气体和溶液演示教学
无机及分析化学课件第四版第一章
聚沉
1. 电解质的聚沉作用
聚沉值
✓ 离子价态越高，聚沉能力越强 ✓ 异号电荷一样的离子-----“离子〞半径
✓ 对于负溶胶 Cs+>Rb+>K+>Na+>Li+
✓ 对于正溶胶Cl->Br->NO3->I-
2. 溶胶的相互聚沉
明矾净水
1. 加热
大分子溶液及凝胶
➢ 大分子溶液macromolecular compound ➢ 盐析 salting out
胶体分散系
粗分散系
（粒子直径小于1nm） （粒子直径在1-100nm之间） （粒子直径大于100nm）
低分子溶液 （分散质是小分子）
高分子溶 液(分散质 是大分子)
胶体溶液 (分散质是 分子的小集
合体)
浊液（分散质是分子的大 集合体）
最稳定
很稳定
稳定
不稳定
电子显微镜不可见 超显微镜可观察其存在
一般显微镜可见
一、什么是“稀溶液的依数性 〞？
与溶液有关的性质分为两类：
溶液的颜色、比重、导电性等性质，与溶质 的本性有关；
溶液的蒸气压、沸点、凝固点等性质，与溶 质的本性无关。
只与溶质的数量〔摩尔分数〕有关，而 与溶质的本性无关的性质，称为“依数性〞。
依数性是指： 溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升、凝固点下降 溶液具有渗透压
O2: P1= 2×105 Pa V1= 3dm3
PO2=?
V2= 6dm3
同理PPO总:P2==NP2P1=OV231+×/VP12N=0252=××46×1/6015=×0533(×P/6a1=)051(×Pa1)05 (Pa)
无机化学第一章+气体及稀溶液
单位
符号
长度 (l) 质量 (m) 时间 (t) 开尔文温度 (T) 物质的量 (n) 电流 (I) 光强度 (Iv)米m千克kg秒
s
开尔文
K
摩尔
mol
安培
A
坎德拉
cd
在化学中，前面六种单位是常用单位。
开尔文温度、华氏温度和摄氏温度的相互转换
• 摄氏温度 → 开尔文温度:
T (K ) t (o C) 273.15
2. 质量摩尔浓度
bB
=
溶质B的物质的量（mol） 溶剂的质量（kg）
单位: mol/kg
3. 摩尔分数
xB
nB n总
物质B的摩尔分数xB：混合物中物质B的 物质的量与混合物的总物质的量之比。
xi x j xk .... 1 混合物中各物质的摩尔分
数之和等于 1。
4. 质量百分比浓度：即100克溶液中所含溶质的克数， 用符号（wB/w）％表示。
中文称号 吉 兆 千 毫 微 钠 皮
国际称号 G M k m n p
此外还必须认识一些常用的非国际单位制单位
第二节 理想气体状态方程及其应用
一、理想气体
理想气体符合理想气体状态方程。
二、理想气体状态方程 pV = nRT R ---- 摩尔气体常数
在标准状况下（p = 101.325kPa, T = 273.15K）
解： 292K 时，p (H2O) = 2.20 kPa Mr (NH4NO2) = 64.04
n(N2)
pV RT
=
(97.8 2.20)kPa 4.16L 8.314J K-1 mol-1 292K
0.164
气体液体和溶液的性质
第一章 气体、液体和溶液的性质§1-1 气体的性质本节的重点是三个定律：1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures ） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes ） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law of diffusion ）一、理想气体(Ideal Gases )――讨论气体性质时非常有用的概念1．什么样的气体称为理想气体？气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。
即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。
2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。
3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。
因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。
二、理想气体定律（The Ideal Gas Law ）1．由来(1) Boyle’s law （1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationshipn 、T 不变 ， V ∝ 1/ p or pV = constant(2) Charles’s law （1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationshipn 、p 不变 ， V ∝ T or V /T = constant(3) Avogadro’s law （1778-1823）Italian physicistAvogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular.Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature andpressure is directly proportional to the number of moles of the gas.T 、p 不变 ， V ∝ n2．