普通化学-物质的状态
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： （1）玻意耳定律（玻—马定律） 当n，T一定时，V，p成反比，即V∝（1/p）① （2）查理定律
当n，V一定时， p，T成正比，即p∝T ②
（3）盖-吕萨克定律 当n，p一定时，V，T成正比，即V∝T ③
分体积定律：分体积是指混合气体中任一气体在与混合气 体处于相同温度下，保持与混合气体总压相同时所占有的 体积。混合气体的总体积等于各种气体的分体积的代数和： 即 已知
pV总 n总 RT
又pV1 n1 RT
pV2 n2 RT
V1 n1 可得： V总 n总
V2 n2 V总 n总
Vi ni 即 V总 n总
13:30:28
22
1.1.2理想气体定律
2.理想气体的分压定律与分体积定律： 分压的概念:在混合气体中，每一种气体单独占有整个混 合气体的体积时所产生的压力称为该气体的分压。 假设混合气体中各组分均是理想气体，则一种气体的压力 不因其他气体的存在与否而改变，
13:30:28
nA + nB pA + pB
pA n A
pB nB
23
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律 在温度与体积恒定时，混合气体的总压力等于各组分气体 分压力之和。气体分压力等于该气体单独占有总体积时， 所表现的压力。
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24
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律
nH 2
H2
nH 2
13:30:28
RT 96.8 0.355 8.314 298
pV nRT
0.0139 mol
30
例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有
1mol N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力 为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混 合气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变）
N2 pN₂甲= 202.64kPa nN₂甲= 1mol
H2 pH₂乙= 101.32kPa nH₂乙= 2mol
解：混合前， pN₂甲= 202.64kPa pH₂乙= 101.32kPa nN₂= 1mol nH₂= 2mol
VN 2 ( 甲 )
nN 2 pN 2 ( 甲 ) nH 2
V=（nRT）/p 即
pV=nRT
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14
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程：
pV ＝ nRT
式中 p：压力 (压强，Pa或kPa); V: 体积(dm³ cm³ 或 ) n：气态物质的量 ( 摩尔，mol); R: 摩尔气体常数。 T: 温度（K）
15
p1 n 1 p总 n总
又p1V n1 RT
p2V n2 RT
p2 n 2 p总 n总
即
pi n i p总 n总
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令： ni xi ( xi 称为物质的量的分数 ) n总 ni pi p总 xi p总 得： n总
27
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
13:30:28
11
1.1.1 理想气体与实际气体
1.理想气体的概念： 温度不太低，压力不太高的稀薄气体。 2.两点基本假设： (1) 分子间距离很远（空气稀薄），相互作用力可忽略不 计； (2) 当气体的体积很大（压力小），气体分子自身的体积 通常很小，与气体所占体积相比，可忽略不计。
显然，理想气体并不存在。高温和低压下的实际气体，近 似看成理想气体。
4
课程介绍
“普通化学”课程内容框架 物质的形 态与结构 物质的 变化规律 物质的制 备与性质
13:30:28
5
课程介绍
如何学好普通化学
1.注重理解基本概念、基本理论。 2.积极实践：做题练习，认真实验。 3.掌握正确的学习方法 (1)课前：积极预习，带着问题学习；
(2)课上：认真听课，记好课堂笔记；
RT
VH 2 ( 乙 )
13:30:28
pH 2 ( 乙 )
RT
31
例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有
1mol N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力 为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混 合气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变） 解：
32
例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有1mol
N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混合 气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变）
解：
nN 2 nH 2 n总 )RT RT V总 VN 2 ( 甲 ) VH（乙） ( 2 pN 2 ( 甲 ) pH（乙） p总 2
普通化学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13:30:28
