1、基础化学全册精品完整课件基础化学全册精品完整课件 基础化学基础化学CAI园地园地 CAI Software 第一章第一章 绪绪 论论 第一节第一节 基础化学课程的地位和任务基础化学课程的地位和任务 二、怎样学好基础化学二、怎样学好基础化学 一、化学是一门中心科学一、化学是一门中心科学 一、化学是一门中心科学一、化学是一门中心科学 1.化学的研究对象化学的研究对象 化学是一门在原子分子水平上研究物质的化学是一门在原子分子水平上研究物质的 组成、结构、性质及其变化规律的科学组成、结构、性质及其变化规律的科学 2.化学的分类化学的分类 3.化学是一门中心学科。化学是一门中心学科。 一、化学是一门中心
2、科学一、化学是一门中心科学 4. 化学与医学的关系化学与医学的关系 麻醉剂麻醉剂 磺胺类药物磺胺类药物 抗生素抗生素 生物代谢生物代谢 生命组织成分生命组织成分 医药： 生物组成： 青蒿素青蒿素 磷酸奥司他韦磷酸奥司他韦 O C C CC HOCH2 H OH H H OH H H 脱氧核糖 deoxyribose O C C CC HOCH H OH H OH H 碱基 POO O O O C C CC HOCH H OH H OH H 碱基 POO O O N N N HN N H H N NH OO H H N N N HN O N N NH N O H H H H H 腺嘌呤胸腺嘧啶
3、胞核嘧啶鸟嘌呤 adenine guaninecytosine thymine 基因 二、怎样学好基础化学？二、怎样学好基础化学？ 1.基础化学的主要内容基础化学的主要内容 水溶液的性质、有关理论及应用水溶液的性质、有关理论及应用 化学反应规律及其应用化学反应规律及其应用 物质结构与性质的关系物质结构与性质的关系 滴定分析与分光光度法滴定分析与分光光度法 （1）预习 （2）认真听好每一节课 （3）多问 （4）认真做好每一章后的练习 （5）重视实验课 2.怎样学？ 第二节第二节 我国的法定计量单位我国的法定计量单位 本书附录一（本书附录一（P287289页）页） 绪绪 论论 国 际 单 位 国
4、际 单 位 SI单位单位 SI倍数单位倍数单位 SI基本单位基本单位 SI导出单位导出单位 第二节第二节 我国的法定计量单位我国的法定计量单位 本书附录一（本书附录一（P287289页）页） 绪绪 论论 我国的法定计量单位我国的法定计量单位 1.国际单位制的单位国际单位制的单位 2.若干可与国际单位并用的非国际单位若干可与国际单位并用的非国际单位 (本书附录一本书附录一 表表4) 第五节第五节 分散系统与混合物的组成标度分散系统与混合物的组成标度 绪绪 论论 分散系：分散系：一种或数种物质分散在另一种物质中一种或数种物质分散在另一种物质中 所形成的系统。所形成的系统。 一、分散系统一、分散系统
5、 分散相分散相： 被分散的物质被分散的物质 分散介质分散介质：容纳分散相的连续介质：容纳分散相的连续介质 分散系分散系 真溶液真溶液 分散相粒子分散相粒子1nm 胶体胶体 分散相粒子分散相粒子1nm, 100nm 粗分散系粗分散系 分散相粒子分散相粒子100nm, 按分散相粒子大小分为：按分散相粒子大小分为： 第五节第五节 分散系统与混合物的组成标度分散系统与混合物的组成标度 绪绪 论论 分散系：分散系：一种或数种物质分散在另一种物质中一种或数种物质分散在另一种物质中 所形成的系统。所形成的系统。 一、分散系统一、分散系统 按分散是否均相分为：按分散是否均相分为： 分散系分散系 均相分散系均相
6、分散系 溶液溶液 非均相分散系非均相分散系 粗分散系粗分散系 相：相：物理和化学性质完全相同的部分物理和化学性质完全相同的部分 第五节第五节 分散系统与混合物的组成标度分散系统与混合物的组成标度 符号：符号：n nB B 单位：单位：molmol （1mol=6.0221mol=6.022101023 23个粒子） 个粒子） （一）物质的量（一）物质的量 绪绪 论论 定义定义：摩尔是一系统的物质的量，该系：摩尔是一系统的物质的量，该系 统中所含的基本单元数与统中所含的基本单元数与 0.012kg12C的的 原子数目相等。原子数目相等。 二、混合物的组成标度二、混合物的组成标度 使用摩尔时，必须
7、同时指明使用摩尔时，必须同时指明基本单元。基本单元。 例如：例如： n(H) 、 n(H2) 、 n(1/2SO42-) , n(H2+1/2O2) 注意注意 摩尔是摩尔是物质的量物质的量的单位、不是的单位、不是质量质量的的 单位。单位。(1mol是是6.023 1023个微粒的集体个微粒的集体) 物质的量与物质的质量之间的关系物质的量与物质的质量之间的关系 绪绪 论论 （一）物质的量（一）物质的量 物质物质B的的摩尔质量摩尔质量MB定义为：定义为： 当以当以g mol-1为单位时，为单位时， 原子：原子：MB=Ar (Ar为相对原子质量）为相对原子质量） 分子：分子：MB=Mr (Mr为相对