理想气体方程式（The ideal-gas equation ）由上三式得：V ∝ nT / p ，即pV ∝ nT ，引入比例常数R ，得：pV = nRT pV = nRT R---- 摩尔气体常量 在STP 下，p =101.325kPa, T =273.15K n =1.0 mol 时, V m =22.414L=22.414×10-3m 3R =8.314 kPa ⋅L ⋅K -1⋅mol -1nT pV R =K15.2731.0m ol m 1022.414Pa 10132533⨯⨯⨯=-11K m ol J 314.8--⋅⋅=4．理想气体方程式应用 可求摩尔质量(1) 已知p ，V ，T ， m 求 M (2) 已知p ，T ，ρ 求 M5．实际气体（Real gas ）与理想气体的偏差(Deviations of ideal behavior) (1) 实例：1mol 几种气体 pV / RT ～ p 曲线从两个图中，可以得知：a ．分子小的非极性分子偏差小，分子大的极性强的分子偏差大；b ．温度越高，压力越低，偏差越小。
无机化学-气体和溶液
1-1 气体
一、理想气体（ideal gas）的状态方程：
（1）分子本身不占体积，分子是具有质量的几何点， （2）分子之间没有作用力, （3）分子之间、分子与容器壁之间的碰撞不造成动能损
失（完全弹性碰撞）。
研究结果表明：在高温（高于273K）、低压（低于数百 kPa）条件下，许多实际气体很接近理想气体。
可见光波长400-700 nm，溶胶直径1-100nm，发生散射。 每一个胶体粒子变成一个小光源，向四周发射与入射 光波长相同的光波。
真溶液粒子太小，光散射微弱，显示不出丁达尔现象。 可用丁达尔现象来区别溶胶和真溶液。
3）电学性质：电泳 电泳——在电场作用下，胶体粒子在分散介质中作定向移动的现象。
Tb = Kb·b
II = bRT
来测定溶质的摩尔质量。只有对摩尔 质量特别大的物质(如血红素等生物 大分子)才采用渗透压法。
●配制等渗透液：渗透现象在许多生 物过程中有着不可缺少的作用，特别 是人体静脉输液所用的营养液(如葡 萄糖液等)都需要经过细心调节以使 之与血液具有同样的渗透压(约 780kPa)，否则血红细胞将遭到破坏。
五、胶体的稳定性与聚沉(coagulation) 1）稳定性： 溶胶具有很大的比表面积，总是有自发聚集成更大颗粒，降低表面能的倾向，
因此，是热力学不稳定体系，但胶体具有相对稳定性。 溶胶相对稳定的原因： 1）布朗运动， 2）胶粒带电， 3）溶剂化作用（扩散层和吸附层离子都水合）——起保护作用。 可用来衡量溶胶的稳定性： 越大，胶粒带电量越多，扩散层厚，溶剂化层也厚，溶胶就越稳定。 2）聚沉： 聚沉：溶胶失去稳定性，相互碰撞导致颗粒变大，最后以沉淀形式析出。
p总
第一章 气体和溶液
1. 稀溶液蒸气压下降
(1) 溶剂的蒸汽压 vapor pressure
(2) 稀溶液的蒸汽压下降 pressure lowering
(2) 稀溶液的蒸汽压下降 pressure lowering
溶液的蒸发与纯水蒸发相比，速率要慢得多，因为： 溶液表面被溶质微粒所占据，使溶液表面动能较高，足以克 服分子间引力而进入气相的溶剂分子相对含量降低，减少溶 剂分子蒸发的机会。
4. 质量分数
定义：B物质的质量与混合物质量之比， 表示相同质量单位物质的相对含量。 单位：1
表示式： ωB= mB /（mA+ mB）
表示方法：分数或者小数
举例： ω硫酸 = 98% or 0.98
5. 质量浓度
定义: B物质的质量与混合物体积之比。 符号:ρB 单位：Kg/m －3;g· －1；mg · －1;μg · －1 L L L
B组分气体分压的求解：
nB RT pB V p nRT V
pB nB xB p n
nB pB p xB p n
x B B的摩尔分数
1.4 分压定律的实 际应用 计算气体混合物中各组分气体分压
例题:
在25℃、99.43kPa下，以排水集气法在水面上收 集到的氢气体积为0.4006L，计算在同样温度、压力 下，用分子筛除去水分后所得干燥氢气V’ 和n。已知 25℃时水的饱和蒸气压为3.17kPa 解： T =(273+25)K = 298K p=99.438kPa V=4.16L
C
水
水的 相图 是根 据实 验绘 制的：
A f
冰
P
610.62
O
D
B
273.16
q 水蒸气
无机化学 第一章 气体和溶液.
V
10.0
1.2 溶 液
一、浓度的几种表示方法 （溶质为A；溶剂为B)
1. 物质的量浓度 (c)
C nA (mol L1)
V
2.摩尔分数（X） xA =
nA ; n总
则：xA +xB =
xB =
nB ; n总
nA nB 1 n总 n总
推广：溶质和溶剂的摩尔分数 之和=1
3.质量摩尔浓度（b）
解:（1） pM RT
M
RT
p
0.5977 103 103 8.314 (273 1000) 97 103
65.2 103kg mol1 65.2 g mol1
(2) 65.2 2.03 32.07
硫蒸气的化学式为S2
只有一种气体
要计算该气体压强：
第一章 气体和溶液
物质的存在状态通常有三种： 气态、液态和固态。 本章重点介绍气体和溶液的一些基本规律。
1.1 对气体而言，主要掌握理想气体状态方程式和道尔顿分压定律 的应用。
1.2 对溶液而言，主要掌握稀溶液的“依数性”的公式和应用。 1.3 对胶体溶液而言，主要了解其相关性质。（自学）
1.1 气 体
解： PV nRT
PV m RT M
M m RT PV
M
=
0.118创10- 3 Kg 8.315Pa 鬃m3 mol-1 状K-1 73.3创103 Pa 250? 10- 6 m3
(25 +
273)K
M = 16醋10- 3 Kg mol- 1
例1-2：在1000 ℃和97 kPa压力下，硫蒸气的密度是 0.5977 gL-1。试求：（1）硫蒸气的摩尔质量，（2）硫 蒸气的化学式。
气体与溶液.