1
课程介绍
课程安排 教材：《现代化学基础》(第2版), 崔爱莉，沈光球等著， 清华大学出版社。 上课时间： 周二 上午1、2节(AM 8:00-9:45)实验(立教楼D406) 时间第7、8、11、13周 周二 下午5、6节 (劝学楼A204) 成绩评定方式： 1）平时作业、实验报告、考勤等—— 30％ 2）期末考试—— 70％
(3)课后：及时复习，独立完成作业。
13:30:28
6
课程介绍
大学与中学教学方法的不同 大学 授课内容多，练习少，课后 需认真看书及时复习做习题 完全靠自觉 老师课后辅导时间较少，有 问题要靠自己多动脑筋，多与 同学讨论。
7
中学
授课内容少，练习多，保 证听懂掌握
学习有老师安排家长督促 老师大部分时间与学生相 处，有问题可及时问。
已知 原子量 Xe 131, F 19,
设：分子式为 XeFx ∴ 131+19x = 169 x=2 ∴ 这种氟化氙的分子式为：XeF2
21
13:30:28
1.1.2理想气体定律
2.理想气体的分压定律与分体积定律： 分压的概念与道尔顿分压定律 在实际工作中接触的很多是混合气体， 如空气，氨的合成原料气等，理想气体状态方程适用于混 合气体及其中任一气体。
分压的概念与道尔顿分压定律
则： p总V = n总RT
= ( n1+ n2+ n3 + ·· ni ) RT ·+ · = n1RT + n2RT + n3RT + ·· niRT ·+ · = p1V + p2V + p3V + ··+ piV · · = ( p1 + p2 + p3 + ·· pi ) V ·+ ·
VN 2 ( 甲 )
nN 2 pN 2 ( 甲 )
RT
混合后， n总 = nN₂ + nH₂ = 3 mol
VH 2 ( 乙 )
nH 2 pH 2 ( 乙 )
RT
V总 VN 2 ( 甲 ) VH（乙） ( 2
nN 2 pN 2 ( 甲 )
nH 2
pH（乙） 2
)RT
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普通化学
第一章 物质的状态
13:30:28
8
第一章 物质的状态
气体 液体 固体
13:30:28
9
第一章 物质的状态
气体 液体 固体
白云、大海和冰山构成了水的三种物态。
13:30:28 10
1.1 气体
理想气体与实际气体 理想气体定律 实际气体的状态方程式
13:30:28
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程：
摩尔气体常数
pV R nT
R = 8.314 m³ · -1· -1 或 kPa· · -1· -1 · mol K Pa dm³ mol K R = 8.314 J · -1· -1 mol K
13:30:28
16
1.1.2 理想气体定律
p总 = p1+ p2+ p3 + ·· pi = ∑ pi ·+ ·
13:30:28
26
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律 ∵ p总V p1 p2 p3 ） ( n1 n2 n3 )RT （ V ∴ 得：
p总V n总 RT
（4）阿伏伽德罗定律
当T，p一定时，V，n成正比，即V∝n ④
13
13:30:28
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： n,T一定 n,p一定 V∝（1/p）①； V∝T ③； n,V一定 p∝T T,p一定 V∝n ②； ④；
由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 将 ⑤ 加上比例系数R得
1. 理想气体状态方程：
相关单位换算：
1 atm = 760 mmHg = 1.01325×10⁵Pa≈101 kPa 1 kPa⋅dm³= 1 J = 0.239 cal
1 cal = 4.184 J
13:30:28
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 气体方程的运用 求分子量（摩尔质量）M
pV nRT
m n M
m RT M
m M RT pV
13:30:28 18
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 气体方程的运用 求密度（ρ)
pV nRT
m n M
m V
nRT V p
m 有M n
m nRT p
13:30:28
mp nRT
证明该定律：利用理想气体状态方程
设：混合气体中含有1. 2. 3…. I 种气体，物质的量分别n1, n2, n3 … ni
温度和体积是恒定的，即混合气体中各种气体的温度和体 积都与混合气体相同。
若各组分气体均为理想气体，即分子间没有相互作用。
13:30:28
25
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
《现代化学基础》（第2版）胡忠鲠著，北京：高等教育 出版社，2005.1
3
13:30:28
本课程主要教学内容
13:30:28
普化2-1 物质的状态 溶液 化学热力学初步 化学平衡 化学动力学基础 酸碱平衡和沉淀溶解平衡 普化2-2 氧化还原反应与电化学 原子结构与元素周期律 分子结构与化学键理论 配位化学基础
2
13:30:28
课程介绍
主要参考书： 《普通化学》 (第5版).浙江大学普通化学教研组编，北 京: 高等教育出版社, 2002 《普通化学原理》（第3版）.华彤文, 杨骏英, 陈景祖, 刘淑珍编著.北京: 北京大学出版社, 2005.7
《普通化学》（第2版）.同济大学普通化学与无机化学教 研室.上海：同济大学出版社.2005.10
Mp RT
19
