气体、液体和溶液的性质
第一章 气体、液体和溶液的性质
§1-1 气体的性质
本节的重点是三个定律：
1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures ） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes ） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law of diffusion ）
一、理想气体(Ideal Gases )――讨论气体性质时非常有用的概念
1．什么样的气体称为理想气体？
气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。
即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。 2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。
3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？
只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。
二、理想气体定律（The Ideal Gas Law ）
1．由来
(1) Boyle’s law （1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationship
n 、T 不变 ， V ∝ 1/ p or pV = constant
(2) Charles’s law （1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationship
n 、p 不变 ， V ∝ T or V /T = constant
(3) Avogadro’s law （1778-1823）Italian physicist
Avogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular.
Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and
pressure is directly proportional to the number of moles of the gas.
T 、p 不变 ， V ∝ n
2．理想气体方程式（The ideal-gas equation ）
由上三式得：V ∝ nT / p ，即pV ∝ nT ，引入比例常数R ，得：pV = nRT pV = nRT R---- 摩尔气体常量 在STP 下，p =101.325kPa, T =273.15K n =1.0 mol 时, V m =22.414L=22.414×10-3m 3
R =8.314 kPa ?L ?K -1?mol -1
nT pV R =K
15.2731.0mol m 1022.414Pa 1013253
3???=-1
1K mol J 314.8--??=
4．理想气体方程式应用 可求摩尔质量
(1) 已知p ，V ，T ， m 求 M (2) 已知p ，T ，ρ 求 M
5．实际气体（Real gas ）与理想气体的偏差(Deviations of ideal behavior) (1) 实例：1mol 几种气体 pV / RT ～ p 曲线
从两个图中，可以得知：
a ．分子小的非极性分子偏差小，分子大的极性强的分子偏差大；
b ．温度越高，压力越低，偏差越小。
6．对理想气体定律的修正— van der Waals equation （1837-1923） Dutch scientist ，荣获1910年 Noble physical prize (1) 形式
2
2
n p a
V nb nRT V +-()()=
(2) 讨论：上式与p id V id = nRT 相比：
a ．V id = V 实－n
b ，n 为mol 数，b 为每mol 分子本身占有的体积 ∴ V 实－nb 就成了气体分子本身占有体积已被扣除了的空间，即为V id b ．2
id 2
n p p a
V =+实,为什么要在p 实项上再加上一项2
2
n a
V
呢？即为什么p 实＜p 理呢？
降压的因素来自两个方面。(i) 由于分子内存在相互作用，所以分子对器壁的碰
撞次数减少，而碰撞次数与分子的密度（n / V ）成正比；(ii) 分子对器壁碰撞的能量减少，它也正比于 n / V ，所以压力降低正比于n 2
/ V 2
，即p 实 + 22
n a V
= p id 。
a 、
b 称为 van der Waals constant ，由实验确定。
三、道尔顿分压定律（Dalton’s Law of Partial Pressures ) 1801年
1．Deduction ：假设有一理想气体的混合物，此混合物本身也是理想气体，在温度T 下，占有体积为V ，混合气体各组分为i （=1，2，3，… i ，…) 由理想气体方程式得：
11
RT p n V
= ，22
RT p n V
= ，……，i i
RT p n V
=，……
∴总p V
RT
n V RT n p i
i ===∑∑，即∑=i
p p 总 2．表达式：∑=
i
p
p 总
3．文字叙述：在温度和体积恒定时，其总压力等于各组分气体单独存在时的压力之和。
4．另一种表达形式：i
i i i RT
n p n V x RT p n
n V
===总─ mole fraction 在温度和体积恒定时，理想气体混合物中，各组分气体的分压（p i ）等于总压（p 总）乘以该组分的摩尔分数（x i ）。 求转化率：
已知某温度、1atm 下，A 4B 2(g)在密闭容中进行如下分解
A 4
B 2(g)
2A 2(g) + B 2(g)
达到平衡时，容器的压力为1.4atm ，求A 4B 2的转化率为多少？
A 4
B 2(g)
2A 2(g) + B 2(g) 1 0 0
1-α 2α α ∴
1112 1.4
ααα
=-++ ∴α = 0.2
四、阿玛加分体积定律（Amagat’s Law of Partial Volumes ）
1．什么叫分体积：混合气体中某组分i 单独存在，并且和混合气体的温度，压强相同时，所具有的体积V i ，称为混合气体中第i 组分的分体积，图示为：
总体积 V
分体积 V 1
分体积 V 2
n 1 + n 2
n 1
n 2
2．分体积定律：当温度，压力相同时，混合气体的总体积等于各组分分体积之和 3．Deduction ：
1212()///i i n n n RT
nRT V n RT p n RT p n RT p p p
++++=
==++++ 12///i n RT p n RT p n RT p =++++ 12
i i V V V
V =++++=∑
五、格拉罕姆扩散定律 （Graham’s Law of Effusion and Diffusion ）
恒压条件下，某一温度下气体的扩散速率与其密度（或摩尔质量）的平方根成反比 表达式：12/u u =
=
(2) 理论推导
由分子运动论的推导可知： 2
23()3
u pV m pV Nu N m
=
=
?
