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02 第二章 物质的状态.ppt

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本课件讲解物质的三种聚集状态,气体部分覆盖理想气体模型、状态方程、分压定律、格拉罕姆扩散定律、气体分子运动论与实际气体修正;液体部分说明蒸发、饱和蒸气压与沸点;固体部分介绍七大晶系与三种立方点阵的配位数和质点数。

第二章物质的状态导览页,列出气体、液体、固体三节的讲授顺序与内容构成
2.1气体导览页,列出理想气体、气体分子运动与实际气体三节内容
2.1.1 理想气体讲解页,说明1.1理想气体
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第1页:第二章 物质的状态 章节导览

第二章 物质的状态
本章依次讲授气体(理想气体、气体分子运动、实际气体)、液体(蒸发、饱和蒸气压、沸点)与固体(晶体与非晶体、晶系与点阵型式)。

第2页:2.1 气体

  • 理想气体:状态方程与分压定律
  • 气体分子运动:压强与扩散的微观解释
  • 实际气体:状态方程的修正与液化

第3页:2.1.1 理想气体

  • 1.1理想气体分子不占体积,可看成几何质点,分子间无吸引力,分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能的损失

第4页:一、理想气体状态方程

  • 一、理想气体状态方程即

第5页:二、混合气体分压定律

  • 二、混合气体分压定律当T一定时,在V体积内,设混合气体有i种,若各组分气体均为理想气体,则P总V=n总(原页为反应式或结构式,详见课件原图) = n1RT+ n2RT+……niRT = P1V+P2V…

第6页:分压与总压的关系

由于 PiV = niRT,P总V = n总RT,可得混合气体总压等于各组分分压之和。

本页公式以文本提取,下标与符号建议对照课件原图核对。

第7页:三、气体扩散定律

  • 三、气体扩散定律英国物理学家格拉罕姆(Graham)指出:同温同压下,气体的扩散速度与共密度的平方根成正比或即由于

第8页:气体扩散定律的获得

  • 气体扩散定律的获得

第9页:2.1.2 气体分子运动

  • 1.2 气体分子运动Azyx设容器内有N个质量为m的气体分子
  • 一个分子沿X轴运动碰撞A壁,由于碰撞时无能量损失,大小不变

第10页:每次碰撞

  • 每次碰撞,分子动量改变值为分子每秒碰撞A壁次数为该分子每秒钟动量总改变值为而该分子施于A壁的压力为容器内有N个分子,各面器壁共受力为

第11页:容器面积

  • 容器面积为,则器壁所受气体的压强为因气体分子的平均动能同绝对温度有关此式可解释扩散定律

第12页:2.1.3 实际气体

  • 1.3 实际气体状态方程理想气体的P 为一常数, 而实际气体的P 则不是常数
  • 主要原因是气体处于高压时分子自身的体积不容忽视,另外高压时分子间的引力不容忽视

第13页:状态方程修正为因此实际气体

  • 因此状态方程修正为因此实际气体状态方程为

第14页:2.1.4 气体

  • 1.4 气体的液化临界温度Tc临界压强Pc临界体积Vc

第15页:2.2 液体液体

  • 2 液体液体没有固定的外形和显著的膨胀性,但有着确定的体积,一定的流动性、一定的掺混乱性、一定的表面张力,固定的凝固执点和沸点

第16页:2.2.1 液体

  • 2.1 液体的蒸发液体分子运动到接近液体表面,并具有适当的运动方向和足够大的动能时,它可以挣脱邻近分子的引力逃逸到液面上方的空间变为蒸气分子

第17页:2.2.2 饱和蒸气压

  • 2.2 饱和蒸气压相同温度下,不同液体由于分子间的引力不同,蒸气压不同
  • 同一液体,温度越高,蒸气压越大

第18页:Clausius-Clapeyron方程

Clausius-Clapeyron 方程描述液体饱和蒸气压与温度的关系,可由两个温度下的蒸气压求摩尔汽化焓。

源文件拼写为 Clansius-Clapeyron,已按标准写法修正为 Clausius。

第19页:液体的沸点

  • 液体的沸点当P蒸= P外时的温度为沸点P外P蒸

第20页:2.3 固体

固体分为非晶体与晶体两大类,晶体按晶胞参数分为立方、四方、正交、六方、三方、单斜、三斜七种晶系,共 14 种点阵型式。

第21页:七种晶系与14种点阵型式

七种晶系的晶胞参数关系
晶系晶胞参数特征
立方 Cubica=b=c,α=β=γ=90°
四方 Tetragonala=b≠c,α=β=γ=90°
六方 Hexagonala=b≠c,α=β=90°,γ=120°
正交 Rhombica≠b≠c,α=β=γ=90°
三方 Rhombohedrala=b=c,α=β=γ≠90°
单斜 Monoclinica≠b≠c,α=γ=90°,β≠90°
三斜 Triclinica≠b≠c,α=β=γ≠90°

第22页:三种立方点阵形式的配位数与质点数

三种立方点阵形式的配位数与质点数
点阵形式配位数晶胞质点数
面心立方124
体心立方82
简单立方61

第23页:晶胞中质点个数的计算

  • 晶胞中质点个数的计算

第24页:面心立方晶胞中的原子个数

  • 面心立方晶胞中的原子个数
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