计算真实气体的PVT 性质。 教学难点:临界参数的理解;对应态原理;范德华方程、维里方程计算真实气体的PVT 性质; 第一节 理想气体PVT 关系 一. 理想气体状态方程 1. 理想气体 实际气体在压力很低时,体积很大,彼此间的引力可忽略不计,即在较低压力或较高温度时实际气体接近理想气体。 理想气体在微观上具有以下两个特征: ①分子本身的大小比分子间的平均距离小的多,可以忽略,所以认为分子本身没有体积,视为质点。 ②分子间无相互作用力。 2. 理想气体状态方程 通过大量实验,基于波义耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律,人们归纳出低压气体的p 、V 、T 关系都服从的理想气体状态方程: nRT pV = (1-1) 或 RT PV M m = (1-2) 其中的R 称为摩尔气体常数,其值等于8.314J K -1 mol -1 ,且与气体种类无关。 理想气体状态方程只适用理想气体。 理想气体可以定义为:在任何温度、压强下都严格遵守理想气体状态方程的气体。实际气体处在温度较高、压力较低即气体十分稀薄时,能较好地符合这个关系式。 【例1-1】 【例1-2】 二.理想气体混合物 1.分压定律 如图1-1所示。 混合气体的总压等于组成混合气体的各组分分压之和,这个经验定律称为道尔顿分压定律。通式为 i p p ∑= (1-3)

物理化学傅献彩第一章课件解析

第一章 气体和溶液 一、气体 1. 波义尔-马略特定律:n 、T 一定, 2211V p V p = or C pV = (1.1) 2. 查里定律: n 、V 一定, 2121T T p p = or 2211T p T p = or T p ∝ (1.2) 3. 盖·律萨克定律:n 、p 一定, 2121T T V V = or 2 211T V T V = or T V ∝ (1.3) 4. 理想气体状态方程式(克拉伯隆方程): nR T pV T V p T V p ===2221 11 or nRT pV = (1.4) 5. 阿佛加德罗定律:同T 、p 、V 的气体,n (分子数)相同。 标准状况下:气体摩尔体积 V 0 = 22.414×10-3 m 3 1-1-3 -30K m ol J 8.314273.15K 1m ol m 1022.414Pa 101325??=???==nT pV R 气体的体积密度:由 M m n =和(1.4)式得 RT pM V m ==ρ or p RT M ρ= (1.5) 两种气体p 、T 相同时: 2 121ρρ=M M (1.6) 6.混合气体分压定律、分体积定律:

混合气体、组分气体; 分压力(p i )、分体积(i V )、总体积(总V )、总压力(总p );体积分数、摩尔分数(x i ): 总总总 p p V V n n x i i i i === (1.7) +++=321p p p p 总… 或 总p =Σi p (1.8) 即 总V =V 1+V 2+V 3+… 或 总V =ΣV i (1.9) RT n V p i i =总 (1.10) RT n V p i i =总 (1.11) RT n V p 总总总= (1.12) 则: 总总总 总总p x p V V p n n p i i i i === (1.13) 7.气体扩散定律 A B A B B A M M u u ==ρρ (1.14) 二、溶液 1. 溶液浓度的表示方法 按溶质的相对含量可分为稀溶液和浓溶液。 (1) 质量分数w B : m A =溶剂质量,m B =溶质质量,m =溶液质量 m m m m m w B B A B B =+= (1.15) (2) 物质的量分数(摩尔分数)x B : n A =溶剂的物质的量,n B =溶质的物质的量,n =溶液的物质的量

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