∴
u =
N m
V ρ?=
∴当p = constant ， u ∝
∴ 12/u u =
又 ∵ M ρ∝ ∴ 12/u u =思考：扩散时间与密度（或摩尔质量）之间的关系如何？
2
12121///M M t t ==ρρ
§1-2 液体 Liquids
液体所表现出来的特性由其结构特点决定的。它处于完全混乱的气体状态和基本上完全有序的固体状态之间，所以它既不能象气体运动论那样作基本假设，又不能象固体那样，通过一定的对称性作一些定量计算，因而液体的定量理论的发展到目前为止还不甚理想。但液体本身也有一些特性，如：粘度(viscosity)、表面张力(surface tension)、凝固点(freezing point)、沸点(boiling point)、饱和蒸气压（saturated vapor pressure of liquid ），简称为蒸汽压（vapor pressure of liquid ）。本节我们主要讨论液体的饱和蒸气压和凝固点。
一、液体的蒸气压（Vapor Pressure of Liquid ）
1．蒸发过程
(1) 蒸发是液体气化的一种方式，也可以称为相变过程（phase changes ）。蒸发过程伴随着能量的变化(energy changes)。很显然，当液体不能从外界环境吸收能量的情况下，随着液体的蒸发，液体本身温度下降，蒸发速率也随之减慢。 (2) 液体的蒸发热(heat of vaporization)，也称为蒸发焓(enthalpy of vaporization)。 恒压、恒温下，维持液体蒸发所必须的
热量，称为液体的蒸发热。 2．液体的饱和蒸气压（简称蒸气压） (1) 在液体表面，只有超过平均动能的分
子，才能克服邻近分子的吸引，进入气相中－─蒸发。
(2) 在密闭容器中，在不断蒸发的同时，部
分蒸气又会重新回到液体－─凝聚。
(3) 在一定温度下，在密闭容器中，经过一
定时间，蒸发与凝聚达到平衡，这时液
面上的蒸气称为饱和蒸气。
(4) 由饱和蒸气产生的压强称为饱和蒸气压，简
称蒸气压（vapor pressure of liquid ）。
(5) 对于同一种液体的蒸气压不决定于液体的体
积，也不决定于蒸气体积，只与温度有关，所以蒸气压仅与液体本质和温度有关。
3．蒸气压与蒸发热的关系(The relationship between
vapor pressure and enthalpy of vaporization)－The Clausius —Clapeyron equation （(克劳修斯─克拉贝龙方程式)
(1) 以饱和蒸气压的自然对数ln p 对绝对温度的倒数（1/T ）作图，得到的图象是一条直线，乙醇的ln p 与1 / T 的关系如左图，符合下面的直线方程：
vap ln (1/)H
p T C R
?=-
+ R ：gas constant C ：直线的截距
Δvap H ：enthalpy of vaporization per mole of substance
假设在T 1～T 2温度区间内，Δvap H
不变，蒸气压分别为p 1和p 2，则
vap 11ln (1/)H p T C R
?=-
+ (1) vap 22ln (1/)H p T C R
?=-
+ (2)
(1)－(2)式，得 vap 122111ln(/)()H p p R T T ?=
-
或者 vap 122
1
11lg(/)()2.303H
p p R T T ?=
-
此式称为克劳修斯－克拉贝龙方程式。
四、胶体溶液（Colloidal Solution ）