8、分子质量）为相对分子质量） nB= mB MB MBmB/nB def 常用单位：常用单位： (g mol-1 或或kg mol-1) 绪绪 论论 问题：问题： 10.6gNa2CO3以以Na2CO3为基本单元和以为基本单元和以 1/2Na2CO3为基本单元物质的量各为多少？为基本单元物质的量各为多少？ 解解：M(Na2CO3)=106g mol-1 M (1/2Na2CO3)=53g mol- 1 n(Na2CO3)=10.6g/106g mol-1=0.1mol n (1/2Na2CO3)=10.6g/53g mol-1=0.2mol 质量浓度：质量浓度：B=mB/v 单位：单位：kg L
9、-1或或mg L-1 def B不是密度不是密度 绪绪 论论 （二）物质的量浓度（二）物质的量浓度 符号：符号：c cB B 单位：单位：molmol L L- -1 1 定义：定义：c cB B=n nB B/V/V defdef （mmolmmol L L- -1 1或或 molmol L L- -1 1） （三）摩尔分数和质量摩尔浓度（三）摩尔分数和质量摩尔浓度 1.1.摩尔分数：摩尔分数： xB B（单位为（单位为1 1） 一种溶质的溶液一种溶质的溶液 xB= nB nB nA + xA= nA nB nA + xA+ xB = 1 xB= nB/i ni def 绪绪 论论 （三）摩
10、尔分数和质量摩尔浓度（三）摩尔分数和质量摩尔浓度 1.1.摩尔分数：摩尔分数： xB B（单位为（单位为1 1） 一种溶质的溶液 两种以上溶质的溶液 xB= nB nB+ nA+ xA+ xB 1 nC + 绪绪 论论 符号：符号：bB 单位：单位：mol kg-1 定义定义: : bB= nB bB= nB mA 1000 或或 (g) (kg) ？ def 绪绪 论论 2.2.质量摩尔浓度：质量摩尔浓度： 例：例：10g L-1蔗糖蔗糖(C12H22O11）溶）溶 液的密度液的密度1(g ml-1)(蔗糖蔗糖Mr=342)， 计算其质量摩尔浓度计算其质量摩尔浓度bB。 。 解：解： 10g
11、L-1= 10g溶质溶质 1000ml溶液溶液 nB = 10/Mr = 10/342 mA = 10001 10 bB =nB/mA =1000(10/342)/(10001 10) =0.030(molkg -1) ( )g 绪绪 论论 作业：作业： P10：10、 11 稀薄溶液的依数性稀薄溶液的依数性 第二章 (Colligative properties of solution) 本章主要内容本章主要内容 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低 溶液的渗透压力溶液的渗透压力 溶液的性质溶液的性质 与溶质的与溶质的 本性有关本性有关 的性
12、质的性质 第一类第一类 第二类第二类 与溶质的本性无关、只与溶质的本性无关、只 与溶液中与溶液中单位体积的粒单位体积的粒 子数目子数目有关的性质有关的性质 ( (亦称亦称稀薄稀薄 溶液的依数溶液的依数 性性) ) 1.1.溶液的蒸气压溶液的蒸气压 下降下降 2.2.溶液的沸点升溶液的沸点升 高高 3. 3. 溶液的凝固溶液的凝固 点降低点降低 4. 4. 溶液的滲透溶液的滲透 压力压力 溶液的颜溶液的颜 色色 、 体积、导体积、导 电性、电性、 溶解度等溶解度等 稀薄溶液的依数性稀薄溶液的依数性 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 (Vapor pressure lowering of solu
13、tion) 第一节第一节 气态气态(g) 固态固态(s) 液态液态(l) 凝固凝固 熔化熔化 一、蒸气压（饱和蒸汽压）一、蒸气压（饱和蒸汽压） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . （亦即（亦即饱和蒸气压饱和蒸气压） 在密闭容器中，在密闭容器中，一定温度下，一定温度下， 蒸发速度 = 冷凝速度 蒸气饱和 蒸气压蒸气压:与液相处于平衡时的蒸气所具与液相处于平衡时的蒸气所具 有的压力称为该温度下的饱和蒸气压。有的压力称为该温度下的饱和蒸气压。 符号：符号：p，单位：，单位：Pa或或kPa . . . . . . . . . . . . . . . . .