（1） （2） （3）
O2、N2的物质的量； O2、N2的分压力； 混合气体的总压力
（4） O2、N2的分体积
解：（1）混合前后气体物质的量没有发生变化：
（n O ）= p1V1
0.3103kPa 1dm3
0.12mol
2 RT 8.314J/(mol K) (25+273)K
3dm3
0.1MPa 0.14MPa
2.14dm3
V (N 2
)=V总
（ p N2 ) p总
=3dm3
0.04MPa 0.14MPa
0.86dm3
注意：单位的统一和换算！
（n N ）= p2V2
0.06103kPa 2dm3
0.048mol
2 RT 8.314J/(mol K) (25+273)K
（2）O2、N2的分压是它们各自单独占有3 dm3时所产生的压 力。当O2由1 dm3增加到
（p O ）= 2
p1V1 V
0.3MPa 1dm3 3dm3
0.1MPa
当N2由2 dm3增加3 dm3到时：
（ p N ）= p2V2 0.06MPa 2dm3 0.04MPa
2
V
3dm3
（3）混合气体总压力：
p总=（p O2)+p(N2) 0.1MPa+0.04MPa=0.14MPa
（4）O2、N2的分体积：
V (O2 )=V总
（ p O2 ) p总Fra bibliotekn m M
pV= mRT/M
ρ=m/V
ρ= pM/RT
在标准状况下，1摩尔气体的体积Vm=22.414×10-3m3
气体和溶液
凝固点下降值： ΔT f = T f * - Tf
22
根据拉乌尔定律，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有下述关系成立： ΔTb = Kb · b 有下述关系成立： ΔT f = K f ·b Kb－沸点升高常数 ; (1-13) Kf －凝固点降低常数 (1-12)
同理，凝固点下降值与溶液的质量摩尔浓度
6
pM = ρRT
补充例题：在298 K和9.93 ×104Pa压力下， 0.304L二氧化硫重0.78g，求二氧化硫的分子量。 解：根据气体状态方程式： pV=mRT/M 代入以上数据： M = 0.78 × 10-3 ×8.314 ×298/(9.93 ×104 ×0.304 ×10-3 ) = 0.064kg/mol=64g/mol 单位：kg ×Pa·L/mol ·K ×K/ Pa·L = kg/mol
必然降低单位体积内的水分子数目，单位时间内逸 出 的 水 分子数 目减少 。 因 此一 定温度下 达 到 平衡 时，溶液的蒸汽压比起纯溶剂的蒸汽压更低。这里 溶液的蒸气压实际上是溶液中溶剂的蒸气压。
pA*
p
图示为溶液的蒸汽 压降低。溶液的蒸气 压下降值Δp为
Δp = pB*－p
15
比较不同浓度溶液的蒸气压。显然，浓度越 大 ，溶液的 蒸 气压 越 低。 蒸 气压 与 溶液的 浓 度的 关 系 遵循拉乌 尔定律。 表 述 为：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 以溶剂在溶液中的摩尔分数。 即： p = pB* xB （1-9） p: 为溶液的蒸汽压 pB*：为纯溶剂的蒸汽压 xB：为纯溶剂的摩尔分数 ∵ xA + xB = 1 ∴ p = pB*（1－xA） 溶液的蒸气压下降值Δp为 Δp = pB*－p = pB*－pB*（1－xA） Δp = pB*xA （1-10 ）
气体和溶液
气体和溶液【1-1】在0℃和100kPa 下，某气体的密度是1.96g·L -1。
试求它在85千帕和25℃时的密度。
解：根据公式p M=ρRT 得111222P T P T ρρ=， 所以21121285.0 1.96273.15===1.53100298.15P T PT ρρ⨯⨯⨯g·L -1 【1-2】 在一个250 mL 容器中装入一未知气体至压力为101.3 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ，实验温度为25℃，求该气体的相对分子质量。
解：-1101.30.250=n 8.314n=0.0102mol 0.1640.0102=16.1g mol 298.15⨯⨯÷⋅，， 【1-3】收集反应中放出的某种气体并进行分析，发现C 和H 的质量分数分别为0.80和0.20。
并测得在0℃和101.3 kPa 下，500 mL 此气体质量为0.6695 g 。
试求该气态化合物的最简式、相对分子质量和分子式。
