广西大学《物化》课件第1章
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C§op1y.9rig气h液t 2间00的4转-20变11 Aspose Pty Ltd.
§1.10 压缩因子图
13
§1.1 气体分子动理论
理想气体的状态方程
pV nRT
p 是压力，单位为 Pa ated witVh A是sp体os积e.，Sl单Eidv位easl为ufoarmti.oN3nEoTnl3y..5 Client Profile 5.2
物理化学
Ev第alu五at版ion only.
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
南京大学化学化工学院
1
绪论
§0.1 物理化学的建立与发展 ated with A§s0p.o2se物.Sl理Eidv化easlu学foar的ti.oN目nEo的Tnl与3y..5内C容lient Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Asp2ose Pty3Ltd.
Vt
1 3p
Nmux2
2 3p
N Et ,t
V0
1 3p
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N
Et ,0
17
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
因为
Et ,t Et ,0 (1t)
所以
Vt V0 (1 t)
令：
ETvalut ati1on only.
新的分C支op领y域right 2004-2011 Asp物os理e 化Pt学y Ltd.
溶 液 化 学
4
§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学 ： 研究所有物质系统的化学行为的原理、
规律和方法的学科。
物理现象
化学现象
Evaluation only. ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
ated with则CAopspyorsigeh.StVli2td0e0s4Vf-o02r0T1.N1EATCsp3'To.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
式中 C ' 为常数， 是体膨胀系数
对定量的气体，在定压下，体积与T成正比，这 就是Charles-Gay-Lussac定律。
当气体C分op子yr数ig不ht变2004d-V201 1VpATs,Npdopse PVTtyp,LN dtTd.
根据Boyle-Marriote定律
V C p
V
p
T ,N
C p2
V p
19
根据Charles-Gay-Lussac 定律
代入上式V，得C：'TEvaluatVTionp,oNnlyC. '
21
气体分子运动公式对几个经验定律的说明 （5）Dalton分压定律
在定温下，在体积为V的容器中，混合如下气体
Evaluation only.
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 混C合o前pyrigph1 t2301V0N4-12m01u1121A23spNVo1sEe1Pty Ltd.
后逐渐Co形p成yr物ig理ht化20学0学4-科2011 Aspose Pty Ltd.
М В Ломоносов 3
§0.1 物理化学的建立与发展
在化学学科的发展以
胶
体
及与边缘学科的交叉
化
过程中，物理化学E发valuation only. 学
ated展w迅it猛h ，As形po成se了.S许li多des for .NET 3.5 Client Profile 5.2
南京大学) 3.物理化学习E题va详lu解ati(o《n o物n理ly.化学》(第四 ated w版ith)，As南po京se大.Sl学id)es for .NET 3.5 Client Profile 5.2 4.物Co理py化ri学gh学t 2习00指4-导20，11南As京po大se学P，ty孙Lt德d.坤，
18
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（4）理想气体的状态方程
气体的体积是温度、压力和分子数的函数
V f ( p,T , N)
或
dV
V p
TE,NvdapluatVTionp,NodnTly.
V N
T , p
dN
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright物20理04-化201学1 Aspose Pty Ltd.
用物理的理论和实验方法 研究化学变化的本质与规律
5
§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学主要研究
（1）化学变化的方向和限度问题 各种因素如温度、压力和浓度等对化学变化
的影响等——化E学va热lu力at学ion的o范n畴ly.。 ated with（A2s）po化se学.S反lid应e的s f速or率.N和E机T理3.问5 题Client Profile 5.2
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将上式积分，得 lnV ln p lnT 常数
20
取气体为1 mol，体积为 Vm ，常数为 ln R
200C3年opyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
4. 《物理化学》(第四版)，天津大学, 宋世谟主编 高等教育出版社 2001年
5. 《多媒体物理化学》(第一版)，傅玉普主编, 大连理工大学出版社 , 1998年
10
习题集
1.物理化学全程导学及习题全解, 沈文霞 2.辅导及习题精解(《物理化学》(第四版)，
15
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（1）Boyle-Marriote定律
将（1.10）式写作： pV 1 mu2 N 2
Evaluation on2ly.
