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1、第一章 溶液和胶体 教学目的 通过讲解使学生熟悉溶液组成的几种表示方法并能进行有关计算； 了解稀溶液的通性及其在有关专业中的应用。 教学要求 1熟练掌握物质的量、摩尔、摩尔质量等基本概念；熟练掌握溶液组成的常用表示方法；2 熟练掌握等物质的量规则及其应用；3 了解稀溶液的通性及其在专业课中的应用。 重点内容 1 溶液组成的表示方法及计算2稀溶液的依数性 难点内容 1 等物质的量规则及应用2稀溶液具有依数性的原因 使用教具 挂图（表） 多媒体课件 教学方法讲解式结合启发式 学时分配第一节溶液组成的表示方法3 学时第二节 稀溶液的依数性2 学时 作业 22 页 2 、 3、 4绪论一、化学的研究对
2、象在分子、原子、离子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及变化过程中能量关系的科学。二、化学的分类和无机及分析化学研究的内容根据研究侧重点的不同，把化学分为四大分支：无机化学、有机化学、分析化学和物理化学。三、化学与生物科学的关系运用物质结构、性质的知识科学地使用原材料，利用化学变化的规律研制出各种新材料、新产品。资源的开发利用、环保、生物工程等都离不开化学知识。四、本课程的教学目的无机化学部分要求掌握化学的基本知识、基本理论和基本技能；分析化学部分要求掌握以滴定分析为主的测定物质含量的方法。第一节分散系体系：化学上把所选取的研究对象成为体系。相：体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分
3、称为相。分为均相体系和单相系。分散系：一种或几种物质一微粒形式分散在另一种物质里形成的体系。分散质：分散系中被分散的物质。分散剂：起分散作用的物质又称分散介质。分散系按分散质粒子的大小，常把液体分散系分为粗分散系（d100nm）、胶体分散系（1100nm）、分子或离子分散系（d1nm）第二节 溶液的一般概念1 .溶液是由两种或两种以上组分所组成的均匀混合物。如：气体溶液（空气），液体溶液（海水）， 固体溶液（合金）。2 .通常所说溶液一般指液态溶液，最常见的是水溶液。3 .溶液的性质在很大程度上取决于溶质和溶剂的相对组成。4 .溶液组成的量度是用在一定的溶液或溶剂中所含溶质的多少来表示的。提问
4、1.中学已学过的表示溶液组成的方法有那些（2.什么是物质的量浓度？一、物质的量及其导出量1 .物质的量及其单位SI规定：使用七个基本单位长度量符号 L单位名称米n或mol时必须指明基本单元。质量 时间 电流热力学温度mtI千克 秒 安质量分数和物质的量浓度）？发光强度物质的量TI un开（尔文）坎（德拉）摩（尔）单位符mol号 mkg s AKCd(1) “物质的量”与质量、长度、时间等一样，是一个物理量，用符号“ n”表示；(2) “物质的量”的单位为摩尔( mol);(3)摩尔是一物系的物质的量，是含有同数分子、原子、离子等微粒数目的集体，该物系中所包含 的基本单元数与 0. 0012kg
5、C12的原子个数相等，即 Na个(阿佛加彳罗常数 Na =6.023*10 23(4)使用摩尔时必须指明基本单元(用元素符号或化学式注明在n后的括号内)n(H2)=1mol该物系含有 Na个 H 1mol H 2n(2H2)=1mol该物系含有 Na个 2H2 1mol 2H 21mol(2H 2+Q=2HbO)指 1mol 反应。(5)基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其它粒子或这些粒子的特定组合。(6)基本单元的确定方：a.由化学方程式确定：把化学(或离子)反应方程式中各物质的化学式(或离子式)的具体表达 式，包括其计量系数在内作为一个整体确定为该物质的基本单元。3H2 + N2 =
6、2NH3b.根据需要先选定一物质的基本单元，再以该物质的基本单元形式配平有这种物质参加的化学 反应方程式。如：1/5MnO4-=8/5H+=1/5Mn2+Fe3+4/5H2O同一物质，若基本单元不同，其物质的量的数值不同。如：18克-O,1n(H2O = 1mol, n( 2 H2Q = 2mol ,n ( 2H2Q = 0 . 5mol规律基本单元越大，物质的量的数值越小。根据次特点，启发学生总结换算公式(7)同一物质用不同的基本单元表示的物质的量之间的换算：n(B尸n(B)举例说明：2.摩尔质量1摩尔物质的质量M = nNA个(HO) , NA个(2H2。的质量如何？相同数目的不同基本单元
