无机及分析化学第一章
合集下载
大学课件无机及分析化学-第一章气体溶液和胶体
性。在难挥发非电解质的稀溶液中，这些性质就表现得 更有规律。
1.溶液的蒸气压下降
第一章第二节
一定温度下，将纯溶剂放入密闭容器中，当溶剂蒸
发为气态溶剂的速度与气态溶剂凝聚成液态的速度相等
时，达到相平衡。此时
的气体称为饱和蒸气，
溶
其所具有的压力称为该
液 蒸
温度下液体的饱和蒸气
气 压
压(简称蒸气压)。 若在纯溶剂中加入
通常所说的溶液都是指液态溶液。
溶液由溶质和溶剂组成，被溶解的物质叫溶质，溶 解溶质的物质叫溶剂。
常把含量较少的组分称为溶质，含量较多的组分称 为溶剂。
一、溶液浓度的表示法
第一章第二节
1. 物质的量浓度 单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量称为溶质B
的物质的量浓度。用符号cBcB表nV示B ，常用单位mol·L-1 。
ppb（十亿分浓度）：表示溶质的质量占溶液质量 的十亿分之几，即每kg溶液中所含溶质的g数。如：
1ppb：1g/1,000,000,000g溶液=1g溶质/1kg溶液。 8ppb：8g/1,000,000,000g溶液=8g溶质/1kg溶液。
例 题 1-1
第一章第二节
在100 mL水中，溶解17.1 g蔗糖(C12H22O11)，溶液 的密度为1.0638 g ·mL1，求蔗糖的物质的量浓度、质 量摩尔浓度、摩尔分数各是多少？
解： mA 20.40 0.40 20.00g
nB
0.40 M
（M 为相对分子质量）
bB
nB mA
0.40/M 20.00 103
20 M
Tf =Kf bB
即 0.207=1.86 20 M =180.0 M
3.溶液的凝固点下降
1.溶液的蒸气压下降
第一章第二节
一定温度下，将纯溶剂放入密闭容器中，当溶剂蒸
发为气态溶剂的速度与气态溶剂凝聚成液态的速度相等
时，达到相平衡。此时
的气体称为饱和蒸气，
溶
其所具有的压力称为该
液 蒸
温度下液体的饱和蒸气
气 压
压(简称蒸气压)。 若在纯溶剂中加入
通常所说的溶液都是指液态溶液。
溶液由溶质和溶剂组成，被溶解的物质叫溶质，溶 解溶质的物质叫溶剂。
常把含量较少的组分称为溶质，含量较多的组分称 为溶剂。
一、溶液浓度的表示法
第一章第二节
1. 物质的量浓度 单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量称为溶质B
的物质的量浓度。用符号cBcB表nV示B ，常用单位mol·L-1 。
ppb（十亿分浓度）：表示溶质的质量占溶液质量 的十亿分之几，即每kg溶液中所含溶质的g数。如：
1ppb：1g/1,000,000,000g溶液=1g溶质/1kg溶液。 8ppb：8g/1,000,000,000g溶液=8g溶质/1kg溶液。
例 题 1-1
第一章第二节
在100 mL水中，溶解17.1 g蔗糖(C12H22O11)，溶液 的密度为1.0638 g ·mL1，求蔗糖的物质的量浓度、质 量摩尔浓度、摩尔分数各是多少？
解： mA 20.40 0.40 20.00g
nB
0.40 M
（M 为相对分子质量）
bB
nB mA
0.40/M 20.00 103
20 M
Tf =Kf bB
即 0.207=1.86 20 M =180.0 M
3.溶液的凝固点下降
无机及分析化学超详细复习知识点(大一,老师整理)
无机及分析化学超详细复习知识点(大一,老师整理)第一章化学基本概念和理论1. 物质和化学变化物质：具有质量和体积的实体。
化学变化：物质发生变化，新的物质。
2. 物质的组成和结构元素：由同种原子组成的物质。
原子：物质的基本单位，由原子核和核外电子组成。
3. 化学键和分子间作用力化学键：原子之间通过共享或转移电子而形成的连接。
分子间作用力：分子之间的相互作用力，包括范德华力、氢键等。