3
ated w定ithC温Ao下psp，yor有sigeh.Stli2d0e0s4f-o2r0p1.VN1EATsCp3o.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
7
2)统计力学方法 用概率规律计算出系统内部大量质点微观运动的
平均结果，从而解释宏观现象并计算一些热力学 宏观性质。
3)量子力学方法 Evaluation only. ated w用it量h A子s力po学se的.S基lid本e方s f程or(.EN. EScThr3ö.d5inCgelri方en程t P)求ro解file 5.2
组成C系op统yr微ig观ht粒2子00之4-间20的11相A互sp作o用se及P其ty规L律td，. 从
而揭示物质性质与物质结构之间的关系。
8
§0.4 物理化学课程的学习方法
1.抓住每章重点;
2.掌握主要公E式v的al物ua理tio意n义o和nly使. 用条件; ated wit3hC.课Aops前py自orsig学eh.S，tli2听d0e0课s4认f-o2r真01.做N1EA笔Ts记p3o，.s5e课CP后ltiye及nLt时tPd复r. o习fi;le 5.2
得： pVm RT 若气体的物质E的v量al为uanti，on则onlyp. V nRT
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令CopyRLrighktB200得4-：2011pVAsposNekPBtTy Ltd.
这些都是理想气体的状态方程。
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m为每个分子的质量。N为在体积为V的容器 内分子总数， u为分子的根均方速率
nCo是p物yr质ig的ht量20，0单4-位20为11mAsoplose Pty Ltd. R 是摩尔气体常数，等于 8.3145 J mol1 K1 T 是热力学温度，单位为 K
T (t /℃ 273.15)K
14
气体分子动理论的基本公式 气体分子的微观模型 (1)气体是大量分子的集合体 (2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态 (3)气体分子的碰撞是完全弹性的
Evaluation only. ated从w研ith究A对s象po划se分.S有lid三es类f方or法.NET 3.5 Client Profile 5.2
1)热C力o学py方ri法gh：t 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
以众多质点组成的宏观平衡系统为研究对象， 以经典的热力学第一和第二定律为基础，用热力 学函数及其变量，描述系统从始态到终态的宏观 变化。
沈文霞，姚天扬，侯文华，高等教育出版 社 5．《物理化学中的公式与概念》(第一版)， 朱文涛编, 清华大学出版社, 1999年
11
6.《物理化学概念辩析·解题方法》, 范崇正主编, 中国科学技术大学出版社 1999年
7.《物理化学复习引导》(第一版)，卫永祉、肖顺 清编, 科学出版社 ,1999年
C§op0y.r3ig物ht理20化04学-20的11研A究sp方os法e Pty Ltd. §0.4 物理化学课程的学习方法
2
§0.1 物理化学的建立与发展
18世纪开始萌芽： 俄国科学家罗蒙诺索夫
(1711－1765)最早Ev使a用lua“tion only. ated物w理ith化A学sp”o这se一.Sl术id语es。fo此r .NET 3.5 Client Profile 5.2
10.物理化学习题解, 武汉大学
11.物理化学习题精解(上、下),王文清，高宏成， 沈兴海编著，科学出版社，2000年
12
第一章 气体
§1.1 气体分子动理论 §1.2 摩尔气体常数（R）
§1.3 理想E气va体lu的at状io态n 图only. ated with §As1p.8ose实.S际lid气e体s for .NET 3.5 Client Profile 5.2
4.注意章节之间的联系，做到融会贯通; 5.重视做习题，培养独立思考的能力，检查自 己对课程内容的掌握程度。
9
参考书
教材
1《物理化学》[美]V. 弗里德, H. F. 哈梅卡, U. 布 卢克斯, 薛宪宗译
2.《物理化学》[美] Ira N. Levine, 褚德萤,李之秀,
张玉芬译 Evaluation only. ated w3.it《h 物As理po化s学e.S》li范de康s f年or主.N编E, 高T 等3.5教C育li出en版t 社Pro, file 5.2
C外op界y条rig件h如t 2温00度4、-20压1力1 A、s浓po度se和P催ty化L剂td等. 对
反应速率的影响——化学动力学的范畴。 （3）物质结构与性能之间的关系
研究这类问题有结构化学和量子化学两个分支
6
§0.3 物理化学的研究方法
自然科学的研究方法(实验、归纳和演绎、 模型化、假设、数理统计)均适用于物理化 学研究。
这就是Boyle-Marriote定律。式中C为常数。
即：定温下，一定量的气体的体积与压力成反比。
16
（2）Charles-Gay-Lussac 定律
已知：
Et
1 mu2 2
f
(T )
设温度在0℃和 t 时的平均平动能之间的关系为
Et ,t EEtv,0a(1luatito) n only.