7、的物质质量有所不同。启发学生自己总结换算公式。(2)同一物质不同的基本单元表示M ( Z B) = Z M (B) , M (ZB) = Z M ( B)练习1. 1mol(3H2O)的质量。12. 100 克 CaCO的 n ( 2 CaCO)。引出回忆溶液浓度的表示方法有几种？(质量分数、物质的量浓度、体积比) 除了以上几种之外，还有多种。按其特点介绍如下。二、溶液组成的表示方法1 .物质的量浓度(1)定义n单位体积溶液中所含溶质的物质的量，c = Vc后的括号内)SI 制：mol dm-3常用单位：mol - L -1注：使用物质的量浓度时必须指明“基本单元”(用元素符号或化学式注明在(
8、2)同一物质以不同的基本单元表示的物质的量浓度不同c ( Z B) = Zc (B) , c (ZB) = Z c (B)1练习40克NaOH固体溶解成1L溶液，求c ( 2 NaOH。2 .质量摩尔浓度nB定义：单位质量溶剂中所含溶质的物质的量，bB = mASI制： mol - kg -1b b是一个与温度无关的物理量。3 .质量浓度mB单位体积的溶液中所含的溶质的质量。P B = V4 .物质的量分数溶质B的物质的量占溶液各组分的物质的总和的分数。用 Xb表示隹XB = (如果只有两种组分：XB + X A = 1)5 .质量分数溶质的质量与溶液的质量之比，用符号 Wb表示：mB3 B
9、= m(如果只有两种组分：3 B +w A = 1)三、各种表示方法之间的关系1 . 3 B Cb ；2 . CB bB；3 . p B c B:例1浓盐酸的3 B为37%密度为1 . 19g- mL-1,求：(1) c (HCl) ; ( 2) bB； ( 3) p b(11.9, 0. 016, 0. 44g mL-1)_J 2已知浓H2SO密度为1. 84,质量分数为 96%,试1f算 CH2SO4)和C( ESO，)(18 和 36)四、等物质的量规则(根据方程式进行计算)1 .等物质的量规则任何化学反应，若将化学反应方程式中的每一项(包括计量系数在内的化学式离子式)作为一个基本单元，
10、则反应中各反应物和各生成物的物质的量相等。例如：aA + bB = dD + eE当把A、B、C、D的基本单元确定为 aA、bB、dD、eE时，等物质的量可表示为：n ( a A ) = n ( b B ) = n ( d D ) = n ( e E )2 .等物质的量规则的应用凡是根据化学方程式进行计算：如对于反应中物质质量的计算，气体体积的计算、物质的纯度或产率的计算，滴定分析中确定溶液浓度的计算和分析结果的计算等都可以直接用等物质的量规则的计算等 均可依据此规则进行。例1欲配制C（H2SO4）=0. 050mol. L-1的硫酸溶液500mL,问应取密度为1. 84kg. L-1,质量分
11、数为 96%勺硫酸多少毫升？如何配制？解：已知，p =1.84 kg . L-1, cob =96%勺硫酸溶7其c（H2so4）=18. 0 mol . L-1由等物质的量规则知 n （H2SO4） 稀= n （H2SO4）浓C（H2SO4）稀 V 稀=C （H2SO4）浓 V 浓故V 浓 = 0 0014l=14ml配制方法：取密度为1. 84kg. L-1,质量分数为96%勺硫酸14ml,在不断搅拌下加入到约450ml蒸播-1水中，然后稀释至500 ml, 即得 500ml, c（H 2SO4）=0 050mol L-1 的硫酸溶液。例 2含有未知浓度的硫酸20.00mL,用 C（2NaO
12、H）=0. 100mol L -1 25.00mL 恰好中和。求 c（h2s04）。解：H2SO4 + 2NaOH = Na 2SO4 + 2H2O根据等物质的量规则： c （2NaOH） V（ 2NaOH） = c （ H2SO4） V（ H2SO4）H2SO4）c （ H2SO）4 = c （ 2NaOH） V（ 2NaOH） / V=0. 100X25X 10-3/20 X 10-3 =0 125（mol L-1）第二节 稀溶液的依数性（本节是物理化学的基本知识，理论性较强。可以从日常生活中的一些现象出发，激发学生的学习兴趣，带着疑问进入学习状态） 提问 1 高山上煮鸡蛋为什么不熟？（沸