1．胶体的定义：分散相粒子的直径在1~100nm 范围内的均匀分散系。
2．胶态体系有8种（gas-gas 除外），我们研究固体分散在液体中的胶态体系－溶胶
（sol-gel ）。 3．溶胶制备(preparation):
(1) 凝聚法
a ．物理凝聚法：
(i) 更换介质法：硫的洒精溶液倒入水中形成硫溶胶；
(ii) 蒸气凝聚法：在特制的反应器中，蒸发钠金属与有机化合物（苯），在蒸
气相中形成钠溶胶（aerosol ）。 b ．化学凝聚法：
(i) 还原法制Au 溶胶：2HAuCl 4 + 3H 2O 2 2Au + 8HCl + 3O 2 (ii) 氧化法制硫溶胶：
2H 2 3S + 2H 2O (iii) 分解法制镍溶胶：Ni(CO)4（苯中）+ 4CO
(iv) 水解法制Fe 2O 3水溶胶：2FeCl 3 + (3 + x )H 2O Fe 2O 3 · x H 2O + 6HCl (2) 分散法 ：机械、电、超声波等分散，胶体磨分散。 4．溶胶的特性：
除了高分子溶液的溶胶外，溶胶的分散相与分散介质之间存在着明显的物理界面 (1) 丁铎尔效应（Tyndall’s effec t ）：
溶胶粒子质点大，散射能力大，只要λ～d 质点，就可发生散射。 (2) 电泳现象（Electrophoresis ）：
在电流的作用下，胶体粒子的定向移动。这说明溶胶粒子带同性电荷，如果电场中固相不动而液相流动，称为电渗析（Electro-osmosis ）
正电荷胶体：Fe 、Cd 、Al 、Cr 、Pb 、Ce 、Th 、Ti 等氢氧化物溶胶
负电荷胶体：Au 、Ag 、Pt 、S 等溶胶，As 2S 3、Sb 2S 3、H 2SiO 3、锡酸等。
(3) 溶胶不稳定，放置一定时间，会沉淀出来，若再加入分散介质，不能再形成溶胶，这是不可逆的。
(4) 高分子溶液是一个均匀体系，分散介质和分散相之间无界面，但分子直径
100nm-1nm 之间，一般不带电荷，比溶胶稳定。高分子溶液的溶解是可逆的，它具有稀溶液的依数性，也具有丁铎尔效应，但无电泳现象。
(5) 胶体分成两类：亲液胶体和疏液（憎液）胶体。前者指大分子溶液，是热力学
稳定体系；后者则属于热力学不稳定的非均相体系，主要靠动力学稳定性和界面电荷维持体系的相对稳定，胶体化学主要研究后一类体系。
5．胶粒带同种电荷的原因
(1) Liepatoff’s rule (李伯托夫规则)：胶粒总是选择性的吸附与它本身结构相似的离子。 (2) 实例：
a ．SiO 2溶胶：表面SiO 2 + H 2
O H 2SiO 3
SiO 32- + 2H ＋
，[SiO 2]m 胶粒吸
附SiO 32-，使硅胶带负电荷
b ．Fe(OH)3胶体：FeCl 3水解，生成Fe(OH)3，一部分Fe(OH)3与盐酸反应生成FeOCl ，FeOCl 电离，生成FeO ＋
和Cl －
，胶粒[Fe(OH)3]m 吸附FeO ＋
而带正电荷 c ．KI (aq)和AgNO 3(aq)反应，制备AgI 溶胶：当AgNO 3过量时，AgI 溶胶吸附Ag ＋
离子，带正电荷；若KI 过量时；AgI 溶胶吸附I －
离子，带负电荷。 (3) 溶胶的胶团结构书写： a ．氢氧化铁溶胶：
{ [Fe(OH)3]m
n FeO + ，(n x )Cl }x + x Cl ..吸附层
扩散层胶粒
胶团
胶核
表面离子束缚反离子自由反离子
b ．硅胶溶液
胶粒
胶团
胶核
表面离子
束缚反离子
自由反离子
{ [SiO 2]m
n SiO 32 ，2(n x )H ＋ }2x 2x H ＋..