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2 3
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……
22
混合后
p
wk.baidu.com2 3V
N E mix mix
由于温度相同，分子具有相同的平均动能
8.物理化学学习E指va南lua例ti题on解o析nl•y习. 题简解•考研试 ated w卷it,h高A盘sp良o,s北e.S京li大de学s f出or版.N社E,T 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
9.物理化学解题指南,肖衍繁,李文斌,蔡志伟编
§1.10 压缩因子图
13
§1.1 气体分子动理论
理想气体的状态方程
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物理化学
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南京大学化学化工学院
1
绪论
§0.1 物理化学的建立与发展 ated with A§s0p.o2se物.Sl理Eidv化easlu学foar的ti.oN目nEo的Tnl与3y..5内C容lient Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Asp2ose Pty3Ltd.
Vt
1 3p
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N Et ,t
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1 3p
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2 3p
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气体分子运动公式对几个经验定律的说明
因为
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所以
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令：
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新的分C支op领y域right 2004-2011 Asp物os理e 化Pt学y Ltd.
溶 液 化 学
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§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学 ： 研究所有物质系统的化学行为的原理、
规律和方法的学科。
物理现象
化学现象
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式中 C ' 为常数， 是体膨胀系数
对定量的气体，在定压下，体积与T成正比，这 就是Charles-Gay-Lussac定律。
当气体C分op子yr数ig不ht变2004d-V201 1VpATs,Npdopse PVTtyp,LN dtTd.
根据Boyle-Marriote定律
V C p
V
p
T ,N
C p2
V p
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根据Charles-Gay-Lussac 定律
代入上式V，得C：'TEvaluatVTionp,oNnlyC. '
21
气体分子运动公式对几个经验定律的说明 （5）Dalton分压定律
在定温下，在体积为V的容器中，混合如下气体
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М В Ломоносов 3
§0.1 物理化学的建立与发展
在化学学科的发展以
胶
体
及与边缘学科的交叉
化
过程中，物理化学E发valuation only. 学
ated展w迅it猛h ，As形po成se了.S许li多des for .NET 3.5 Client Profile 5.2
南京大学) 3.物理化学习E题va详lu解ati(o《n o物n理ly.化学》(第四 ated w版ith)，As南po京se大.Sl学id)es for .NET 3.5 Client Profile 5.2 4.物Co理py化ri学gh学t 2习00指4-导20，11南As京po大se学P，ty孙Lt德d.坤，
18
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（4）理想气体的状态方程
气体的体积是温度、压力和分子数的函数
V f ( p,T , N)
或
dV
V p
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V N
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Copyright物20理04-化201学1 Aspose Pty Ltd.
用物理的理论和实验方法 研究化学变化的本质与规律
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§0.2 物理化学的目的和内容
物理化学主要研究
（1）化学变化的方向和限度问题 各种因素如温度、压力和浓度等对化学变化
的影响等——化E学va热lu力at学ion的o范n畴ly.。 ated with（A2s）po化se学.S反lid应e的s f速or率.N和E机T理3.问5 题Client Profile 5.2
V T
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将上式积分，得 lnV ln p lnT 常数
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取气体为1 mol，体积为 Vm ，常数为 ln R
200C3年opyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
4. 《物理化学》(第四版)，天津大学, 宋世谟主编 高等教育出版社 2001年
5. 《多媒体物理化学》(第一版)，傅玉普主编, 大连理工大学出版社 , 1998年
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习题集
1.物理化学全程导学及习题全解, 沈文霞 2.辅导及习题精解(《物理化学》(第四版)，
15
气体分子运动公式对几个经验定律的说明
（1）Boyle-Marriote定律
将（1.10）式写作： pV 1 mu2 N 2
Evaluation on2ly.
3
ated w定ithC温Ao下psp，yor有sigeh.Stli2d0e0s4f-o2r0p1.VN1EATsCp3o.s5eCPltiyenLttPdr. ofile 5.2
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2)统计力学方法 用概率规律计算出系统内部大量质点微观运动的
平均结果，从而解释宏观现象并计算一些热力学 宏观性质。
3)量子力学方法 Evaluation only. ated w用it量h A子s力po学se的.S基lid本e方s f程or(.EN. EScThr3ö.d5inCgelri方en程t P)求ro解file 5.2
组成C系op统yr微ig观ht粒2子00之4-间20的11相A互sp作o用se及P其ty规L律td，. 从
而揭示物质性质与物质结构之间的关系。
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§0.4 物理化学课程的学习方法
1.抓住每章重点;
2.掌握主要公E式v的al物ua理tio意n义o和nly使. 用条件; ated wit3hC.课Aops前py自orsig学eh.S，tli2听d0e0课s4认f-o2r真01.做N1EA笔Ts记p3o，.s5e课CP后ltiye及nLt时tPd复r. o习fi;le 5.2
得： pVm RT 若气体的物质E的v量al为uanti，on则onlyp. V nRT
ated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
令CopyRLrighktB200得4-：2011pVAsposNekPBtTy Ltd.