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 例：计算摩尔质量 惰性气体氙能和氟形成多种氟化物 XeFx。实验测定在 80℃，15.6 kPa 时，某气态氟化氙试样的密度为0.899 （g· -3)，试确定这种氟化氙的分子式。 dm 解：求出摩尔质量，即可确定分子式。 设氟化氙摩尔质量为M，密度为ρ= 0.899（g· -3)，质量 dm 为m (g)，R 应选用 8.314（kPa· 3· -1· -1）。 dm mol K
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20
例：惰性气体氙能和氟形成多种氟化物 XeFx。实验测定在 80℃，15.6 kPa 时，某气态氟化氙试样的密度为0.899（g· dm 3)，试确定这种氟化氙的分子式。
M
RT
p
Mp 根据 RT
0.899 8.314 353 M 169( g mol 1 ) 15.6
Vi xiV总
pi xi p总
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pi Vi p总 V总
28
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
A,B两种气体混合 分压定律：V、T 恒定
nA p A p总 n总
分体积定律：P、T 恒定
nA VA V总 n总
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例：实验室用排水集气法收集氢气，在298K时收集氢气 的压力为100.0kPa, 体积为0.355 dm³ ，已知此温度下水 的饱和蒸汽压为3.2kPa，求收集到的氢气的分压和氢气 物质的量是多少？ 解： 理解氢气的压力为100.0kPa含义, (1) pH₂ = p总 – p水 = 100.0 - 3.2 = 96.8 kPa (2) p V
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： （1）玻意耳定律（玻—马定律） 当n，T一定时，V，p成反比，即V∝（1/p）① （2）查理定律
当n，V一定时， p，T成正比，即p∝T ②
（3）盖-吕萨克定律 当n，p一定时，V，T成正比，即V∝T ③
分体积定律：分体积是指混合气体中任一气体在与混合气 体处于相同温度下，保持与混合气体总压相同时所占有的 体积。混合气体的总体积等于各种气体的分体积的代数和： 即 已知
pV总 n总 RT
又pV1 n1 RT
pV2 n2 RT
V1 n1 可得： V总 n总
V2 n2 V总 n总
Vi ni 即 V总 n总
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1.1.2理想气体定律
2.理想气体的分压定律与分体积定律： 分压的概念:在混合气体中，每一种气体单独占有整个混 合气体的体积时所产生的压力称为该气体的分压。 假设混合气体中各组分均是理想气体，则一种气体的压力 不因其他气体的存在与否而改变，
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nA + nB pA + pB
pA n A
pB nB
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律 在温度与体积恒定时，混合气体的总压力等于各组分气体 分压力之和。气体分压力等于该气体单独占有总体积时， 所表现的压力。
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律
nH 2
H2
nH 2
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RT 96.8 0.355 8.314 298
pV nRT
0.0139 mol
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例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有
1mol N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力 为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混 合气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变）
N2 pN₂甲= 202.64kPa nN₂甲= 1mol
H2 pH₂乙= 101.32kPa nH₂乙= 2mol
解：混合前， pN₂甲= 202.64kPa pH₂乙= 101.32kPa nN₂= 1mol nH₂= 2mol
VN 2 ( 甲 )
nN 2 pN 2 ( 甲 ) nH 2
V=（nRT）/p 即
pV=nRT
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程：
pV ＝ nRT
式中 p：压力 (压强，Pa或kPa); V: 体积(dm³ cm³ 或 ) n：气态物质的量 ( 摩尔，mol); R: 摩尔气体常数。 T: 温度（K）
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p1 n 1 p总 n总
又p1V n1 RT
p2V n2 RT
p2 n 2 p总 n总
即
pi n i p总 n总
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令： ni xi ( xi 称为物质的量的分数 ) n总 ni pi p总 xi p总 得： n总
