资源简介

(共15张PPT)
单元四 溶液
溶液的浓度表示及换算
稀溶液的依数性
酸碱质子理论和解离平衡
溶液的pH及计算 、溶液酸度的控制
教学内容
熟悉溶液的浓度表示方法、相关计算与换算；
理解稀溶液的依数性及其应用；
了解酸碱质子理论，掌握水的质子自递及常见酸碱溶液pH的相关计算；
理解缓冲溶液的组成及作用，掌握缓冲溶液的配制及应用；
教学目标
任务二　稀溶液的依数性
溶解是一个物理化学过程，当溶质溶解在溶剂中形成溶液后,溶液的性质已不同于原来的溶质和溶剂。
2.与溶质的性质无关、与溶质的数量有关。如溶液的蒸气压、凝固点、沸点、渗透压。
稀溶液的依数性: 稀溶液某些性质只与溶质的粒子数目有关,而与溶质的本性无关。（仅依赖于数量的性质 ）
溶液性质上的变化分类:
1.与溶质的性质、数量均有关。如溶液的导电性、颜色、pH值、味道等。
讨论溶液的依数性必备条件：
溶质为难挥发的非电解质(蔗糖、甘油、尿素等)；
稀溶液，不考虑粒子间的相互作用。
溶液的蒸气压下降
沸点升高
凝固点下降
渗透压
依数性：
任务二　稀溶液的依数性
一、溶液的蒸气压下降和乌拉尔定律
（一）液体的蒸气压
蒸发
凝结
H2O (l)
H2O (g)
蒸发与凝结速率相等，气相和液相达到动态平衡 ，蒸气的含量和压力保持一定。
一定温度下与液相处于平衡时蒸汽所具有的压力叫液体的饱和蒸气压（蒸气压），Pa、 kPa。
液体蒸气压的特点
a. p与液体的本性有关;
b.温度升高，p增大;
c.固体物质的蒸汽压一般很小;
d.易挥发性物质的 p大，难挥
发性物质的 p 小。
任务二　稀溶液的依数性
不同温度下水的蒸汽压
T / K p / kPa T / K p / kPa
273 278 283 293 303 313 323 0.610 6 0.871 9 1.227 9 2.338 5 4.242 3 7.375 4 12.333 6 333 343 353 363 373 423 19.918 3
35.157 4
47.342 6
70.100 1
101.324 7
476.026 2
任务二　稀溶液的依数性
蒸发
凝聚
蒸发
凝聚
=
溶剂A
A
(xA)
溶质B
(xB)
P溶液
溶剂的摩尔分数
溶质的摩
尔分数
纯溶剂的饱和蒸压：
溶液的饱和蒸气压：
>
（二）溶液的蒸汽压下降
—— Raoult定律
原因：溶质（难挥发非电解质）分子占据了溶液的一部分表面，阻碍了溶剂分子的蒸发，使达到平衡时蒸发出来的溶剂分子数减少。
溶液浓度越大，蒸气压下降得越大。
任务二　稀溶液的依数性
　拉乌尔（Raoult）定律：在一定的温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降值与溶质B的物质的量分数成正比，而与溶质的本性无关。
当溶液很稀时：
当温度一定时，P*和MA为常数，可用K表示，则有：
△P= K·bB
在一定温度下， 稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压与溶剂摩尔分数的乘积。
xA + xB = 1
任务二　稀溶液的依数性
二、溶液的沸点升高和凝固点下降
（一） 液体的沸点(Tb)升高
当液体的饱和蒸汽压与外界压力相等时，液体开始沸腾。液体沸腾时的温度叫做沸点,以bp(boilingpoint的缩写)表示。
纯液体的沸点是恒定的。液体的沸点决定于外界压力。液体的正常沸点是指外压为101.3kPa时的沸点。
含有非挥发性溶质的 溶液，其沸点总是高于 纯溶剂的沸点。
Kb——溶剂的沸点升高常数
难挥发非电解质稀溶液的沸点升高值与溶液的质量摩尔浓度成正比。
任务二　稀溶液的依数性
（二）溶液的凝固点下降
　　某物质的凝固点(或熔点)是该物质的液相蒸气压力和固相蒸气压力相等时的温度，以f.p(freezingpoint的缩写)表示。
若在溶剂中加入难挥发的溶质，溶液的凝固点就会比纯溶剂的凝固点下降。
　　溶液的凝固点下降也是溶液蒸气压下降的结果，下降程度只与溶液浓度有关，而与溶质本性无关。
难挥发非电解质稀溶液的凝固点下降值与溶液的质量摩尔浓度成正比。
任务二　稀溶液的依数性
常见溶剂的T0b 、Kb和T0f 、Kf值
溶剂 Tb0 / ℃ Kb /(K·kg·mol-1) Tf0 / ℃ Kf /(K·kg·mol-1)
水 100 0.512 0.0 1.86
乙酸 118 2.93 17.0 3.90
苯 80 2.53 5.5 5.10
乙醇 78.4 1.22 -117.3 1.99
四氯化碳 76.7 5.03 -22.9 32.0
乙醚 34.7 2.02 -116.2 1.8
萘 218 5.80 80.0 6.9
任务二　稀溶液的依数性
πV = nRT
半透膜
渗透
渗透平衡
渗透压
或 π = cRT
1886年，荷兰物理学家范特荷甫 (Van’t Hoff)提出， 稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系：
三、溶液的渗透压
难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比，而与溶质本性无关。
任务二　稀溶液的依数性
稀溶液的渗透压示意图：
渗透压现象及其应用
任务二　稀溶液的依数性
πV = nRT 或 π = cRT
非电解质稀溶液的依数性 小结：
① 蒸气压下降
Δp=K﹒mB
Δp = pA0xB
② 沸点升高
△Tb = Kb·mB
③ 凝固点下降
△Tf = Kf·mB
④ 渗透压
电解质的水溶液，也有依数性。
但用上述公式计算时，结果的符合度差！！
任务二　稀溶液的依数性
(一) 测定分子的摩尔质量
四、溶液依数性的应用
解：查表知：苯的凝固点：278.50K，Kf=5.10K·kg· mol-1
例：把0.322g萘溶于80g苯中所得的溶液的凝固点为278.34K，求萘的摩尔质量。
解得：　　　　M＝128 (g·mol-1)
任务二　稀溶液的依数性
(二) 制作防冻剂和制冷剂
水箱的水中加乙二醇或甘油以降低水的凝固点。
防冻剂
致冷剂
达到-55℃
① 150gCaCl2· 6H2O + 100g 冰雪
达到-49℃
盐+冰；
②5gCaCl2· 6H2O + 4 冰块
盐+冰雪；
盐+冰＋水
（三）高温灭菌或减压蒸馏/减压浓缩
(四) 配制等渗输液
0.9%NaCl或5%葡萄糖溶液。
任务二　稀溶液的依数性

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