4. 化学反应化学反应方程式：表示化学反应过程的方程式。
化学反应速率：单位时间内反应物的浓度变化。
化学平衡：反应物和物浓度不再发生变化的状态。
5. 氧化还原反应氧化：物质失去电子的过程。
还原：物质获得电子的过程。
氧化还原反应：同时发生氧化和还原的反应。
6. 酸碱反应酸：能够释放H+离子的物质。
碱：能够释放OH离子的物质。
中和反应：酸和碱反应盐和水。
7. 溶液溶质：溶解在溶剂中的物质。
溶剂：能够溶解溶质的物质。
溶液的浓度：单位体积或单位质量溶剂中溶解的溶质的量。
8. 化学平衡常数的计算平衡常数：表示化学反应平衡状态的常数。
计算方法：根据反应物和物的浓度计算平衡常数。
9. 氧化还原反应的平衡电极电位：表示氧化还原反应进行方向的电位。
计算方法：根据电极电位计算氧化还原反应的平衡常数。
10. 酸碱反应的平衡pH值：表示溶液酸碱性的指标。
计算方法：根据酸碱的浓度计算pH值。
11. 溶液的酸碱滴定滴定：通过滴加已知浓度的溶液来确定未知溶液的浓度。
计算方法：根据滴定反应的化学方程式和滴定数据计算未知溶液的浓度。
12. 气体定律波义耳定律：在一定温度下，气体的压力与体积成反比。
查理定律：在一定压力下，气体的体积与温度成正比。
阿伏伽德罗定律：在一定温度和压力下，等体积的气体含有相同数量的分子。
13. 气体混合物的计算分压定律：气体混合物中每种气体的分压与该气体在混合物中的摩尔分数成正比。
计算方法：根据分压定律计算气体混合物中每种气体的分压和摩尔分数。
无机及分析化学_第一章_物质及其变化
第一章物质及其变化学习要求：1．掌握理想气体状态方程式及其应用；2．掌握道尔顿分压定律；3．明确液体的蒸气压、液体沸点的含义及应用；4．学会盖斯定律及应用；5．会正确书写热化学方程式，明确其含义；第一节物质的聚集状态物质是由分子或原子构成的，它们都以一定的形态存在于自然界，但物质是由无数个分子、原子聚集而成，对于单个的分子或原子没有什么状态可言。
在常温、常压下，物质通常有气体（gas），液体（liquid）和固体（solid）三种存在状态，通称为物质的“三态”。
在一定的温度和压力条件下，同一种物质的“三态”可以相互转化。
此外，现已发现物质还有第四种存在形式―等离子体状态。
物质的存在状态主要由其组成微粒间的相互作用力所决定。
从微粒间相互作用的强弱来看，一般来说，气体微粒间的作用最弱，液体微粒间的作用较强，固体微粒间的作用最强。
物质的每一种聚集状态有各自的特征。
在一定的条件下，物质总是以一定的聚集状态参加化学反应，对于某一特定的反应，由于物质的聚集状态不同，其反应的速率和能量关系也不同。
在化学反应中，气体物质与其它反应物接触面积大，使得反应能充分进行，例如液体燃料燃烧时尽量使之气化，以便燃烧完全。
一、气体的一般性质和理想气体状态方程式物质处在气体状态时，气体分子间的距离远大于气体分子本身的大小，分子间的引力非常小，各个分子都在作无规则地高速运动（布朗运动），因此，可认为气体的存在状态几乎和它们的化学组成无关，致使气体具有许多共同性质，主要是扩散性和可压缩性，这对于研究气体的存在状态带来了方便。
气体没有固定的形状和体积，将气体引入任何形状和体积的容器中，由于它可向各个方向运动，都能自动扩散并均匀地充满整个容器（扩散性）；又由于气体分子间的距离很大，所以气体又很容易被压缩（可压缩性），这给气体的贮存和运输带来了很大的方便。
有关气体的研究，对于原子论和近代化学的发展起着重要的作用。
（一）理想气体的经验公式气体的存在状态主要由四个因素决定，即体积、压力、温度和物质的量。
【无机及分析化学】1 绪论
A.铁矿中, T=62.38%, x = 62.32%
E = x－T= – 0.06% B. Li2CO3试样中, T=0.042%, x =0.044%
E = x－T=0.002%
A.
Er
E T
100% =–
0.06/62.38=–0.1%
B.