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：
13:30:28
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1.1.1 理想气体与实际气体
1.理想气体的概念： 温度不太低，压力不太高的稀薄气体。 2.两点基本假设： (1) 分子间距离很远（空气稀薄），相互作用力可忽略不 计； (2) 当气体的体积很大（压力小），气体分子自身的体积 通常很小，与气体所占体积相比，可忽略不计。
显然，理想气体并不存在。高温和低压下的实际气体，近 似看成理想气体。
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课程介绍
“普通化学”课程内容框架 物质的形 态与结构 物质的 变化规律 物质的制 备与性质
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课程介绍
如何学好普通化学
1.注重理解基本概念、基本理论。 2.积极实践：做题练习，认真实验。 3.掌握正确的学习方法 (1)课前：积极预习，带着问题学习；
(2)课上：认真听课，记好课堂笔记；
RT
VH 2 ( 乙 )
13:30:28
pH 2 ( 乙 )
RT
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例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有
1mol N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力 为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混 合气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变） 解：
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例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有1mol
N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混合 气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变）
解：
nN 2 nH 2 n总 )RT RT V总 VN 2 ( 甲 ) VH（乙） ( 2 pN 2 ( 甲 ) pH（乙） p总 2
普通化学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
13:30:28
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课程介绍
课程安排 教材：《现代化学基础》(第2版), 崔爱莉，沈光球等著， 清华大学出版社。 上课时间： 周二 上午1、2节(AM 8:00-9:45)实验(立教楼D406) 时间第7、8、11、13周 周二 下午5、6节 (劝学楼A204) 成绩评定方式： 1）平时作业、实验报告、考勤等—— 30％ 2）期末考试—— 70％
(3)课后：及时复习，独立完成作业。
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课程介绍
大学与中学教学方法的不同 大学 授课内容多，练习少，课后 需认真看书及时复习做习题 完全靠自觉 老师课后辅导时间较少，有 问题要靠自己多动脑筋，多与 同学讨论。
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中学
授课内容少，练习多，保 证听懂掌握
学习有老师安排家长督促 老师大部分时间与学生相 处，有问题可及时问。
已知 原子量 Xe 131, F 19,
设：分子式为 XeFx ∴ 131+19x = 169 x=2 ∴ 这种氟化氙的分子式为：XeF2
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1.1.2理想气体定律
2.理想气体的分压定律与分体积定律： 分压的概念与道尔顿分压定律 在实际工作中接触的很多是混合气体， 如空气，氨的合成原料气等，理想气体状态方程适用于混 合气体及其中任一气体。
分压的概念与道尔顿分压定律
则： p总V = n总RT
= ( n1+ n2+ n3 + ·· ni ) RT ·+ · = n1RT + n2RT + n3RT + ·· niRT ·+ · = p1V + p2V + p3V + ··+ piV · · = ( p1 + p2 + p3 + ·· pi ) V ·+ ·
VN 2 ( 甲 )
nN 2 pN 2 ( 甲 )
RT
混合后， n总 = nN₂ + nH₂ = 3 mol
VH 2 ( 乙 )
nH 2 pH 2 ( 乙 )
RT
V总 VN 2 ( 甲 ) VH（乙） ( 2
nN 2 pN 2 ( 甲 )
nH 2
pH（乙） 2
)RT
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普通化学
第一章 物质的状态
13:30:28
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第一章 物质的状态
气体 液体 固体
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第一章 物质的状态
气体 液体 固体
白云、大海和冰山构成了水的三种物态。