6．溶胶的聚沉和保护方法 (1) 溶胶的聚沉（Coagulation ）
a ．加入电解质：(i) 反离子电荷数越高，聚沉越快（Al 3+＞Mg 2+＞Na ＋
），v ∝
(离子电荷数)6；(ii) 反离子的水合半径越小，越易聚沉；(iii) 反离子越易吸附，越易聚沉；b ．加入相反电荷的溶胶；c ．升高温度。
(2) 溶胶的保护：加入适当的高分子溶胶，但量太少会发生敏化作用，反而起不到保
护作用。
1. 敞口烧瓶在7℃所盛的气体，必须加热到什么温度，才能使1/3气体逸出烧瓶？
2. 已知一气筒在27℃，30.0atm时，含480g的氧气。若此筒被加热到100℃，然后启开阀门（温度保持在100℃），一直到气体压力降到1.00atm时，共放出多少克氧气？
3. 在30℃时，把8.0gCO2、6.0gO2和未知量的N2放入10dm3的容器中，总压力达800 mmHg（1atm=760mmHg）。试求：
(1) 容器中气体的总摩尔数为多少？ (2) 每种气体的摩尔分数为多少？
(3) 每种气体的分压为多少？ (4) 容器中氮气为多少克？
4. CO和CO2的混合密度为1.82g?dm－3(在STP下）。求CO的质量分数？
5. 已知某混合气体组成为：20份氦气，20份氮气，50份一氧化氮，50份二氧化氮。问：在0℃，760mmHg下200dm3此混合气体中，氮气为多少克？
7. 体积为8.2dm3的长颈瓶中，含有4.0g氢气，0.50mol氧气和分压为2atm 的氩气。这时的温度为127℃。问：
(1) 此长颈瓶中混合气体的混合密度为多少？(2) 此长颈瓶内的总压多大？
(3) 氢的摩尔分数为多少？(4) 假设在长颈瓶中点火花，使之发生如下反应，直到反应完全： 2H2(g) + O2(g) ＝ 2H2O(g)当温度仍然保持在127℃时，此长颈瓶中的总压又为多大？
9. 在1.00atm和100℃时，混合300cm3H2和100 cm3O2，并使之反应。反应后温度和压力回到原来的状态。问此时混合气体的体积为多少毫升？若反应完成后把温度降低到27℃，压力仍为1.00atm，则混合气体的体积为多少毫升？
(已知27℃时水的饱和蒸汽压为26.7mmHg)
11. 有两个容器A和B，各装有氧气和氮气。在25℃时：
容器A： O2 体积500 cm3，压力1atm。容器B： N2 体积500 cm3，压力0.5atm。现将A和B容器相连，让气体互相混合，计算：
(1) 混合后的总压。 (2) 每一种气体的分压。
(3) 在此混合物中氧气所占的摩尔分数。
12. 在1dm3的玻璃瓶中，装有100 cm3含HCl 10%的盐酸溶液(1.19g?cm－3)，在温度为27℃时，加入0.327g锌(原子量为65.4)并立即用塞子塞紧。反应完全后，如瓶内温度和反应前相同，问：瓶中的压力是多少？(假设反应前瓶中的压力为1atm，包括空气、水蒸气和氯化氢三种气体的分压，并假设反应前后此三种分压相同。)
14. 现有5.00gFeCl3(固体)，放入事先抽空的1dm3容器中气化成在427℃时，该气体的压力为0.89atm。试证明气体的分子组成是Fe2Cl6，而不是FeCl3。
15. 一气态化合物的分子式为C x H y Cl z，它与足量的氧气完全燃烧，燃烧8体积该化合物，产生16体积的CO2，16体积的H2O蒸汽和8体积的Cl2(反应前后都在相同的温度和压力下)。问：此化合物的分子式如何？
16. 100cm3的O2加入50cm3的CO和C2H6的混合气体中，点燃后，CO和C2H6完全变成CO2和H2O，然后再回到原来的温度和压力(此时水已不算体积了)。剩下的气体体积为
85cm3，求原来混合物中，CO和C2H6的体积百分数。
19. 有一种未知气体，测得它的扩散速度是NH3扩散速度的2.92倍，求这种未知气体的近似分子量？
20. 在第二次世界大战期间，发明了分离铀同位素的方法。把六氟化铀(UF6，分子量为352)通过几千层多孔的障碍，利用扩散速度的不同来分离。试比较氟甲烷(氘碳－14甲基) (CD3F，分子量为39)和UF6的扩散速率比。
22. 在18℃和760mmHg 气压下，将含饱和水蒸汽的空气2.70dm 3通过CaCl 2干燥管。吸去水汽后，称重得3.21g ，求：18℃时饱和水蒸汽压。(已知空气的平均分子量为29.0)。 26. 在25℃时，某液体上方的氧气体积为4dm 3，压强为750mmHg 。用适当的方法除去氧气中的某液体蒸汽。再测量氧气的体积(在STP 下)为3dm 3，计算此液体的蒸汽压。(假设开始时氧气的液态蒸汽是饱和的)。
29. 在30℃时，在水面上收集N 2，此温度下水的蒸汽压为32mmHg 。水上方气体的总压力为656mmHg ，体积为606cm 3。问：此混合气体中，氮气的摩尔数为多少？
30. 某酚的正常沸点为455.1K ，蒸发热为48.139kJ ?mol －
1 。欲使沸点为400K ，问真空度应
为多少kPa ？
32. 在青藏高原某山地,测得水的沸点为93℃，估计该地大气压是多少？ (?H evap =43kJ ?mol －
1) 1. 147 ℃ 2. 467 g 3. (1) 0.42 mol 2
2222CO N O CO O (2)42.9%
11.9%45.2%(3)0.45atm
0.47atm (4)1.40g
x x x p p =====
4. 13.7 %
5. 35.7 g 7.