Er
E T
100%
=0.002/0.042= 5%
2、精密度与偏差
物质的
物质的
形态与结构
变化规律
气液固体
原子结构 分子结构 晶体结构
第 化学热力学
五 化学动力学
章 和
酸碱平衡
第 沉淀平衡
六 络合平衡
章 氧化还原
第二章
第三章 第四章 第七章 第八章
物质的
制备与性质
第 非金属元素 九
章
第 金属元素 十
章
《分析化学》的主要内容
分析化学是 表征和量测 的科学
分析化学
第九、十章
(1) 重现性
(2) 可测性
(3) 单向性或周期性
4）减小或消除系统误差的方法：加校正值
(1)方法误差——方法校正 (2) 仪器误差——校准仪器 (3) 试剂误差——空白实验
空白试验：不加试 样，按试样相同的 程序分析
(4) 主观误差——对照实验（外检）
对照实验：已知含量的试 样与未知试样对照
2、随机误差
15.82
0.89%
n
s
xi x 2
i1
0.152 0.132 0.212 0.072 0.17
n 1
3
CV s 100% 0.17 100% 1.1%
x
15.82
无机及分析化学第一章第一节气体
例 1-3
• 在 25 ℃下，将 0.100m ol 的 O 2 和 0.350mol 的 H 2 装入 3.0 0L 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部分的分压。 •
解：反应前 0.100mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（O 2） 82.6kPa 3.00L 0.350mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（H 2） 289kPa 3.00L p 82.6kPa 289kPa 372kPa( 四舍五入) 通电时0.100mol O 2只与0.200molH2 反应生成0.200molH2 O，而剩余0.150molH 2。 液态水所占的体积与容 器体积相比可忽略不计 ，但由此产生的饱和水 蒸气却必须考虑。 因此反应后 0.150mol 8.315kPa L mol-1 K -1 298K p（H 2） 124kPa 3.00L P（H 2 O） 3.17kPa p 124kPa 3.17kPa 127kPa(四舍五入)
无机及分析 化学
第一章 气体和溶液
1.1 气体 1.1.1 理想气体状态方程
概念：分子本身不占体积，分子间没有相互作用力的气体称为理想气体。 低压状态下可以看做理想气体，所遇到的实际情况都不是理想气体。 理想气体状态方程： pV=nRT p 代表了气体的压力 V 代表了气体的体积
T 代表了气体的温度
• 解：
mRT 0.118g 8.315kPa L mol-1 K -1 298K -1 M 16 . 0 g mol pV 73.3kPa 250 10-3 L 所以该气体的相对分子 质量为 16.0g mol-1。
无机及分析化学 第一章课件
2、相：体系中物理性质和化学性质完全相同的一 部分称为相
(1)单相体系（均相体系）：只有一个相的体系
(2)多相体系：有两个或两个以上相的体系
粗分散系 多相体系 胶体分散系
分 散 系
分子、离子分散系——单相体系
1-2-2 稀溶液的通性—依数性(colligative properties )
稀溶液的蒸气压、沸点、凝固点和渗透压等
P PB B
*
P PB P PB 1 B PB A
* * *
P—溶液的蒸气压 ，PB*—纯溶剂的蒸气压, χB—溶剂的摩尔分数, χA—溶质的摩尔分数
拉乌尔定律：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。（此定律只适用于稀溶 液，溶液越稀，越符合定律）
理想气体状态方程式
PV nRT m M
R的取值（与P、V、T的单位有关）
R 8 . 314 J mol
1
RT
K
1
( Pa m
1
3
mol
1
K
1
, KPa L mol
1
K
1
)
0 . 08206 atm L mol
62360 mmHg ml mol
渗透。可用于海水淡化、工业废水及污水处理、溶液的浓缩等 方面。
范特霍夫（Van`t Hoff）综合实验结果，指出： V nRT
cRT
对很பைடு நூலகம்的溶液，
bRT
1-3 胶体溶液 colloid
1-3-1 溶胶的制备
1、分散法 研磨法、超声波法、胶溶法、电弧法 2、凝聚法 物理凝聚法、化学凝聚法
《无机及分析化学》第一章--电解质溶液(比赛课件)
碱有下列电离平衡
NH3·H2O(aq)
NH4+(aq) + OH-(aq)
Kbθ
c c NH
4
OH
cNH 3 H2O
KbΘ是碱电离平衡常数。
注：a. KaΘ、 KbΘ只是温度的函数，一般为常温； b. KaΘ、 KbΘ是水溶液中酸碱强度的量度， 通常KΘ越大相应酸碱的强度越大； HAc ＞ HClO ＞ HCN KaΘ 1.75×10-5 3.9×10-8 6.2×10-10 c. 一般把KΘ≤10-4的电解质称为弱电解质； KΘ=10-2~10-3的电解质称为中强电解质； d. pKaΘ = - lgKaΘ pKaΘ 越大，酸越弱；
③电离平衡常数与电离度的关系
以HA表示一种弱酸，设：浓度为c 、电离度为α