14、. . . . . 蒸发速度 = 冷凝速度 蒸气饱和 关于蒸气压关于蒸气压 (P) 影响蒸气压大小的因素影响蒸气压大小的因素 液体的本性液体的本性 图蒸气压与温度的关系图图蒸气压与温度的关系图 关于蒸气压关于蒸气压 (P) 影响蒸气压大小的因素影响蒸气压大小的因素 液体的本液体的本 性性 温度温度:同一液体的同一液体的P(蒸汽压蒸汽压)随随T升高而升高升高而升高 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 大气压大气压 蒸气压蒸气压 沸点沸点: 液体蒸气压液体蒸气压 与大气与大气 压相等时的压相等时的 温度。温度。 符号符号： Tb(boiling)
15、 图蒸气压与温度的关系图图蒸气压与温度的关系图 关于蒸气压关于蒸气压 (P) 影响蒸气压大小的因素影响蒸气压大小的因素 液体的本性液体的本性 温度温度:同一液体的同一液体的P随随T升高而升高升高而升高. 蒸气压大小与容积大小及液体多少无关蒸气压大小与容积大小及液体多少无关 对于一定的液体在一定的温度下，对于一定的液体在一定的温度下， 该液体的蒸汽压一定。该液体的蒸汽压一定。 冰的蒸气压冰的蒸气压:与冰与冰(固相固相)平衡的水蒸气压力平衡的水蒸气压力 称称冰的饱和蒸气压冰的饱和蒸气压。 H2O(固固) H2O(气气) 升升 华华 凝华凝华 关于蒸气压关于蒸气压 (P) 与与 相等时相等时 的的温
16、度温度 固体的蒸气压固体的蒸气压 液体的蒸气压液体的蒸气压 凝固点凝固点:(符号符号Tf)freezing 纯水和冰的饱和蒸气压纯水和冰的饱和蒸气压 温温 度度 水水p/kPa 冰冰p/kPa 150 476.0 100 101.3 20 2.33 10 1.23 0 0.610 0.610 -10 0.26 -20 0.10 水的正常 沸点 (Tb0) 冰点(Tf0) 液体的正常沸点：外压为液体的正常沸点：外压为 101.3kPa时的沸点。时的沸点。 不注明压力时通常指正常沸点。不注明压力时通常指正常沸点。 蒸蒸 气气 压压 随随 温温 度度 升升 高高 而而 增增 大大 水、冰的蒸气压与温
17、度的关系示意图水、冰的蒸气压与温度的关系示意图 A O 101.3 Tb0 Tf 0 p/kPa Tf0=0(273K) Tb0=100(373K) T/K 水的沸点水的沸点 水的凝固点水的凝固点 水的蒸气压水的蒸气压 冰的蒸气压冰的蒸气压 B 冰点 纯溶剂的沸点用纯溶剂的沸点用Tb0，凝固点用，凝固点用Tf0 二、溶液的蒸气压二、溶液的蒸气压 溶液的蒸气压溶液的蒸气压:p 溶液的蒸气压溶液的蒸气压水的蒸气压水的蒸气压:p 难挥发溶质的溶液难挥发溶质的溶液 p0 溶液的蒸气压下降值：溶液的蒸气压下降值：p=p0 - p 水和溶液的蒸气平衡原理水和溶液的蒸气平衡原理 纯溶剂气纯溶剂气液平衡液平衡
18、 溶剂分子溶剂分子 水和溶液的蒸气平衡原理水和溶液的蒸气平衡原理 纯溶剂气纯溶剂气液平衡液平衡 溶液气溶液气液平衡液平衡 溶剂分子溶剂分子 难挥发溶质微粒难挥发溶质微粒 二、溶液的蒸气压下降二、溶液的蒸气压下降 难挥发溶质溶液的蒸气压难挥发溶质溶液的蒸气压 总是低于同温总是低于同温 度下纯溶剂的蒸气压度下纯溶剂的蒸气压. 溶液蒸压下降的原因溶液蒸压下降的原因: pp 0 实验证明：实验证明： （溶液溶液) （纯溶剂）（纯溶剂） 单位时间内从溶液的液面逸出的单位时间内从溶液的液面逸出的溶剂分子数溶剂分子数 要要比从纯溶剂时少比从纯溶剂时少(因为溶质分子不挥发因为溶质分子不挥发)。 水、冰和水溶液