解：（1）(0.80(12.01):(0.20(1.008) = 1:3.0，最简式为CH 3（2）-1101.30.500=n 8.314n=0.0223mol 0.66950.023=30.0g mol 273.15⨯⨯÷⋅，， （3）C 2H 6【1-4】将0℃和98.0 kPa 下的2.00 mL N 2和60℃ 53.0 kPa 下的50.00 mL O 2在0℃混合于一个50.0 mL 容器中，问此混合物的总压力是多少？ 解：112298.0 2.00(N ) 3.92kPa 50.0p V p V ⨯===【1-5】现有一气体，在35℃和101.3 kPa 的水面上捕集，体积为500 mL 。
如果在同样条件下将它压缩成250 mL ，干燥气体的最后分压是多少？解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为5.63 kPa ，【1-6】CHCl 3在40℃时蒸气压为49.3 kPa ，于此温度和101.3 kPa 压力下，有4.00 L 空气缓缓通过CHCl 3（即每一个气泡都为CHCl 3蒸气所饱和），求：（1）空气和CHCl 3混合气体的体积是多少？（2）被空气带走的CHCl 3质量是多少？解：（1）49.3:(101.3 - 49.3) = V:4.00， V = 3.79 (L)，4.00 + 3.79 = 7.79 (L)（2）49.37.79=n 8.314n=0.1475mol 0.1475119.2=17.6g 313.15⨯⨯⨯，， 【1-7】在15℃和100 kPa 压力下，将3.45 g Zn 和过量酸作用，于水面上收集得1.20 L 氢气。
1气体和溶液
pV m RT M
pM RT
• 实际气体处于低压（低于数百千帕）、高温（高于273K）的情况下， 可以近似地看成理想气体。
01
例1：300K、3.30×105 Pa时，一气筒含有480g的氧气，若此筒被加热 到 373K ， 然 后 启 开 活 门 （ 温 度 保 持 373K ） 一 直 到 气 体 压 强 降 低 到 1.01×105 Pa时，问共放出多重的氧气？
P( N2 )(99.31.93)kPa97.4kPa
p1V1 p2V2
T1
T2
V2
p1V1T2 p2T1
97.4150 273 101 .3 (17 273)
136 mL
道尔顿分压定律-奥赛真题
(第32届初赛，ol H2置于预先抽真空的特 制1L密闭容器中，加热到1500K，体系达平衡，总压强为4.56bar （1bar＝100kPa）。体系中存在如下的反应关系：
pV = n RT（Boyle、Charles、Avogadro定律组合）
用p、T、V、n 四个物理量来描述气体的性质。这四个物理量确定了，则 气体就具有确定的状态和性质。
注意各物理量的单位 :
p 气体压力 单位 Pa V 气体体积 单位 m3 T 气体温度 单位 K T=273+t (t为摄氏温度) R 摩尔气体常数 单位 Pa.m3.mol-1.K-1
1 I2 (g) 2I(g) K p1＝2.00 2 I2 (g)＋H2 (g) 2HI(g) K p2 3 HI(g) I(g)＋H(g) K p3＝8.0 10﹣6 4H2(g) 2H(g) K p4
6-1 计算1500K体系中I2和H2未分解时的分压。（R＝8.314 J·mol·K－1） 6-2 计算1500K平衡体系中除H(g)之外所有物种的分压。 6-3 计算 K p2 。 6-4 计算 K p4 （若未算出K p2 ，可设K p2 10.0 ） 为使处理过程简洁方便，计算中请务必使用如下约定符号！在平衡表达式中 默认各分压项均除以标准分压。
无机及分析化学课件第四版第一章气体和溶液
21世纪化学四大难题:
1. 化学反应理论——建立精确有效而又普遍适用得 化学反应 多体量子理论和统计理论;
2、 结构与性能得定量关系; 3、 生命现象得化学理论——生命化学难题; 4、 纳米尺度难题。
四、学习化学得重要性及必要性
数、理——化学——生物
20世纪发明了七大技术:
信息技术
认知科学
生物技术 核科学和核武器技术 航空航天和导弹技术 激光技术 纳米技术
科学原子论:道尔顿于1808年发表《化学哲学新体系》, 提出原子论,其要点为:
●物质由不可分割得原子组成; ●同种元素得原子其形状、质量及性质都相同,不同元素得
原子,其形状、质量及性质都不相同; ●两种元素得化合作用就是一种元素得一定数目得原子与
另一种元素得一定数目得原子结合形成复杂原子。
此学说意义重大: ●给化学奠定了唯物主义基石—原子。她得原子说把古代
1、什么就是化学?