HA
H+ + A-
开始时c： c
平衡时c： c – cα
0
0
cα cα
则有：
K
θ a
cH cA cHA
(cα)2 cα2 c cα 1 α
α 很小时，1 － α≈1，
∴ KaΘ≈c α2
α
K
θ a
K
θ a
aH aAc cHAc
γ c H H γ c Ac Ac cHAc
在弱电解质的溶液中，加入与弱电解质不具有相同 离子的强电解质，使弱电解质的电离度略有增大的 效应称作盐效应。
二、多元弱酸的电离
以H2S水溶液为例：
一级电离： H2S
K
θ a1
c H
cHS
lgγ 0.509 zi21 I I 0.30I
无机及分析化学课件(第四版)第一章
总结词
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
1
2
3
掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
大一无机及分析化学知识点
大一无机及分析化学知识点第一章：无机化学基础知识无机化学是研究无机化合物的组成、结构、性质和化学反应的学科。
它是化学的一个重要分支，对于理解和应用其他化学学科具有重要意义。
1.1 原子结构及元素周期表- 原子结构：原子由原子核和围绕核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成，电子负电荷平衡原子核的正电荷。
- 元素周期表：元素周期表是按照元素的原子序数排列的化学元素分类表。
它将元素按照性质的周期性规律分组，方便研究。
1.2 化学键和离子结构- 化学键：原子通过化学键相互连接，形成化合物。
常见的化学键有离子键、共价键和金属键。
- 离子结构：离子结构是指由正负离子通过离子键组成的化合物的结构。
正离子是失去电子的金属原子或原子团，负离子是获得电子的非金属原子或原子团。
1.3 配位化学- 配位化学是研究过渡金属离子与配体之间的键合关系及其化合物的性质的学科。
配位化合物由中心金属离子和配体组成，配体通过配位键与中心金属离子结合。
1.4 水溶液中的离子- 水溶液中的离子是指将化合物溶解在水中时形成的离子。
离子在水中可以进行水合反应，影响溶液的性质。
第二章：分析化学基础知识分析化学是研究物质组成和性质的化学分析方法的学科。
它是化学实验的基础，广泛应用于环境监测、药物分析、食品检测等领域。
2.1 定性分析和定量分析- 定性分析：定性分析是确定物质中所含的元素或化合物的成分和性质的方法。
- 定量分析：定量分析是确定物质中某种或若干种成分的含量的方法。
2.2 大气分析- 大气分析是研究大气中气体成分及其浓度的分析方法。
常用的技术包括气相色谱、质谱等。
2.3 水分析- 水分析是研究水中各种成分及其浓度的分析方法。
常用的技术包括滴定法、光谱分析等。
2.4 有机分析- 有机分析是研究有机物成分和结构的分析方法。
常用的技术包括红外光谱、核磁共振等。
第三章：重要的化学实验化学实验是学习无机及分析化学的重要途径，通过实验可以加深对化学原理的理解，培养实验操作技能。
无机及分析化学——第一章 气体和溶液..
1.2.2 稀溶液的通性
★ 溶液
(1) 溶液的一般概念 分子或离子分散体系 单相 按聚集状态：气态溶液、液态溶液、固态溶液 (2) 溶解过程与溶液的形成 溶解：溶质均匀分散于溶剂中的过程。 是个既有化学变化，又有物理变化的复杂过程。
常伴随：颜色变化，体积变化，能量变化。
(3) 溶解度的概念 单位溶剂中最多能溶解的溶质的量——溶解度 溶解度与温度、压力等因素有关。 (4) 相似相溶原理 溶剂与溶质的分子结构相似，就能较好地相互溶解。
体来说，只要温度不是太低（高温,高于273K），压力不
是太高（低压 , 低于数百 kPa ），都可以近似用理想气体 状态方程作有关p、V、T、n 的计算。
2. 理想气体状态方程
理想气体的温度（T）、压力（p）、体积(V)和物质的 量（n）之间, 具有如下的方程式关系： pV = nRT 在SI制中，p—Pa，V—m3，T—K，n—mol。 标准状况（p=101.325 kPa，T=273.15 K）下，1 mol 气 体的标准摩尔体积为 22.414×10-3 m3 ，摩尔气体常数 R 的 单位及数值为: pV 1.01325 105 Pa 22.414 103 m3
自发有序仍能流动的状态（有序流体）。
等离子态—物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引 而形成带负电的自由电子和带正电的离子共存
的状态。由于此时物质正、负电荷总数仍然相
等，因此叫做等离子态（又叫等离子体）。
1.1
气
体
描述气体状态的物理量
物理量 压力 体积 温度 p V T 单 位
帕斯卡 Pa (N· m-2 ) 立方米 (m3) 开尔文 (K) 摩尔 (mol)
水
蔗 糖 溶 液
无机及分析化学 第一章
2016/7/27
第一章物质的聚集状态
13
1.3.2 质量摩尔浓度
nB bB mA
bB —溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol· kg-1；
nB —溶质B的物质的量，单位为mol；
mA —溶剂的质量，单位为kg。
2016/7/27