19、的蒸气压与温度的关系示意图水、冰和水溶液的蒸气压与温度的关系示意图 A O 101.3 p/kPa T/K B 水溶液蒸气压水溶液蒸气压 A O A ：溶液的蒸气压曲线：溶液的蒸气压曲线 B ：溶液的凝固点曲线：溶液的凝固点曲线 拉乌尔定律（拉乌尔定律（Law of Rault） 在一定温度下，难挥发性非电解质在一定温度下，难挥发性非电解质稀稀 薄溶液的蒸气压薄溶液的蒸气压等于等于纯溶剂的蒸气纯溶剂的蒸气 压压乘以乘以溶液中溶液中溶剂的摩尔分数溶剂的摩尔分数 p = p0 xA xA（溶剂的摩尔分数）（溶剂的摩尔分数）=1xB p = p0 xA p = p0（1xB ） p = p0 xB
20、p0 p = p0 xB p = p0 xB Raoult定律仅适用于稀薄溶液定律仅适用于稀薄溶液 稀薄溶液中：稀薄溶液中： nAnB nA+nBnA nA + nB xB= nB nA nB mA bB= nB nAMA nB = = nB nA xB 故：故：xBbBMA 1/MA p = p0 xB p = p0 在一定温度下在一定温度下, ,稀薄溶液的蒸气压下降稀薄溶液的蒸气压下降(P)(P) 与与溶质的质量摩尔浓度溶质的质量摩尔浓度成正比成正比， 而与溶质的种类和本性无关而与溶质的种类和本性无关 p = bB MA bB K 溶液的沸点升高和凝固点降低溶液的沸点升高和凝固点降低 第二
21、节第二节 (boiling point elevation and freezing point depression of solution) 一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高 （一）液体的沸点（一）液体的沸点（Tb) 液体的蒸气压与大液体的蒸气压与大 气压相等时的温度气压相等时的温度。 正常沸点正常沸点:指在指在外压为外压为101.3kPa 条件下的沸点。例如，水的正常沸条件下的沸点。例如，水的正常沸 点为点为373K。 大气压大气压 蒸气压蒸气压 液体的沸点与外压有关。液体的沸点与外压有关。 A O 101.3 p/kPa T/K B A， ， O， ， 水的蒸气压 溶液的蒸气压 溶
22、液的沸点为什么会升高？溶液的沸点为什么会升高？ A A O O 101.3 Tb Tb0 p/kPa 水的水的Tb0=100(373K) T/K B Tb=TbTb0 溶液的沸点 溶液的沸点升高 一、溶液的沸点升高一、溶液的沸点升高 Tb=? A A O O 101.3 Tb Tb0 p/kPa T/K B p=K bB Tb=Tb-Tb0=Kb bB Tbp Kb：溶剂的质量摩尔沸点升高常数。单位：溶剂的质量摩尔沸点升高常数。单位：Kkg mol-1 Tb= KbbB 说明稀薄溶液的说明稀薄溶液的TbbB,即只与即只与 一定量的溶剂中一定量的溶剂中所含溶质的微粒数所含溶质的微粒数有有 关关,
23、而与溶质种类和本性无关。而与溶质种类和本性无关。 Tb 也是稀也是稀薄薄溶液溶液 的的 一一 种依数性种依数性 Kb:溶剂的质量摩尔沸点升高常数溶剂的质量摩尔沸点升高常数, 由溶剂本性决定。由溶剂本性决定。 如如 Kb(水水)=0.512 (K.kg.mol-1) bB :溶液的质量摩尔浓度溶液的质量摩尔浓度 几种溶剂的沸点及质量摩尔沸点升高常数（几种溶剂的沸点及质量摩尔沸点升高常数（Kb） 溶剂溶剂 Tb/ Kb/K kg mol-1 乙酸乙酸 苯苯 四氯化碳四氯化碳 乙醚乙醚 乙醇乙醇 水水 118.1 80.2 76.7 34.7 78.4 100.0 3.07 2.53 5.03 2.