化学就是在原子和分子层次上研究物质得组成、 结构、性质以及物质之间相互转化得科学。 研究层次:原子和分子 研究内容:
物质得组成、结构、性质与相互转化 核心与特征:合成新物质,对其性质进行表征,开发 其新得应用并探讨其中得机理。
2 、研究化学得目 得
人类生活得各个方面,社会发展得各种需要都与化学息息相关。 (1)化学对我们得衣食住行贡献巨大。 (2)化学对于实现农业、工业、国防和科学技术现代化具 有重要作用。 (3)促进其她基础学科和应用科学得发展和交叉学科得形 成。如:环境化学、能源化学、材料化学、地球化学 正如[美]Pimentel G C在《化学中得机会---今天和明天》一 书中指出得“化学就是一门中心学科,她与社会发展各方面得需 要都有密切关系。”
这就是唯物得,同时她又认为万物得本源就是四 种原始性质:冷、热、干、湿。元素由这些原始性 质依不同比例组合而成。
2 气体和溶液
⑵溶液的分类： 按组成溶液的溶质和溶剂分为三类： ①. 液态溶液: ⅰ.气态溶于液态:HCl气体溶于水， 将液态物质定为溶剂。 ⅱ.固态溶于液态:NaCl溶于水， 将液态物质定为溶剂。 ⅲ.液态溶于液态：乙醇溶于水， 将含量多的物质定为溶剂。
②.气态溶液：所有的气态混合物均为气态溶液： 例：空气，N2、O2、CO2混合物 等。
拉罕姆指出：同温同压下， a
某种物质的扩散速度与其 b
密度的平方根成反比。-----气体扩散定律。
a b b
b a
a
为扩散速度
为气体密度
❖ 因为：同温同压下，气体密度与其相对分子 量Mr成正比，所以上式可改写成：
a
Mrb
b
Mra
即气体的扩散速度与其相对分子量的平方根 成反比。
利用此公式可以进行相对分子量的计算。
=2.99kg
❖ 例2:在373k,100kpa压强下,UF6 (密度最大的一种气体) ❖ 的解密：度由是PV多=n少R？T 是==H>2的PV多=少WM倍RT？
❖
==> PM= W RT =ρRt
V
❖ ∴ ρ=PM/RT=100×103Pa×352×10-3 /(8.314×373)
❖
=11.4(Kgm-3 )
在临界温度下，使气体液化所需的最小 压强，称为临界压强。用Pc表示。
在Tc,和Pc时1mol气态物质所占有的体 积，称为临界体积，用Vc表示。
Tc,Pc,Vc同称为临界常数。
从临界常数可知：He,H2,N2, O2是熔点、 沸点很低的物质，临界常数很低，难于液化。 （非极性分子之间的引力太小造成的。）
解： 3.173gNaCl ：
nB=3.173／(23+35.5) =3.173/58.5
第一章_气体和溶液
2、分压定律
道尔顿分压定律： 混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。 某组分气体分压的大小和它在气体混合物中的体积分数（或摩尔分 数）成正比。 （分压力是指混合气体中每一种气体单独占有整个混合气 体的容积Байду номын сангаас时所产生的压力。） 数字表达式：p = p1 + p2+ ……pi
pi = p xi = p
图1-2溶液蒸气压下降的示意图
实验证明：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的 蒸气压乘以溶剂在溶液中的摩尔分数。即： p = pB*xB
p—溶液的蒸气压 pB* —纯溶剂的蒸气压 xB—溶剂的摩尔分数。
p = pB* （1-xA) Δp = pB* - p = pB* xA 上式表明: 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩 尔分数成正比，这称为拉乌尔定律。（此定律只适用于稀溶液，溶液越稀，越 符合定律。） 质量摩尔浓度（b）：溶液中溶质的物质的量除以溶剂的物质的量，单位为mol· -1。 kg 在稀溶液中，nB》nA , n n ∴xA = n +An ≈nA A B B
若溶剂为水，溶解在1kg水（即55.6mol）中的溶质的物质的量nA就等于 该溶液质量摩尔浓度b，则： nA b Δ p = pB* xA ≈ pB* ≈ pB* nB 55.6
将xB = 1- xA（ xA为溶质的摩尔分数）代入上式，得
在一定温度下， pB*为一常数， pB*/55.6可合并为另一常数，用K 表示： 即： Δ p = K· b
(a) (b)
V—溶液的体积 n—该体积中所含溶质的物质的量； R—摩尔气体常数 T—热力学温度 c—物质的量浓度 （mol· -1） L 很稀的溶液，c近似等于质量摩尔浓度b,所以，
初中化学《溶液》单元教学设计以及思维导图
初中化学《溶液》单元教学设计以及思维导图溶液单元设计及思维导图适用年级九年级所需时间课内共用6课时，每周3课时;课外共用3课时主题单元学习概述本单元的教学核心内容，隶属于课程标准中第二个“一级主题”------“身边的化学物质”中主要内容之一。