第一章物质的聚集状态
14
摩尔分数
xB＝ n
B
n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ； χB— 量纲为1。
cB —溶质B的物质的量浓度; — 溶液的密度; wB—溶质B的质量分数; MB —溶质B的摩尔质量。
2016/7/27 第一章物质的聚集状态 19
2．物质的量浓度与质量摩尔浓度
nB nB nB cB V m/ m
cB — 溶质B的物质的量浓度; — 溶液的密度; m — 溶液的质量; nB — 溶质B的物质的量。
温度升高，蒸气压增大
2016/7/27 第一章物质的聚集状态 24
固体也有饱和蒸气压。如干冰、萘、碘等固体，蒸气 压很大，可直接由固体变成气体（升华）。
饱和蒸气压与物质的种类有关。有些物质的蒸气压很 大，如乙醚、汽油等，有些物质的蒸气压很小，如甘油、 硫酸等。 蒸气压的大小，与液体分子间的吸引力有关，吸引 力越大，蒸气压越小。
2016/7/27
第一章物质的聚集状态
10
1.3
名称
溶液浓度的表示方法
数学表达式
n( B ) c( B) V
单位
mol﹒L-1
物质的量浓度
质量分数
mB w( B ) m
m( B) n( B ) m
n( B ) n
第一章无机及分析化学1.1分解
元素周期律：元素的性质随着元素原子序数的
递增而呈现周期性变化的规律。
俄国化学家门捷列夫1869年发现元素 周期律，把化学元素及其化合物纳入 一个统一的理论体系。
2020/11/23
找找规律
这三大类元素的原子最外层
电子数有什么规律？
氢H
氦He
锂 Li 铍 Be 硼 B 碳 C 氮N 氧O 氟 F 氖Ne
元素的性质与原子最外层电子数的关系
元素的分类 最外层电子 稳定性 得失电子 化学性
数
趋势
质
金属元素
一般＜4
不稳定
易失去 电子
容易发 生化学
非金属元素 一般＞4 不稳定 易得到 反应
电子
稀有气体 元素
等于8 (氦等于2)
稳定
难发生 稳定结构 化学反
【结论】元素的化学性质与原子核外电子的应排
布，特别是最外层电子数有密切关系。
2020/11/23
原子核外的电子是如何运动的？ 1、高速运动 2、无规则运动 3、分层运动
2020/11/23
原子核外电子运动的特征
核外电子的运动有自己的特点，没有 固定的轨道，但却有经常出现的区域
电子在原子核外一定区域内出现，这些区域 叫作叫做“电子层”,核外电子是在不同的电子 层内运动的，此现象叫做核外电子的分层排布。
2020/11/23
小结：
用一句话概括一下元素性质的变化情况
元素周期律的内容 随着原子序数的递增，元素性 质呈周期性的变化。 元素性质的周期性变化是元素
元素周期律的实质 原子的核外电子排布的周期性 变化的必然结果。
（量变
2020/11/23
质变）
原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系
递增而呈现周期性变化的规律。
俄国化学家门捷列夫1869年发现元素 周期律，把化学元素及其化合物纳入 一个统一的理论体系。
2020/11/23
找找规律
这三大类元素的原子最外层
电子数有什么规律？
氢H
氦He
锂 Li 铍 Be 硼 B 碳 C 氮N 氧O 氟 F 氖Ne
元素的性质与原子最外层电子数的关系
元素的分类 最外层电子 稳定性 得失电子 化学性
数
趋势
质
金属元素
一般＜4
不稳定
易失去 电子
容易发 生化学
非金属元素 一般＞4 不稳定 易得到 反应
电子
稀有气体 元素
等于8 (氦等于2)
稳定
难发生 稳定结构 化学反
【结论】元素的化学性质与原子核外电子的应排
布，特别是最外层电子数有密切关系。
2020/11/23
原子核外的电子是如何运动的？ 1、高速运动 2、无规则运动 3、分层运动
2020/11/23
原子核外电子运动的特征
核外电子的运动有自己的特点，没有 固定的轨道，但却有经常出现的区域
电子在原子核外一定区域内出现，这些区域 叫作叫做“电子层”,核外电子是在不同的电子 层内运动的，此现象叫做核外电子的分层排布。
2020/11/23
小结：
用一句话概括一下元素性质的变化情况
元素周期律的内容 随着原子序数的递增，元素性 质呈周期性的变化。 元素性质的周期性变化是元素
元素周期律的实质 原子的核外电子排布的周期性 变化的必然结果。
（量变
2020/11/23
质变）
原子半径和离子半径与核电荷数、电子层数以及电子数的关系
无机及分析化学第一章 物质结构
但我们还必须认识到，放射性同位素产生的高能射线对动物、植物也能造成严重的危 害，管理使用不当会造成放射性污染，因此，必须合理地进行利用。
一、填空题
1.原子是由居于原子中心的带( ) 电的( )和核外带( ) 电的( ) 构成。 ) ，电离能逐渐 2.同一周期的主族元素，从左到右，原子半径逐渐( ( )。 ) ，电负性逐渐( )。 ) ，电离能逐渐( )。 ) ，电负性逐渐(
这三个中心的形成决非偶然的巧合，而是元素性质在生命中周期性变化的一种规律体现。
第二节 重要的生命元素
二、生命元素在周期表中的分布及其生物效应
1. s区生命元素 s区元素中的氢、 钠、钾、镁、钙与生命关系十分 密切。
氧、氮、硅、锗、锡、磷、硫、硼、 硒、氟、氯、溴、碘等元素与生命 关系十 分密切。