24、02 1.22 0.512 同一物质同一物质固液两相固液两相蒸气压相等蒸气压相等时时的温的温 度度，即即固液两相固液两相平衡共存平衡共存时时的温度的温度 （一）液体的凝固点（一）液体的凝固点（ Tf0 ） 例如：例如：Tf0= 273K( 0) （二）溶液的凝固点降低（二）溶液的凝固点降低 Tf Tf0 二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低 当溶液的蒸气压等于当溶液的蒸气压等于 固相固相蒸气压时的温度蒸气压时的温度 二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低 O O Tf 0 Tf p/kPa T/K B TfTf0 A A， ， 为什么凝固点会降低？为什么凝固点会降低？ 溶液的凝固点降低的
25、溶液的凝固点降低的 原因是由于原因是由于溶液的蒸气溶液的蒸气 压下降引起压下降引起 溶液的凝固点降低值溶液的凝固点降低值 Tf = Tf0 - Tf Tf =？ Tfp =K bB Tf=Tf0-Tf=Kf bB Tfp Kf：溶剂的质量摩尔凝固点降低常数。：溶剂的质量摩尔凝固点降低常数。 单位：单位：Kkg mol-1 二、溶液的凝固点降低二、溶液的凝固点降低 Tf= KfbB 说明稀溶液的说明稀溶液的Tf bB(即即一一 定量溶剂中所含溶质的微粒数定量溶剂中所含溶质的微粒数),与溶与溶 质种类和本性无关。质种类和本性无关。 Tf 也是稀溶也是稀溶 液的一种依数性液的一种依数性 bB: 溶液
26、的质量摩尔浓度溶液的质量摩尔浓度 Kf: 溶剂的质量摩尔凝固点降低常数由溶剂的质量摩尔凝固点降低常数由 溶剂本性决定。溶剂本性决定。 例如例如:Kf(水水) =1.86(K.Kg.mol-1) 几种溶剂的凝固点及质量摩几种溶剂的凝固点及质量摩 尔凝固点降低常数（尔凝固点降低常数（Kf） 溶剂溶剂 Tf/ Kf /K kg mol-1 乙酸乙酸 苯苯 四氯化碳四氯化碳 乙醚乙醚 萘萘 水水 17 5.5 -22.9 -116.2 80.5 0.0 3.9 5.12 32 1.8 6.8 1.86 【思考题思考题2-1】将将273K的冰放入的冰放入273K 的蔗糖溶液，冰将发生什么变化？的蔗糖溶液
27、，冰将发生什么变化？ 答案答案 冰将逐渐溶化冰将逐渐溶化 例例2-2 将将0.638g尿素溶于尿素溶于250g水水 中，测得此溶液的凝固点降低中，测得此溶液的凝固点降低 值为值为0.079K，试求尿素的相对，试求尿素的相对 分子量（分子量（Kf=1.86K kg mol-1) 解：解： Tf=Kf bB bB= Tf/Kf =0.079K/1.86K k g mol-1 bB=nB/ mA nB=bB mA = 0.0425 mol kg-1 250 g /1000 nB= 0.0106mol bB=0.0425 mol kg-1 MB= mB/nB =0.638g/0.010 6mol =6
28、0g m ol-1 Mr=60 例例:1%蔗糖蔗糖(C12H22O11)水溶液的密度水溶液的密度1(g mL-1) (蔗糖蔗糖Mr=342，水的，水的Kb=0.512K kg mol-1, Kf= 1.86K kg mol-1)，计算该溶液的，计算该溶液的沸点沸点和和 凝固点。凝固点。 （）（）1%蔗糖蔗糖(C12H22O11）溶液的）溶液的 密度密度1(g mL-1)(蔗糖蔗糖Mr=342)，计，计 算其质量摩尔浓度算其质量摩尔浓度bB。 。 解：解： 1%= 1g溶质溶质 100mL溶液溶液 nB = 1/Mr = 1/342 mA = (1001)1 bB =nB/mA =1000(1/
29、342)/(10011) =0.030(mol kg -1) 例例:1%蔗糖蔗糖(C12H22O11)水溶液的密度水溶液的密度1(g mL-1) (蔗糖蔗糖Mr=342，水的，水的Kb=0.512K kg mol-1, Kf= 1.86K kg mol-1)，计算该溶液的计算该溶液的沸点沸点和和凝固点凝固点。 解：解： bB = 0.030(mol kg -1) 根据：根据： Tb=Kb bB Kb=0.512 Tb = =0.015(K) Tb=Tb+Tb0 =0.015+373=373.015(K) 0.030 0.512 前面已计算 例:1%蔗糖(C12H22O11)水溶液的 密度1(g