(1) 4.9 g·dm ?3 (2) 12 atm (3) 67 % (4) 10 atm
9. 300 mL, 83.3 mL
11.
222O N (O )(1)0.75atm (2)0.5atm
0.25atm (3)%66.7%
p p x === 12. 1.137 atm
13. (Ar)(Ne)%74.76%
%25.24%w w ==
14. M=322.6 g/mol ∴为Fe 2Cl 6 15. C 2H 4Cl 2
16. 26(CO)(C H )%60%%40%
V V ==
19. 2 20. 3
22. 0.021 atm 26. 128 mmHg 29. 0.02 mol 30. 83.5 kPa 32. 0.77 atm
第一章 气体、液体和溶液
第一章 气体、液体和溶液
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 气体的概念与相关性质 理想气体及相关定律 实际气体和van der Waals方程 液体 溶液、溶解度 稀溶液的依数性 胶体溶液
物质的三种聚集状态
水的三态变化
1.1 气体的概念与相关性质
气体的压力
分子的运动与气体的压力
1643年E. Torriceli的实验
气体的一般性质
气体的扩散 气体的压缩性 气体的热胀冷缩 气体的液化
因扩散气体的混合
1.2
1.2.1
理想气体及相关定律
理想气体的概念及理想气体状态方程
理想气体的概念：温度不太低，压力不太高的稀薄气体。 两点基本假设： (1) 分子间距离很远，相互作用力可忽略不计； (2) 分子自身的体积很小，与气体所占体积相比，可忽略不计。 显然，理想气体并不存在。但当气压趋近于零时，可无限接近理想气体。 理想气体状态方程 (The Ideal Gas Law)：
pV ＝ nRT
式中 p：压力 (压强，Pa或kPa); V：体积(dm3或cm3) n：气态物质的量 (摩尔，mol); R：摩尔气体常数，或叫普适气体恒量
The Gas Constant R
R= PV = 0.082057 L atm mol-1 K-1 nT = 8.3149 m3 Pa mol-1 K-1 = 8.3149 J mol-1 K-1
相关单位换算： 1 Pa = 1 N?m-2 1 bar = 1×105 Pa = 100 kPa 1 atm = 760 mmHg = 1.01325×105 Pa ≈ 101 kPa ≈ 0.1 MPa 1 kPa?dm3 = 1 J = 0.239 cal 1 cal = 4.184 J
《6. 固体、液体和气体》教案
《6. 固体、液体和气体》教案 教学目标 一、知识与技能 1、能分别说出固体、液体和气体的特点。 2、能说出同种物质的不同状态的各个特点的差异。 3、能分别举例说出固体、液体和气体在生产、生活中的用途。 二、过程与方法 1、能正确地对周围常见的物体或物质进行分类。 2、能够利用感官估测物体的质量或体积。 3、能正确使用适当的工具测量某一种物体的质量或体积。 4、能归纳出固体、液体和气体的主要特点。 三、情感态度与价值观 1、能设计两种以上的方法测量出不规则形状物体的体积。 2、对探究物质三态的问题产生浓厚的兴趣。 3、能将本组研究结果与其他小组交流。 教学重点 指导学生通过观察、实验、比较、分类等多种方法探究三种常见物质状态的特性。 教学难点 指导学生通过观察、实验、比较、分类等多种方法探究三种常见物质状态的特性。 教学准备 常见物体的图片、纸、木块、棉球、橡皮、硬塑料、小米、豆、沙、天平、放大镜、记录表、烧杯、水槽、量筒、酒、果汁、牛奶、蜂蜜、酱油、汽水、水、注射器、水杯、乒乓球、橡皮泥。 教学过程 （一）导入新课： 师：今天我们来玩一个闯关游戏，闯过一关发一个通行证，闯过四关将获得智慧小组荣誉称号。你们有信心吗？ 师：（出示百宝箱）这是百宝箱，里面有许多物体，你们能不能对他们进行分类，粘贴在响应的圈内。（画在黑板上三个圈） 学生分类开始，教师进行简单的评议，并对优胜者颁发通行证。 （二）学习新课：
1、活动1：研究固体的主要性质。 （1）师：第二关是为什么你们认为这些是固体呢？它有哪些性质？如果研究过程中有困难可以看一下老师发给大家的建议卡和记录表。 （2）学生研究，教师指导学生使用天平。 （3）学生汇报研究结果，教师学生进行评议，颁发通行证。 （4）教师小结：固体有固定的形状和体积，不易流动，不易被压缩。 （5）师：第三关是把小米、豆、沙或木屑混合后，你们怎么能把他们分里出来，看哪个小组的方法多？ （6）学生讨论，操作，汇报。 （7）教师评议，颁发通行证。 2、活动2：研究液体的主要性质。 （1）师：第四关是为什么你们认为这些是液体呢？它有哪些性质？如果研究过程中有困难可以看一下老师发给大家的建议卡和记录表。 （2）学生研究，教师指导学生怎样测量液体的体积和质量。 （3）学生汇报研究结果，教师学生进行评议，颁发通行证。 （4）教师小结：液体有固定体积，没有固定的形状，易流动，不易被压缩。 （5）师：第五关是把不同液体混合后，会出现什么现象？ （6）学生讨论，操作，汇报。 （7）教师评议，颁发通行证。 3、活动3：比较固体、液体和气体的性质。 （1）师：第六关是固体、液体和气体之间有什么相同点和不同点？ （2）学生实验探究，教师进行指导。 （3）学生汇报，抓住“怎样区别固体、液体和气体”这个问题进行讨论。 （4）教师进行评议，办法通行证。 （三）巩固拓展： 1、你们小组都闯过了哪几关？了解了哪些知识？ 2、老师还有一关，怎样测量石块的体积？ 3、颁发智慧小组证书，祝贺他们闯关成功。 教学反思