2.p区生命元素 p区元素中的碳、
第一节 原子结构和元素周期系
二、核外电子的运动状态
1.电子云
2.核外电子运动状态
（1）电子层 （2）电子亚层和电子云的形状
（4）电子的自旋
（3）电子云的伸展方向和原子轨道
3.核外电子的排布
（1）泡利不相容原理 （2）能量最低原理
（3）洪德规则
第一节 原子结构和元素周期系
三、元素周期系
1.元素周期表
60
235
给安全、保卫工作带来极大的方便。
在农业生产上可利用放射性同位素辐射进行辐射加工。例如，辐射育种就是利用放射性 同位素放出的射线照射生物体，使其正常代谢作用发生改变。通过遗传变异，选出新的优良 品种，使它们具有抗病、早熟、高产的优良品质。此外，用小剂量的射线照射种子或用放射 性物质的溶液拌种，可刺激生长发育使种子又快又好地发芽。用强辐射照射马铃薯、大蒜等， 可抵制种子、块根、块茎的生长发育机能，达到保鲜、储藏的作用。
一、填空题
1.原子是由居于原子中心的带( ) 电的( )和核外带( ) 电的( ) 构成。 ) ，电离能逐渐 2.同一周期的主族元素，从左到右，原子半径逐渐( ( )。 ) ，电负性逐渐( )。 ) ，电离能逐渐( )。 ) ，电负性逐渐(
这三个中心的形成决非偶然的巧合，而是元素性质在生命中周期性变化的一种规律体现。
第二节 重要的生命元素
二、生命元素在周期表中的分布及其生物效应
1. s区生命元素 s区元素中的氢、 钠、钾、镁、钙与生命关系十分 密切。
氧、氮、硅、锗、锡、磷、硫、硼、 硒、氟、氯、溴、碘等元素与生命 关系十 分密切。
2.p区生命元素 p区元素中的碳、
第一节 原子结构和元素周期系
二、核外电子的运动状态
1.电子云
2.核外电子运动状态
（1）电子层 （2）电子亚层和电子云的形状
（4）电子的自旋
（3）电子云的伸展方向和原子轨道
3.核外电子的排布
（1）泡利不相容原理 （2）能量最低原理
（3）洪德规则
第一节 原子结构和元素周期系
三、元素周期系
1.元素周期表
60
235
给安全、保卫工作带来极大的方便。
在农业生产上可利用放射性同位素辐射进行辐射加工。例如，辐射育种就是利用放射性 同位素放出的射线照射生物体，使其正常代谢作用发生改变。通过遗传变异，选出新的优良 品种，使它们具有抗病、早熟、高产的优良品质。此外，用小剂量的射线照射种子或用放射 性物质的溶液拌种，可刺激生长发育使种子又快又好地发芽。用强辐射照射马铃薯、大蒜等， 可抵制种子、块根、块茎的生长发育机能，达到保鲜、储藏的作用。
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。
无机及分析化学[全]ppt课件
![无机及分析化学[全]ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9513af63fd0a79563d1e72ad.png)
47ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，H2O分子可以通过膜，水中的无机盐、重金属离子、 有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分
开来。
p
p >
淡水
盐水
48
反渗透法净化水
【例】海水在298K时的渗透压为1479kPa，采用反渗透法制取纯水，试确定用1000cm3的海水通 过只能使水透过的半透膜，提取100cm3的纯水，所需要的最小外加压力是多少?
溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tf* 。 原因：溶液的蒸气压下降。
36
溶液的凝固点下降的原因：溶液的蒸气压下降。
溶剂 的凝 固点 下降 示意 图
pº (kPa)
p
0.6105
△p
纯水A'
B'溶液
A
B
△Tf
37
Tf Tf*(273K)
373K
T
小结：
溶液的沸点上升和凝固点下降的原因都是溶液的蒸气压下降。而溶液的蒸气压下降服 从拉乌尔定律，那么这两种特性也服从拉乌尔定律与溶液的质量摩尔浓度成正比： △Tb=Kb× b(B) △Tf=Kf× b(B)
38
1.3.1.4 溶液的渗透压
39
渗透作用产生的条件： •半透膜存在； •膜两侧溶液的浓度不相等。
40
半透膜的作用：只许溶剂分子通过，溶质分子不能通过。 初始：溶剂分子扩散速度 V纯水 > V糖水
渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为渗透。当v纯水 = v糖水渗透停止。 糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水溶液的渗透压。
10
1.1.9 质量分数
反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，H2O分子可以通过膜，水中的无机盐、重金属离子、 有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分
开来。
p
p >
淡水
盐水
48
反渗透法净化水
【例】海水在298K时的渗透压为1479kPa，采用反渗透法制取纯水，试确定用1000cm3的海水通 过只能使水透过的半透膜，提取100cm3的纯水，所需要的最小外加压力是多少?