30、 mL-1) (蔗糖Mr=342，水 的Kb=0.512K kg mol-1, Kf= 1.86K kg mol-1)，计算该溶液计算该溶液 的的沸点沸点和和凝固点。凝固点。 解：解： bB = 0.030(mol.kg -1) 根据：根据： Tf=Kf bB Kf=1.86 Tf= =0.056(K) Tf=Tf0Tf 或或 =2730.056=272.44(K) 1.86 0.030 凝固点降低法的应用凝固点降低法的应用 测定小分子溶质的相对分子质量测定小分子溶质的相对分子质量 Tf=KfbB=Kf mB mAMB MB= Kf m B mATf 食盐和冰的混合物可用作冷冻剂。食盐和冰的混
31、合物可用作冷冻剂。 【例例2-3 】将将0.322g萘溶于萘溶于80g苯中苯中,测测 得溶液凝固点为得溶液凝固点为278.34K. 求萘的分子量求萘的分子量. 解解:查表查表 Tf0=278.5K Kf,苯 苯=5.12 Tf = 278.5 - 278.34 = 0.16 MB = Kf mB 1000 Tf mA =5.12(0.3221000)/(0.1680) =128 溶液的渗透压力溶液的渗透压力 第三节第三节 (Osmotic pressure of solution) 一、渗透现象与渗透压一、渗透现象与渗透压 若两侧表面承受的外压相同若两侧表面承受的外压相同 （101.3kPa)
32、,水水(或溶剂或溶剂)分子通分子通 过半透膜向较高浓度溶液渗透。过半透膜向较高浓度溶液渗透。 图图2-5 渗透现象渗透现象 1.渗透现象渗透现象 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 半透膜半透膜 半透膜半透膜 (a)渗透发生之前渗透发生之前 (b)渗透现象渗透现象 溶剂的溶剂的 净转移净转移 一、渗透现象与渗透压一、渗透现象与渗透压 图图2-5 渗透现象渗透现象 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 半透膜半透膜 (b)渗透现象渗透现象 溶剂的溶剂的 净转移净转移 渗透现象产生的原因渗透现象产生的原因 由于膜两侧单位体积内溶剂由于膜两侧单位体积内溶剂 分子数不等，单位时间内穿过分子数不等，单位时
33、间内穿过 半透膜半透膜向溶液方向的溶剂分向溶液方向的溶剂分 子比向溶剂方向的更多（净结果）子比向溶剂方向的更多（净结果） 1.渗透现象渗透现象 产生渗透必须产生渗透必须 具备的条件：具备的条件： 有半透膜存在有半透膜存在 膜两侧溶液存膜两侧溶液存 在浓度差。在浓度差。 渗透方向渗透方向: 溶剂分子从溶剂分子从 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 稀溶液稀溶液 浓溶液浓溶液 一、渗透现象与渗透压一、渗透现象与渗透压 1.渗透现象渗透现象 一、渗透现象与渗透压一、渗透现象与渗透压 1.渗透现象渗透现象 渗透平衡渗透平衡 图图2-5 渗透现象和渗透压力渗透现象和渗透压力 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 (b)渗透现象渗
34、透现象 溶剂的溶剂的 净转移净转移 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 (c)渗透压力渗透压力 当单位时间内，当单位时间内， 溶剂分子向两个溶剂分子向两个 方向的渗透速率方向的渗透速率 趋于相等趋于相等 两侧液面不再上升和下降两侧液面不再上升和下降 溶溶 剂剂 溶液溶液 半透半透 膜膜 渗透压力示意渗透压力示意 图图 2.2.渗透压渗透压 单位：单位：Pa或或kPa 若用一半透膜将若用一半透膜将溶溶 液和纯溶剂液和纯溶剂隔开隔开,欲欲 使膜两侧液面的高使膜两侧液面的高 度相等并保持不变度相等并保持不变 （即（即纯溶剂和溶液纯溶剂和溶液 维持维持渗透平衡时渗透平衡时）, 必须在溶液液面上必须在溶液液面上 加