本主题单元所学知识内容在日常生活和生产中具有极为广泛的应用，与生命活动息息相关，有生命体中营养的输送和新陈代谢都离不开溶液，在生产中更是应用广泛，如化工产品的生产、农药和化肥肥料的使用大多在溶液中进行，是在日常生活中见得最多应用最广的一类分散体系。
其内容突出了化学在科技、社会、生活中的作用，体现化学的应用价值;对于学生认识化学的重要性，体会化学与人类的关系，增强化学观念具有重要作用，另一方面使学生在面临与化学有关的生活问题的挑战时，能做出更理智、更科学的决策。
本主题单元内容来源于人教版教材九年级下册课本第九单元。
该主题单元共分为以下三个专题:专题一:溶液的形成。
让学生认识溶解现象，知道水是最重要的溶剂，通过实验探究认识水溶液的一些性质，能说出一些日常生活中的常见的乳化现象，了解溶液在生产生活中的重要应用价值，学习科学探究的一些基本方法。
专题二:溶解度。
会用实验探究的方法确定影响物质溶解性的因素，了解饱和、不饱和溶液的涵义，了解结晶现象及其在生产生活中的应用，知道影响固体物质溶解度的因素，能正确使用、分析溶解度曲线。
通过实验探究，学习控制变量的思想与方法;学会观察图像、表格，运用比较、归纳的方法，培养分析数据、处理数据的能力。
认识事物内因与外因之间的辩证关系，理解化学在认识、改造和应用物质方面的重要价值。
专题三:溶液的浓度。
掌握一种溶液浓度的表示方法——溶质的质量分数，并能进行溶质质量分数的有关计算;初步学会配制一定溶质质量分数的溶液，学会辩证地看问题的思维方法，培养学生独立思考和合作学习能力。
本主题单元的教学重点:从宏观上和微观上认识溶液的本质特征，会读、识、用溶解度曲线图，会分析配制溶液的步骤、实验仪器，玻璃棒在操作中的作用和实验误操作的后果，会进行在溶液中有关化学方程式的综合计算。
第一部分气体和溶液教学课件
冰，求未知物的摩尔质量。
解 已知M(C12H22O11)=342g·mol-1，根据
Tf
Kf
•m(C12H22O11)Kf
• mC12H22O11 1000 M(C12H22O11)
有Tf
Kf
2.50 1000 342253.1
则T（ f C12H22O11） Kf M(未知 m未 物 知物 )•mH2O1000Kf M(未知 5.物 20)10001000
(5)n(H2O)M m (H H22 O O)93.0 18 .0 2.00mol5.28mol x(H2C2O 4)n(H2n C (2H O 4 2C ) 2O n4()H2O)0.05 05 .0 55 55 5.281.04102
例 将2.50g蔗糖（C12H22O11）溶解在253.1g水中；将 5.20g未知物溶解在1000g水中，两溶液在同一温度开始结
p(N2) (99.31.93)kPa
p1V1 p2V2
T1
T2
V2
p1V1T2 p2T1
97.4kPa150ml 273K 101.3kPa290K
136ml
例 在25℃ 下，将0.100mol 的 O 2 和0.350mol的 H 2
装入3.00L的容器中，通电后氧气和氢气反应生成水，
剩下过量的氢气。求反应前后气体的总压和各组分的 分压。
例 将7.00g结晶草酸（H2C2O4·2H2O）溶于93.0g水， 所得溶液的密度1.025g·cm-3,求该溶液的（1）质量分数；
（2）质量浓度；（3）物质的量浓度；（4）质量摩尔浓
度；（5）物质的量分数。
解 已知ρ=1.025g·cm-3 ，查表得
M(H2C2O4·2H2O)=126.07g·mol-1,M(H2C2O4)=90.04 g则·mm olH -12C 2O 47.001 9 2 0 6 ..0 0 4 7g5.00g
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气体和溶液【1-1】在0℃和100kPa 下，某气体的密度是1.96g·L -1。
试求它在85千帕和25℃时的密度。
解：根据公式p M=ρRT 得111222P T P T ρρ=， 所以21121285.0 1.96273.15===1.53100298.15P T PT ρρ⨯⨯⨯g·L -1 【1-2】 在一个250 mL 容器中装入一未知气体至压力为101.3 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ，实验温度为25℃，求该气体的相对分子质量。
解：-1101.30.250=n 8.314n=0.0102mol 0.1640.0102=16.1g mol 298.15⨯⨯÷⋅，， 【1-3】收集反应中放出的某种气体并进行分析，发现C 和H 的质量分数分别为0.80和0.20。
并测得在0℃和101.3 kPa 下，500 mL 此气体质量为0.6695 g 。
试求该气态化合物的最简式、相对分子质量和分子式。