溶液的凝固点Tf总是低于纯溶剂的凝固点Tf* 。 原因：溶液的蒸气压下降。
36
溶液的凝固点下降的原因：溶液的蒸气压下降。
溶剂 的凝 固点 下降 示意 图
pº (kPa)
p
0.6105
△p
纯水A'
B'溶液
A
B
△Tf
37
Tf Tf*(273K)
373K
T
小结：
溶液的沸点上升和凝固点下降的原因都是溶液的蒸气压下降。而溶液的蒸气压下降服 从拉乌尔定律，那么这两种特性也服从拉乌尔定律与溶液的质量摩尔浓度成正比： △Tb=Kb× b(B) △Tf=Kf× b(B)
38
1.3.1.4 溶液的渗透压
39
渗透作用产生的条件： •半透膜存在； •膜两侧溶液的浓度不相等。
40
半透膜的作用：只许溶剂分子通过，溶质分子不能通过。 初始：溶剂分子扩散速度 V纯水 > V糖水
渗透：溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的过程称为渗透。当v纯水 = v糖水渗透停止。 糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水溶液的渗透压。
10
1.1.9 质量分数
无机及分析化学第一章溶液和胶体
1.3.3 B的质量分数
物质B的质量与混合物的质量之比。
B
mB m
mB — 物质B的质量； m —混合物的质量；
B — B的质量分数，SI单位为1。
1.3.5 几种溶液浓度之间的关系
1. 物质的量浓度与质量分数
cB
nB V
mB M BV
mB
M Bm /
mB
M Bm
B
MB
CB —溶质B的量浓度;
pB p
nB n
xB
x B B的摩尔分数
pB
nB n
p
xB p
B的摩尔分数
B
nB n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ；
B— SI单位为1。
两组分的溶液系统 ：
溶质B的量分数:
B
nB nA nB
溶剂A的量分数:
A B 1
A
nA nA nB
的基本概念和特征。
溶液（solution）:
凡是由一种或多种物质分散在另 一种物质中所形成的混合体系。
1.1 分散系
分散系：一种或几种物质分散在另一种物质 里所形成的系统称为分散系统 ，简称分散 系。如泥浆、云雾、牛奶等分散系。
分散质：被分散的物质叫做分散质(或分散 相)；
分散剂：而容纳分散质的物质称为分散剂( 或分散介质)。
表 1-1 按聚集状态分类的各种分散系
分散质
分散剂
实例
气
气
液
气
固
气
气
液
液
液
固
液
气
固
液
固
固
固
空气、家用煤气 云、雾 烟、灰尘 泡沫、汽水 牛奶、豆浆、农药乳浊液 泥浆、油漆、墨水 泡沫塑料、木炭、浮石 肉冻、硅胶、珍珠 红宝石、合金、有色玻璃
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
cB
nB V
cB — 物质B的物质的量浓度 ，单位为mol·L-1。
nB — 物质B的物质的量，单位为mol。 V — 混合物的体积，单位为L 。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
12
注意：使用物质的量单位mol时，要指明物 质的基本单元。
例： c(KMnO4) = 0.10 mol·L1 与 c(1/5KMnO4) = 0.10 mol·L1 的两种溶液。 两种溶液浓度数值相同，但是，它们所表示
第一章物质的聚集状态5Βιβλιοθήκη 分散相粒子大小引分言 类的各种分散系
• 溶液(或真溶液): 分散质粒子直径小于1 nm, 均相系统, 透 明, 不能发生光的散射, 扩散速率快, 为热力学稳定状态。
• 胶体分散系统: 分散相在某方向上的直径在1~100 nm之间, 可透明或不透明, 均可发生光散射, 胶体粒子扩散速率慢, 不能透过半透膜, 有较高的渗透压。
第一章物质的聚集状态
9
在同温同压的条件下，气态物质的量与它的体积成正比，因
此混合气体中组分气体B的体积分数等于物质B的摩尔分数，
即 VB nB Vn
所以,
pB
VB V
p
例1（-2A冬r）季。草在原压上力的为空9.气7×主10要4 P含a及氮温气度(N为2)、-2氧2℃气时（，O2收）集和的氩一气 份空气试样经测定其中氮气、氧气和氩气的体积分数依次 为0.780、0.21、0.010。计算收集试样时各气体的分压。
• 粗分散系统: 分散相粒子在某方向上的直径大于100 nm, 如悬浮液、 乳状液、 泡沫、 粉尘等。 与胶体有许多共 同特性。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
6
1.2* 气体
1.2.1 理想气体状态方程式
( ideal or perfect gas equation )
pV nRT
p为气体的压力，SI单位为Pa； V为气体的体积，SI单位为为m3； n为物质的量，SI单位为mol； T为气体的热力学温度，SI单位为K； R为摩尔气体常数，8.314J·mol-1·K-1