13、点）2夏天腌黄瓜为什么“出汤”？（渗透压）3结冰的路面撒盐的原因是什么？（凝固点下降）上述几个问题在学完本节之后都会有详细的答案。将要介绍的几种性质是稀溶液所特有，且与溶质的本性无关，只与溶质粒子数多少有关，统称为稀溶液的依数性。溶液的性质, 有些是由溶质的本性决定的如溶液的颜色、密度、酸碱性、导电性等；还有一些与溶质的本性无关，只与溶液中所含溶质的多少有关。如：难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压等这类性质与溶质的本性无关只与溶液中所含溶质的多少有关叫稀溶液的依数性，又称稀溶液的通性。一、溶液的蒸汽压下降1蒸汽压的定义蒸发：分子冲破表面张力进入空间成为蒸汽分子的现象
14、凝聚：液面上的蒸汽分子受到表面水分子的吸引或外界压力重新进入液体的现象蒸汽压的定义：一定温度下，溶剂表面的蒸发的蒸发速度与凝聚速度相等时，凝聚和蒸发达到动态平衡时所对应的蒸汽压力。每一种液体在一定温度下都一定的蒸气压。而且，液体的蒸汽压随温度的升高而增大相 图：以温度为横坐标，压力为纵坐标，画出体系的状态与温度和压力的关系图。 引入 把等体积的水和糖水放入密闭容器中，过一段时间糖水体积增大，而纯水体积减小了，解释从而得出：2 溶液蒸汽压下降P 难挥发 T b?3 .沸点升高的原因纯溶剂中溶入难挥发非电解质后蒸汽压下降，要使溶液沸腾必须升高温度直至溶液的蒸汽压与外界 压力相等。所以溶液愈浓蒸汽压
15、下降越多，沸点升高越多。 Tb=Tb- T 0b =KbbB,其中；b b : mol kg -1,E为沸点升高系数，只与溶剂性质有关，与溶质本性无关。看图说明：P蒸与T的关系图见右。A点：对于水，P蒸=P外，Tb=100C对于溶液，100c时，b点：P蒸 T b?4.沸点升高的计算公式ATb = T bTb?= Kb bBE:溶剂的沸点升高常数单位：C kg - mol -1 （可查表）bB：溶质的质量摩尔浓度。三、溶液的凝固点下降1 .凝固点的定义固液两相具有相同蒸汽压而能平衡共存的温度。Ps=PTf=02 .凝固点下降的定义在纯溶剂中加入难挥发非电解质后溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点
16、的现象。Tf P液，冰将融化； 更低温度e点：P冰=P液，此点为Tf。所以，Tf T f4 .凝固点下降的公式ATf = T f? Tf = K f - bB5 .凝固点下降的应用(1)冷却剂(盐、水混合，冰融化吸热，可降低周围温度)(2)防止结冰(砂浆中加盐；汽车水箱中加甘油)(3)植物的耐寒、耐旱性(启发学生给出解释)四、溶液的渗透压1 .扩散现象与半透膜(1)扩散：由于分子的热运动，只要有浓度差就有扩散现象。 特点：溶质、溶剂同时进行，无方向性；P1(2)半透膜：只能让溶剂分子通过而不允许溶质分子通过的薄膜。如：喇胱、 I 肠衣、完整的植物根茎等。溶剂溶液半透膜特点：溶剂运动，有方向性(
17、浓度小-浓度大)2 .渗透溶剂分子通过半透膜进入溶液的过程。(1)渗透发生条件：a.半透膜存在， b .半透膜两边溶液有浓度差。(2)渗透的结果：由于渗透作用溶液的体积增大，垂直液面逐渐上升，当单位时间内溶剂分子从两个相反方向透过半透膜的分子数目相等时达到渗透平衡。3 .渗透压阻止溶剂分子通过半透膜渗入溶液施加的最小压力。用冗表示。半透膜两侧溶液的浓度差别越大，产生的渗透压越大。4 .渗透压的公式(范特霍夫公式)=c bRT5 .渗透压的应用6 1)通过测定 Tt估算溶质的相对分子量Ji =CBRT=RTn/V=RTmB/(M BV) M b=RTfb/(nV)7 2)淡水鱼和海水鱼不能互换生
18、存环境。(3)农作物施完化肥应及时浇水。8 4)人体发烧时需及时喝水或通过静脉注射等渗的0. 9%NaCl和5%葡萄糖溶液。9 5)果脯类食品保质期较长。10 )等渗、低渗、高渗溶液(输水)0. 9%fe理盐水；5%1萄糖(7)工业上反渗透技术的应用很广，如果汁、速溶咖啡、速溶茶的生产、海水淡化等。(补充内容：反渗透的应用)在浓度大的一侧施加的压力高于渗透压时，溶液的溶剂反渗透到浓度小的一侧。制淡水时，将海水中的水反渗透到纯水一方(如 1摩尔)需要的能量是：82. 26J利用蒸镭法由还水制淡水需要能量：41840J利用冷却、取冰块的方法制淡水需要能量：5858J o所以，若将一管端有半透膜的管子插入海洋深处，利用管内外海水高度的静压力作为反渗透的压力，更经济。Tt 海水=30atm反渗透进行海水淡化的关键：制备耐高压、不易堵塞、不让电解质通过的半透膜)本章小结1 .物质的量及其导出量(物质的量n、摩尔质量 M2 .溶液组成的表示方法(1)物质的量浓度：nc = VnB(2)质量摩尔浓度：bB = mAmb(3)质量浓度：VB(4)摩尔分数：xB = nm(5)质量分数：3 b = m3 .稀溶液的依数性(1)溶液的蒸汽压下降(2)溶液的沸点升高(3)溶液的凝固点降低(4)溶液的渗透压