固体和液体
第三单元固体和液体单元分析本单元是依据物质世界板块中关于“物体的特征”等具体内容标准建构的，意在指导学生利用多种方法认识固体和液体，培养学生的观察能力，并使学生在现阶段完成对固体和液体的认识，初步掌握“要想全面认识一个事物，就需要用多种多样的方法”的研究思路。 本单元教学内容涉及《科学(3～6年级)课程标准》中的具体内容标准有： 一、科学探究： 1、知道在科学探究中问题的解决或结论的得出据为基础，证据的收集可以有观察、实验等多种方法。 2、收集证据 （1）能针对问题，通过观察、实验等方法收集证据。 （2）尊重事实，对收集到的证据能做好原始记录，并注意保留且不随便涂改原始数据。 （3）能对收集到的证据用文字、图表等方式来呈现。 3、分析与解释能对收集到的证据进行比较、分类。 4、交流与质疑能条理清晰地陈述自己的观点，并为自己的观点辩护，阐明自己观点的合理性。 5、结论与拓展 （1）能对探究的问题做出初步的结论。 （2）能把探究过程中习得的知识、过程与方法运用于新的情境中。 二、科学知识： 1、能用感官判断物体的特征，如大小、轻重、形状、颜色、冷热、沉浮等，并加以描述。 2、能根据特征对物体进行简单分类或排序。 3、会使用简单仪器(如尺、天平、温度计)测量物体的常见特征(长度、质量、温度)，能设计简单的二维记录表格，做简单的定量记录，并能使用适当的单位。在此基础上，其他物体进行估量。意识到多次测量能够提高测量的准确性。 三、情感、态度与价值观： 1、在学习和解决问题中注重证据。 2、愿意合作与交流。 3、认识到科学技术是不断发展的。 4、喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题，改善生活。 通常情况下，物质有三种主要存在形式：固态、气态、液态，物质在不同形态下表现出不同的特征。本单元在这一背景下引领学生利用多种方法认识固体和液体，诸如轻重、软硬、形状、颜色、沉浮、溶解等方面的一些特点。由于本单元没有涉及分子或原子的概念，没有提及密度，因此对于固体和液体的沉浮与溶
不同基材镀铝膜阻隔性能的比较
摘要：为了验证基材材质是否会影响镀铝膜的阻隔性能，本文以PET、BOPP两种常见的基材制成的厚度相近的镀铝膜为试验样品，利用库仑计原理设备C230G氧气透过率测试系统分别测试了两种样品的氧气透过率，并介绍了试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容，为镀铝膜的筛选及其阻隔性能的研究提供参考。 关键词：镀铝膜、VMBOPP、VMPET、氧气透过率、阻氧性能、阻隔性能、氧气透过率测试系统、等压法、库仑计 1、意义 铝箔作为高阻隔性材料，由其复合而成的包装材料可显著提高包装整体的阻隔性能，但包装成本较高，而镀铝薄膜的成本较低，且因其含有镀铝层，阻隔性亦有提高，因此镀铝薄膜复合而成的包装材料在食品、药品、日化用品等领域得到广泛应用。 常见的镀铝基材有PET、BOPP、CPP等，蒸镀铝层后形成镀铝膜VMPET、VMBOPP、VMCPP。不同厂家、不同蒸镀工艺甚至不同批次的镀铝薄膜的阻隔性均可能存在差异，这种差异与镀铝层的厚度、致密程度以及铝层与基材间的结合牢度等因素有关，基材的不同是否会影响镀铝薄膜的阻隔性能，本文针对性的进行了对比研究。 2、试验样品 本次试验以VMPET、VMBOPP两种不同基材制成的厚度相近的镀铝膜为试验样品，对比其氧气透过率的高低。 3、试验依据 包装材料氧气透过率的测试方法主要包括压差法与库仑计法两种。本次试验采用库仑计法原理，试验过程依据GB/T 19789-2005《包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库仑计检测法》。 4、试验设备 本文采用C230G氧气透过率测试系统为试验设备，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。 4.1 试验原理 库仑计法，又称为等压法，是根据氧气及其进行电化学反应时产生电压之间的定量关系得到氧气渗透性能相关参数。试样将设备的试验腔分成上、下两个腔，上腔中为氧气，下腔中为等压强的载气氮气，当氧气在浓度差的作用下由上腔通过试样渗透到下腔时，便会被流动的氮气携带至库仑计传感器进行电化学反应，通过对所产生电信号的处理分析即可得到单位时间渗透过单位面积试样的氧气量，
气体、液体和溶液的性质
第一章 气体、液体和溶液的性质 §1-1 气体的性质 本节的重点是三个定律： 1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures ） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes ） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law of diffusion ） 一、理想气体(Ideal Gases )――讨论气体性质时非常有用的概念 1．什么样的气体称为理想气体？ 气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。 即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。 2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。 3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？ 