解：（1）(0.80(12.01):(0.20(1.008) = 1:3.0，最简式为CH 3（2）-1101.30.500=n 8.314n=0.0223mol 0.66950.023=30.0g mol 273.15⨯⨯÷⋅，， （3）C 2H 6【1-4】将0℃和98.0 kPa 下的2.00 mL N 2和60℃ 53.0 kPa 下的50.00 mL O 2在0℃混合于一个50.0 mL 容器中，问此混合物的总压力是多少？ 解：112298.0 2.00(N ) 3.92kPa 50.0p V p V ⨯===122153.0273(O )43.5kPa 333p T p T ⨯===3.9243.547.4kPap =+=混合【1-5】现有一气体，在35℃和101.3 kPa 的水面上捕集，体积为500 mL 。
如果在同样条件下将它压缩成250 mL ，干燥气体的最后分压是多少？解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为5.63 kPa ， 101.3 5.630.500=n 8.314n=0.01867mol 308.15-⨯⨯（）， P 0.250=0.018678.314P=191.3kPa 308.15⨯⨯， 【1-6】CHCl 3在40℃时蒸气压为49.3 kPa ，于此温度和101.3 kPa 压力下，有4.00 L 空气缓缓通过CHCl 3（即每一个气泡都为CHCl 3蒸气所饱和），求：（1）空气和CHCl 3混合气体的体积是多少？（2）被空气带走的CHCl 3质量是多少？解：（1）49.3:(101.3 - 49.3) = V:4.00， V = 3.79 (L)，4.00 + 3.79 = 7.79 (L)（2）49.37.79=n 8.314n=0.1475mol 0.1475119.2=17.6g 313.15⨯⨯⨯，， 【1-7】在15℃和100 kPa 压力下，将3.45 g Zn 和过量酸作用，于水面上收集得1.20 L 氢气。
求Zn 中杂质的质量分数（假定这些杂质和酸不起作用）。
解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为1.71 kPa ，100 1.71 1.20=n 8.314n=0.0492mol 0.049265.39=3.22g 288.15-⨯⨯⨯（），， (3.45 - 3.22)÷3.45 = 0.067【1-8】定性地画出一定量的理想气体在下列情况下的有关图形：（1）在等温下，pV 随V 变化；（2）在等容下，p 随T 变化；（3）在等压下，T 随V 变化；（4）在等温下，p 随V 变化；（5）在等温下，p 随1V变化； （6）pV/T 随p 变化。
解：（1） pV=nRT=c ；（3）T=pnRV=cV ；（4） pV=nRT=c【1-9】在57℃，让空气通过水，用排水取气法在100kPa 下，把气体收集在一个带活塞的瓶中。
此时，湿空气体积为1.00 L 。
已知在57℃，p (H 2O)=17 kPa ；在10℃，p (H 2O)=1.2 kPa ，问：（1）温度不变，若压力降为50kPa ，该气体体积为多少？（2）温度不变，若压力增为200kPa ，该气体体积为多少？（3）压力不变，若温度升高到100℃，该气体体积为多少？（4）压力不变，若温度降为10℃，该气体体积为多少？解：（1）53311242 1.0010Pa 1.00dm 2.00dm 2L 5.0010PapV V p ⨯⨯====⨯ （2）57℃，p （H 2O ）=17kPa ，P 2（空气）V 2=P 1（空气）V 1，332(10017)kPa 1.00dm 0.45dm 0.45L (20017)kPaV -⨯===-（3）331122 1.00dm 373K 1.13dm 1.13L 330KV T V T ⨯⨯==== （4）332211221()()(10017)kPa 1.00dm 283K ,0.72dm 0.72L (100 1.2)kPa 330Kp V p V V T T -⨯⨯====-⨯空气空气 【1-10】已知在标准状态下1体积的水可吸收560体积的氨气，此氨水的密度为0.90 g/mL ，求此氨溶液的质量分数和物质的量浓度。
解：设水（A ）的体积为1L ，则被吸收的氨气（B ）的体积为560L ，那么： 氨气的物质的量：mol 25mol L 4.22L 5601B =⋅=-n 氨气的质量： g 425m ol g 17m ol 251B =⋅⨯=-m氨溶液的质量： g 1425425g g 1000B A =+=+m氨溶液的体积： 1.58L m L 3.1583m Lg 90.0g 14251B A B A ≈=⋅==-++ρm V 氨的质量分数： 298.0g1425g 425B A B B ===+m m x 氨的量的浓度： 1B A B B L mol 8.1558L .1mol 25-+⋅===V n c 【1-11】经化学分析测得尼古丁中碳、氢、氮的质量分数依次为0.7403， 0.0870，0.1727。