这些都是理想气体的状态方程。
Evaluation only. ated with气A体sp分os子e.动Sl理id论es的fo基r .本N公ET式3.5 Client Profile 5.2
CoppyVright12m0N04u-22011（A1.s1p0）os气e 体Pt分y子L运td动. 公式 3
m为每个分子的质量。N为在体积为V的容器 内分子总数， u为分子的根均方速率
nCo是p物yr质ig的ht量20，0单4-位20为11mAsoplose Pty Ltd. R 是摩尔气体常数，等于 8.3145 J mol1 K1 T 是热力学温度，单位为 K
T (t /℃ 273.15)K
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气体分子动理论的基本公式 气体分子的微观模型 (1)气体是大量分子的集合体 (2)气体分子不停地运动，呈均匀分布状态 (3)气体分子的碰撞是完全弹性的
Evaluation only. ated从w研ith究A对s象po划se分.S有lid三es类f方or法.NET 3.5 Client Profile 5.2
1)热C力o学py方ri法gh：t 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
以众多质点组成的宏观平衡系统为研究对象， 以经典的热力学第一和第二定律为基础，用热力 学函数及其变量，描述系统从始态到终态的宏观 变化。
沈文霞，姚天扬，侯文华，高等教育出版 社 5．《物理化学中的公式与概念》(第一版)， 朱文涛编, 清华大学出版社, 1999年
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6.《物理化学概念辩析·解题方法》, 范崇正主编, 中国科学技术大学出版社 1999年
7.《物理化学复习引导》(第一版)，卫永祉、肖顺 清编, 科学出版社 ,1999年
C§op0y.r3ig物ht理20化04学-20的11研A究sp方os法e Pty Ltd. §0.4 物理化学课程的学习方法
2
§0.1 物理化学的建立与发展
18世纪开始萌芽： 俄国科学家罗蒙诺索夫
(1711－1765)最早Ev使a用lua“tion only. ated物w理ith化A学sp”o这se一.Sl术id语es。fo此r .NET 3.5 Client Profile 5.2
10.物理化学习题解, 武汉大学
11.物理化学习题精解(上、下),王文清，高宏成， 沈兴海编著，科学出版社，2000年
12
第一章 气体
§1.1 气体分子动理论 §1.2 摩尔气体常数（R）
§1.3 理想E气va体lu的at状io态n 图only. ated with §As1p.8ose实.S际lid气e体s for .NET 3.5 Client Profile 5.2
4.注意章节之间的联系，做到融会贯通; 5.重视做习题，培养独立思考的能力，检查自 己对课程内容的掌握程度。
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参考书
教材
1《物理化学》[美]V. 弗里德, H. F. 哈梅卡, U. 布 卢克斯, 薛宪宗译
2.《物理化学》[美] Ira N. Levine, 褚德萤,李之秀,
张玉芬译 Evaluation only. ated w3.it《h 物As理po化s学e.S》li范de康s f年or主.N编E, 高T 等3.5教C育li出en版t 社Pro, file 5.2
C外op界y条rig件h如t 2温00度4、-20压1力1 A、s浓po度se和P催ty化L剂td等. 对
反应速率的影响——化学动力学的范畴。 （3）物质结构与性能之间的关系
研究这类问题有结构化学和量子化学两个分支
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§0.3 物理化学的研究方法
自然科学的研究方法(实验、归纳和演绎、 模型化、假设、数理统计)均适用于物理化 学研究。
这就是Boyle-Marriote定律。式中C为常数。
即：定温下，一定量的气体的体积与压力成反比。
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（2）Charles-Gay-Lussac 定律
已知：
Et
1 mu2 2
f
(T )
设温度在0℃和 t 时的平均平动能之间的关系为
Et ,t EEtv,0a(1luatito) n only.
ated wi根th据A气sp体o分se.子Sl动id理es论for .NpVET13m.5u2C Nlie n2 t Profile 5.2
p2
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22
混合后
p
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由于温度相同，分子具有相同的平均动能
8.物理化学学习E指va南lua例ti题on解o析nl•y习. 题简解•考研试 ated w卷it,h高A盘sp良o,s北e.S京li大de学s f出or版.N社E,T 3.5 Client Profile 5.2
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9.物理化学解题指南,肖衍繁,李文斌,蔡志伟编