35、的超额压力加的超额压力. 一、渗透现象与渗透压一、渗透现象与渗透压 2. 渗透压渗透压 图图2-5 渗透现象和渗透压力渗透现象和渗透压力 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 溶剂的溶剂的 净转移净转移 纯溶剂纯溶剂 溶液溶液 如果在溶液上方所加如果在溶液上方所加 的压力大于的压力大于渗透压渗透压 有何现象？有何现象？ 反向渗透反向渗透:使渗透作使渗透作 用逆向进行的过程用逆向进行的过程。 渗透压渗透压()=？ 二、溶液的渗透压与浓度及温度的关系二、溶液的渗透压与浓度及温度的关系 Van， ，t Hoff定律： 定律： =cBRT 理想气体方程理想气体方程 P =nRT/V 稀水溶液：稀水溶液： cB（mo
36、l L-1）bB（mol kg-1） = bBRT =cBRT bBRT R=8.314J K-1 mo1-l cB:mol L-1即即mol dm-3 bB:mol kg-1 T:K :kPa 稀溶液的稀溶液的渗透压渗透压与溶液的与溶液的浓度浓度和和温度温度 成正比成正比,而与而与溶质溶质的的种类种类和和本性本性无关无关 单位： =cBRTbBRT 表明在一定温度下，稀溶液的表明在一定温度下，稀溶液的只决定于只决定于 单位体积溶液中所含溶质的微粒数单位体积溶液中所含溶质的微粒数,与溶与溶 质本性无关质本性无关. 也是稀溶液也是稀溶液 的一种依数性的一种依数性. 注意注意 V=nRT (Van
37、t Hoff 公式公式) pV=nRT (理想气体状态方程理想气体状态方程) 两者形式相同两者形式相同,R值也相同值也相同,但但 与与 p在本质在本质 上并无相同之处上并无相同之处. 例：例：37时，时，0.1mol L-1蔗糖的渗透压是多少蔗糖的渗透压是多少? 解解:=cB BRTRT 8.314 =257.7 (kPa) =257.7/101.3=2.54 (atm) =2.54 10.1=25.7(米水柱米水柱) = 0.1 (273+37) 小结小结: 稀溶液的通性：稀溶液的通性： (稀溶液的依数性稀溶液的依数性) 溶液的蒸气压下降溶液的蒸气压下降 溶液的溶液的 沸点升高沸点升高 溶液
38、的溶液的 凝固点下凝固点下 降降 p = K bB =cBRT =bBRT Tf=Kf bB Tb=Kb bB 在一定温度下，只与在一定温度下，只与溶液中粒子的溶液中粒子的 数目数目有关而与溶质本性无关的性质，有关而与溶质本性无关的性质， 称为溶液的依数性称为溶液的依数性 溶液的浓度溶液的浓度 bB = bBRT Tf=Kf bB Tb=Kb bB p = K bB 公式的适用范围：公式的适用范围： 难挥发非电解质的稀溶液 难挥发非电解质的稀溶液 溶液的依数性的实际应用：溶液的依数性的实际应用： 测定非电解质的分子量 (1) 利用凝固点降低利用凝固点降低 不用沸点升高，原因是同一溶剂不用沸点升
39、高，原因是同一溶剂 的的KfKb，凝固点降低值大于沸，凝固点降低值大于沸 点升高值，凝固点降低值测量的点升高值，凝固点降低值测量的 更准确，实验误差小。更准确，实验误差小。 例：将例：将0.20g葡萄糖溶于葡萄糖溶于10.0g水中水中, 测得此溶液的凝固点为测得此溶液的凝固点为0.207，求，求 葡萄糖的相对分子质量（水的葡萄糖的相对分子质量（水的Kf=1.86) 解解: Tf=Kf bB bB= mB/MB mA nB/mA= MB= Kf mB Tf mA Tf/Kf = bB 注意：注意：mB单位单位:g mA单位单位:kg 例：将例：将0.20g葡萄糖溶于葡萄糖溶于10.0g水中水中,
40、 测得此溶液的凝固点为测得此溶液的凝固点为0.207，求，求 葡萄糖的相对分子质量（水的葡萄糖的相对分子质量（水的Kf=1.86) MB= Kf mB Tf mA MB= 1.860.20 0.207 10.0 1000 (g) 解: =180g mol-1 Mr=180 溶液的依数性的实际应用：溶液的依数性的实际应用： 测定非电解质的分子量 (1) 利用凝固点降低利用凝固点降低 MB= Kf mB Tf mA Tf与与MB成反比，成反比， 分子量越小，分子量越小，Tf 越大，测量的越越大，测量的越 准确。适应于测准确。适应于测 量量小分子量小分子量非电非电 解质的分子量解质的分子量 （2）利