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
7
理想气体：一种假想的气体。 真实气体，特别是非极性分子或极性小的分子，在压力
不太高，温度不太低的情况下，若能较好地服从理想气体 状态方程，则可视为理想气体。
例1-1 某氢气钢瓶容积为50.0 L, 25.0℃ 时，压力为500k Pa， 计算钢瓶中氢气的质量。
1 L溶液中所含KMnO4的物质的量n是不同的，前 者为0.10 mol， 后者为0.10/5 = 0.020 mol。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
13
1.3.2 质量摩尔浓度
bB
nB mA
bB —溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol·kg-1； nB —溶质B的物质的量，单位为mol； mA —溶剂的质量，单位为kg。
分压:在相同温度时，某组分气体单独占有混合气体
总体积时的压力。
道尔顿（Dalton）分压定律：p
p 1
p 2
...
pn
或
p pB
推论：
RT
pB
nB
，
V
p n RT V
两式相除,可得
pB
或n
B
pn
n p Bp
Bn
表明混合气体组分B的分压等于组分B的摩尔分数与混合 气体总压之乘积。
2020/8/4
第一章 物质的聚集状态
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
1
1.1 分散系 1.2* 气体 1.3 溶液浓度的表示方法 1.4 稀溶液的通性 1.5 胶体溶液 1.6 高分子溶液和乳状液
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
2
学习要求
1.了解分散系的分类及主要特征。 2.掌握理想气体状态方程式和气体
xA xB 1
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
14
摩尔分数
n
xB＝
B
n
nB—B的物质的量，SI单位为mol； n —混合物总的物质的量，SI单位为mol ；
χB— 量纲为1。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
15
两组分的溶液系统 ：
溶质B的摩尔分数: 溶剂A的摩尔分数:
x nB B nA nB
xA
nA nA nB
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
4
按聚集状态分类的各种分散系
分散相 气 液 固
分散介质
气 液 固
气 液 固
气 液 固
名称
气溶胶
泡沫 乳状液 液溶胶
固溶胶
实例
空气，家用煤气 泡沫,，汽水 泡沫塑料
云，雾 牛奶，含水原油
珍珠, 蛋白石
烟，粉末 金溶胶， 油墨，泥浆 有色玻璃， 某些合金
2020/8/4
解：根据理想气体方程式
n
pV RT
500000 Pa 50.010-3m3 8.314Pa m3 mol -1 K-1 298.15K
10.1 mol
钢瓶中氢气的质量为：10.1 mol×2.01 g·mol-1 =20.3 g。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
8
1.2.2. 分压定律
分压定理。 3.掌握溶液浓度的表示方法。 4.掌握稀溶液的通性及其应用。 5.理解胶体的基本概念、结构及其性质。 6.了解高分子溶液、表面活性物质、乳
状液的基本概念和特征。
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
3
1.1 分散系
分散系（disperse system）:颗粒大小不等,形状不同 的物体分散在均匀介质中所形成的体系。 分散相（dispersed phase）:被分散的物质，粒子间 有间隔，或称不连续相，相当于溶液中的溶质。 分散介质（dispersion medium）:容纳分散相的均匀 介质，或称连续相，相当于溶液中的溶剂。
解：
p(N2) = 0.78 p = 0.78×9.7×104 Pa = 7.6×104 Pa p(O2) = 0.21 p = 0.21×9.7×104 Pa =2.0×104 Pa p(Ar) = 0.01 p = 0.01×9.7×104 Pa =0.97×104 Pa
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
10
1.3 溶液浓度的表示方法
名称 物质的量浓度
数学表达式 c(B) n(B)
V
单位 mol﹒L-1
质量分数 质量摩尔浓度
w(B) mB m
m(B) n(B) m
摩尔（物质的量）分数
x(B) n(B) n
2020/8/4
第一章物质的聚集状态
量纲为1
mol﹒kg-1 量纲为1
11
1.3.1 物质的量浓度