今将1.21 g 尼古丁溶于24.5 g 水中，测得溶液的凝固点为 -0.568(C 。
求尼古丁的最简式、相对分子质量和分子式。
解：5.24/21.11086.1)568.0(03M ⨯⨯=--，求得：162=M 0.7400.0870.1727(C):(H):(N)::0.06167:0.087:0.012335:7:112114n n n === 尼古丁的最简式：N H C 75，式量：811471512=+⨯+⨯='M ，281/162/=='M M ，所以尼古丁的分子式为21410N H C ；结构式如上所示。
【1-12】为了防止水在仪器内冻结，在里面加入甘油，如需使其冰点下降至-2.00℃，则在每100克水中应加入多少克甘油（甘油的分子式为C 3H 8O 3）?解：设100g 水中加入的甘油质量为m g ，甘油的相对分子质量92=M 。
根据稀溶液的依数性，凝固点下降：b K T ⋅=∆f ，则有：10092/1086.1)2(03m ⨯⨯=--，求得g 89.9=m 【1-13】在下列溶液中：（a ）0.10mol/L 乙醇，（b ）0.05mol/L CaCl 2，（c ）0.06mol/L KBr ，（d ）0.06mol/LNa 2SO 4（1）何者沸点最高？（2）何者凝固点最低？（3）何者蒸气压最高？解：根据电解质理论，溶解中电离出的离子越多，其蒸气压下降越多，相应的沸点上升最高，凝固点下降最多。
因此分别计算四种溶液中微粒的数量：（a ）0.1 mol 乙醇 （b ）1mol 氯化钙可以电离出2mol 氯离子和一摩尔氯离子，共：0.05×3=0.15mol （c ）0.12mol （d ）0.18mol 。
因此沸点最高和凝固点最低的是（d ），蒸气压最高的是（a ），因为乙醇沸点只有76℃，更容易蒸发，溶液上将含有更多的蒸气。
【1-14】医学临床上用葡萄糖等渗液的冰点为-0.543(C ，试求此葡萄糖溶液的质量分数和血浆的渗透压（血液体的温度为37℃）。
解：根据凝固点下降求等渗液中葡萄糖的质量摩尔浓度b ：b K T ⋅=∆f11f kg mol 292.0mol kg K 86.1K 543.0--⋅=⋅⋅=∆=K T b 设等渗液体积是1.00L ，稀溶液的1L mol 292.0-⋅=≈b c葡萄糖的相对分子质量：1mol g 180-⋅=M葡萄糖的质量：g 56.52m olg 180L 00.1L m ol 292.011=⋅⨯⨯⋅=⨯⨯=--M V c m B 等渗液的总质量：1052.56g g 56.52g 1000B A =+=+m 葡萄糖的质量分数：0499.01052.56g52.56g B A B ===+m m x B 血浆的渗透压：kPa 753K 310)K m ol L kPa (315.8L m ol 292.0111=⨯⋅⋅⋅⨯⋅==∏---cRT【1-15】下面是海水中含量较高的一些离子的浓度（单位为mol/kg ）：Cl -Na + Mg 2+ SO 42- Ca 2+ K + HCO 3- 0.566 0.486 0.055 0.029 0.011 0.011 0.002今在25℃欲用反渗透法使海水淡化，试求所需的最小压力。
解：海水是各种离子的稀溶液，其b c ≈，根据稀溶液的依数性，总溶质微粒的数量为： 1L mol 16.1002.0011.0011.0029.0055.0486.0566.0-⋅=++++++=c在25℃欲用反渗透法使海水淡化所需压力为：kPa 2874K 298)K m ol L kPa (315.8L m ol 16.1111=⨯⋅⋅⋅⨯⋅==∏---cRT【1-16】20℃时将0.515g 血红素溶于适量水中，配成50.00mL 溶液，测得此溶液的渗透压为375Pa ，求：（1）溶液的浓度c ；（2）血红素的相对分子质量；（3）此溶液的沸点升高值和凝固点降低值；（4）用（3）的计算结果来说明能否用沸点升高和凝固点降低的方法来测定血红素的相对分子质量。
解：（1）溶液的浓度：1411L mol 1054.1293KK mol L 8.315kPa 0.375kPa ----⋅⨯=⨯⋅⋅⋅=∏=RT c （2）血红素的相对分子质量M ：由于VM m c /=，故 14314mol g 1069.6L 100.50L mol 1054.1g 515.0----⋅⨯=⨯⨯⋅⨯==cV m M （3）此溶液的沸点升高值T ∆：K 1088.71054.1512.054b --⨯=⨯⨯=⋅=∆b K T此溶液的凝固点降低值T ∆：K 1086.21054.186.144f --⨯=⨯⨯=⋅=∆b K T（4）从理论上来说，根据稀溶液的依数性定律，是可以通过T ∆来测定血红素的相对分子质量的，但从（3）的结果可知，血红素溶液的沸点升高值和凝固点下降值T ∆都非常小，测得其准确值很困难，相对误差很大， 实际上是不能用于测定血红素的相对分子质量的。