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1.1 气体
理想气体与实际气体 理想气体定律 实际气体的状态方程式
13:30:28
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程：
摩尔气体常数
pV R nT
R = 8.314 m³ · -1· -1 或 kPa· · -1· -1 · mol K Pa dm³ mol K R = 8.314 J · -1· -1 mol K
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1.1.2 理想气体定律
p总 = p1+ p2+ p3 + ·· pi = ∑ pi ·+ ·
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律 ∵ p总V p1 p2 p3 ） ( n1 n2 n3 )RT （ V ∴ 得：
p总V n总 RT
（4）阿伏伽德罗定律
当T，p一定时，V，n成正比，即V∝n ④
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： n,T一定 n,p一定 V∝（1/p）①； V∝T ③； n,V一定 p∝T T,p一定 V∝n ②； ④；
由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 将 ⑤ 加上比例系数R得
1. 理想气体状态方程：
相关单位换算：
1 atm = 760 mmHg = 1.01325×10⁵Pa≈101 kPa 1 kPa⋅dm³= 1 J = 0.239 cal
1 cal = 4.184 J
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 气体方程的运用 求分子量（摩尔质量）M
pV nRT
m n M
m RT M
m M RT pV
13:30:28 18
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 气体方程的运用 求密度（ρ)
pV nRT
m n M
m V
nRT V p
m 有M n
m nRT p
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mp nRT
证明该定律：利用理想气体状态方程
设：混合气体中含有1. 2. 3…. I 种气体，物质的量分别n1, n2, n3 … ni
温度和体积是恒定的，即混合气体中各种气体的温度和体 积都与混合气体相同。
若各组分气体均为理想气体，即分子间没有相互作用。
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：
《现代化学基础》（第2版）胡忠鲠著，北京：高等教育 出版社，2005.1
3
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本课程主要教学内容
13:30:28
普化2-1 物质的状态 溶液 化学热力学初步 化学平衡 化学动力学基础 酸碱平衡和沉淀溶解平衡 普化2-2 氧化还原反应与电化学 原子结构与元素周期律 分子结构与化学键理论 配位化学基础
2
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课程介绍
主要参考书： 《普通化学》 (第5版).浙江大学普通化学教研组编，北 京: 高等教育出版社, 2002 《普通化学原理》（第3版）.华彤文, 杨骏英, 陈景祖, 刘淑珍编著.北京: 北京大学出版社, 2005.7
《普通化学》（第2版）.同济大学普通化学与无机化学教 研室.上海：同济大学出版社.2005.10
Mp RT
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1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 例：计算摩尔质量 惰性气体氙能和氟形成多种氟化物 XeFx。实验测定在 80℃，15.6 kPa 时，某气态氟化氙试样的密度为0.899 （g· -3)，试确定这种氟化氙的分子式。 dm 解：求出摩尔质量，即可确定分子式。 设氟化氙摩尔质量为M，密度为ρ= 0.899（g· -3)，质量 dm 为m (g)，R 应选用 8.314（kPa· 3· -1· -1）。 dm mol K
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例：惰性气体氙能和氟形成多种氟化物 XeFx。实验测定在 80℃，15.6 kPa 时，某气态氟化氙试样的密度为0.899（g· dm 3)，试确定这种氟化氙的分子式。
M
RT
p
Mp 根据 RT
0.899 8.314 353 M 169( g mol 1 ) 15.6
Vi xiV总
pi xi p总
13:30:28
pi Vi p总 V总
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：
A,B两种气体混合 分压定律：V、T 恒定
nA p A p总 n总
分体积定律：P、T 恒定
nA VA V总 n总
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例：实验室用排水集气法收集氢气，在298K时收集氢气 的压力为100.0kPa, 体积为0.355 dm³ ，已知此温度下水 的饱和蒸汽压为3.2kPa，求收集到的氢气的分压和氢气 物质的量是多少？ 解： 理解氢气的压力为100.0kPa含义, (1) pH₂ = p总 – p水 = 100.0 - 3.2 = 96.8 kPa (2) p V