41、用渗透压力）利用渗透压力 例例:将将1.00g血红素配成血红素配成100ml溶液溶液,在在 20时测得溶液的渗透压为时测得溶液的渗透压为0.366kPa, 求血红素的相对分子质量求血红素的相对分子质量. 解解: = cBRT cB= nB/V= mB/MB V MB= mB RT V /RT = cB 注意注意:mB单位单位: g，T单位：单位：K R=8.314 J mol-1 K-1 V:单位单位: L， 单位单位: kPa 例例:将将1.00g血红素配成血红素配成100mL溶液溶液,在在 20时测得溶液的渗透压为时测得溶液的渗透压为0.366kPa, 求血红素的相对分子质量求血红素的相对
42、分子质量. MB= mB RT V = 1.008.314 293 100 10-3 0.366 =6.66 104 (g mol-1) 解： Mr= 6.66 104 溶液的依数性的实际应用：溶液的依数性的实际应用： 测定非电解质的分子量 （2）利用渗透压力）利用渗透压力 MB= mB RT V 与与MB成反比，分子量成反比，分子量 越大，越大， 越小，测量越小，测量 时需要的半透膜强度越时需要的半透膜强度越 小，越能准确测量小，越能准确测量。 适应于测量适应于测量大分子量大分子量非非 电解质的分子量电解质的分子量 (一一) 电解质溶液的依数性电解质溶液的依数性 三、渗透压在医学上的意义三、
43、渗透压在医学上的意义 对于强电解质对于强电解质NaCl水溶液，溶液越水溶液，溶液越 稀，稀， Tf(实验值实验值)/ Tf(计算值计算值)趋趋 近于近于2。为什么？为什么？ NaClNa+Cl-，1个个NaCl在溶液中在溶液中 产生产生2个离子个离子 非电解质：非电解质： i =1 电解质：电解质： i1 i 称为校正因子称为校正因子 强电解质稀溶液的依数性： 沸点升高沸点升高 Tb= iKbbB 凝固点降低凝固点降低 Tf= iKfbB 渗透压力渗透压力 = icBRT= ibBRT NaCl Na+ + Cl- i=2 MgCl2 Mg2+ + 2Cl- i=3 Na2CO3 2Na+ +
44、 CO32- i=3 MgSO4 Mg2+ + SO42- i=2 A-B型强电解质，型强电解质， 校正因子校正因子i=2 A2-B或或A-B2型强电解质，型强电解质， 校正因子校正因子i=3 校正因子校正因子i 是一“分子”电解质是一“分子”电解质解离出的解离出的 离子数离子数 【思考题思考题2-2 】排出下列稀溶液在排出下列稀溶液在310K 时时, 蒸气压下降蒸气压下降(P )由小到大的顺序由小到大的顺序. 0.01mol kg-1蔗糖溶液蔗糖溶液 0.01mol kg-1 葡萄糖溶液葡萄糖溶液 0.01mol kg-1NaCI溶液溶液。 答案：答案： = 例：临床上常用的生理盐水例：临床
45、上常用的生理盐水 是是9.0 g L-1的的NaCl溶液溶液,求此溶液在求此溶液在 37时的渗透压时的渗透压(不考虑离子强度不考虑离子强度) 解解: 根据根据: = i cBRT NaCl cB = 9.0/58.5 (mol L-1) = i cB RT= =7.9 102(kPa) 2 ( 9.0/58.5 ) 8.314310 i=2 （二）渗透浓度：（二）渗透浓度： 体液中体液中能产生渗透效应能产生渗透效应的各种渗透活性物的各种渗透活性物 质质(分子或离子分子或离子)的物质的量浓度的总和的物质的量浓度的总和 mol L-1 mmol L-1 符号符号cOS 单位单位: 渗透活性物质渗透活性物质：在溶液中产生渗在溶液中产生渗 透效应的溶质粒子（分子、离子）透效应的溶质粒子（分子、离子） 医学上常用渗透浓度来比较溶液医学上常用渗透浓度来比较溶液 渗透压力的大小渗透压力的大小 例例:求求50.0g L-1葡萄糖葡萄糖(Mr=180)的渗透浓度的渗透浓度 渗透浓度渗透浓度COS =0.278mol L-1 cB=50.0/180 =278 mmol L-1 =0.278(mol L