只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。 二、理想气体定律（The Ideal Gas Law ） 1．由来 (1) Boyle’s law （1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationship n 、T 不变 ， V ∝ 1/ p or pV = constant (2) Charles’s law （1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationship n 、p 不变 ， V ∝ T or V /T = constant (3) Avogadro’s law （1778-1823）Italian physicist Avogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular. Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and pressure is directly proportional to the number of moles of the gas. T 、p 不变 ， V ∝ n 2．理想气体方程式（The ideal-gas equation ） 由上三式得：V ∝ nT / p ，即pV ∝ nT ，引入比例常数R ，得：pV = nRT pV = nRT R---- 摩尔气体常量 在STP 下，p =101.325kPa, T =273.15K n =1.0 mol 时, V m =22.414L=22.414×10-3m 3 R =8.314 kPa ?L ?K -1?mol -1 nT pV R =K 15.2731.0mol m 1022.414Pa 1013253 3???=-1 1K mol J 314.8--??=
10、固体和液体的性质
十、固体和液体的性质 水平预测 (45分钟) 双基型 ★1.晶体的各向异性指的是晶体( ). (A)仅机械强度与取向有关(B)仅导热性能与取向有关 (C)仅导电性能与取向有关(D)各种物理性质都与取向有关 答案:D(提示:由晶体的各向异性的定义得出结论) ★★2.如图(a)所示，金属框架的A、B间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P和Q 两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如图(b)中的( ). 答案:C(提示:液体的表面张力作用，液体表面有收缩的趋势) 纵向型 ★★3.有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，这是由于昆虫受到向上的力跟重力平衡，这向上的力主要是( ). (A)弹力(B)表面张力 (C)弹力和表面张力(D)浮力和表面张力 答案:B(提示:由于液体的表面张力作用使液体的表面像张紧的橡皮膜，小昆虫受到表面张力) ★★★4.为什么铺砖的地面容易返潮? 答案:毛细现象.土地、砖块 横向型 ★★★★5.关于液体表面张力的正确理解是( ). (A)表面张力是由于液体表面发生形变引起的 (B)表面张力是由于液体表面层内分子间引力大于斥力所引起的 (C)表面张力是由于液体表面层内分子单纯具有一种引力所引起的 (D)表面张力就其本质米说也是万有引力 答案:B(提示:液体表面层里的分子比液体内部稀疏，就是分子间的距离比液体内部大些，那么分子间的引力大于分子斥力，分子间的相互作用表现为引力) ★★★★★6.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N／m，为了使1.0×103kg的油在水内散成半径为r=10－6m的小油滴，若油的密度为900kg／m3，问至少做多少功? 答案:6×103J.开始时的油滴看成半径为R的球:V=m/ρ=4πR3/3，油分散时总体积不变，设有n滴小油滴，每个小油滴的半径为r，V=/ρ=n4πR3/3,n=1×103/12油滴的表面积变化△S 为:△S=n4πr2-4πR2，油滴分散时，表面能的增量与外力做功的值相等:W=σ△S=6×10-2J
物理选修3-3固体-液体和气体
第2讲固体液体和气体 知识一固体和液体 分类比较 晶体 非晶体单晶体多晶体 外形规则不规则 熔点确定不确定物理性质各向异性各向同性 原子排列有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则 形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体 典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香 (1)作用：液体的表面力使液面具有收缩的趋势． (2)方向：表面力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直． 3．液晶的物理性质 (1)具有液体的流动性． (2)具有晶体的光学各向异性． (3)从某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的． (1)只有单晶体和液晶具有各向异性的特性，多晶体和非晶体都是各向同性． (2)液体表面力是液体表面分子作用力的表现．液体表面分子间的作用力表现为引力． (3)浸润与不浸润也是表面力的表现． 知识二饱和汽、饱和汽压和湿度 1．饱和汽与饱和汽压 (1)饱和汽与未饱和汽 ①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽． ②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽． (2)饱和汽压 ①定义：饱和汽所具有的压强． ②特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关． 2．湿度 (1)定义：空气的干湿程度． (2)描述湿度的物理量
①绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强． ②相对湿度：某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时饱和水汽压的百分比，即：B ＝ p p s ×100 %. 知识三 气体分子动理论和气体压强 1．气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计． 2．气体分子的速率分布，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律． 3．气体分子向各个方向运动的机会均等． 4．温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大． 5．气体压强 (1)产生的原因 由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强． (2)决定气体压强大小的因素 ①宏观上：决定于气体的温度和体积． ②微观上：决定于分子的平均动能和分子数密度． 知识四 气体实验定律和理想气体状态方程 1．气体的三个实验定律 (1)等温变化——玻意耳定律 ①容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比． ②公式：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝C (常量)． (2)等容变化——查理定律 ①容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比． ②公式：p 1p 2＝T 1T 2或p T ＝C (常数)． (3)等压变化——盖—吕萨克定律 ①容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比． ②公式：V 1V 2＝T 1T 2或V T ＝C (常数)． 2．理想气体及其状态方程 (1)理想气体 ①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体．实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体． ②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间． (2)状态方程： p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C (常数).
10-第十章-固体和液体的性质 (3)
第十章 固体和液体的性质 检测题（45分钟） 基本知识和基本技能 *1．晶体的各向异性指的是晶体（ ）。 （A ）仅机械强度与取向有关 （B ）仅导热性能与取向有关 （C ）仅导电性能与取向有关 （D ）各种物理性质都与取向有关 **2．如图10-1所示，金属框架的A 、B 间系一个棉线圈，先使布满肥皂膜，然后将P 和Q 两部分肥皂膜刺破后，线的形状将如下列哪一个图所示（ ）。 知识的应用 **3．有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去，而不会沉入水中，这是由于昆虫受到向上的力跟重力平衡，这向上的力主要是（ ）。 （A ） 弹力 （B ）表面张力 （C ）弹力和表面张力 （D ）浮力和表面张力 ***4．为什么铺砖的地面容易返潮？ 知识的拓展 ****5．关于液体表面张力的正确理解（ ）。 （A ）表面张力是由于液体表面发生形变引起的 （B ）表面张力是由于液体表面层内分子间引力大于斥力所引起的 （C ）表面张力是由于液体表面层内分子单纯具有一种引力所引起的 （D ）表面张力就是本质上来说也是万有引力 *****6．水和油边界的表面张力系数为211.810N m σ--=??，为了使3 1.010kg -?的油在水内散成半径为610m r -=的小油滴，若油的密度为3 900kg m -?，问至少做功多少？ 固体 基本知识和基本技能 *1．下列固体哪一组全是由晶体组成的（ ）。[1] （A ）石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜 （B ）石英、玻璃、云母、铜 图10-1
**2．某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒（）。[1] （A）在空间的排列不规则（B）在空间按一定规则排列 （C）数目较多的缘故（D）数目较少的缘故 **3．晶体和非晶体的区别在于看其是否具有（）。[1] （A）规则的外形（B）各向异性 （C）一定的熔点（D）一定的硬度 **4．如果某个固体在不同方向上的物理性质是相同的，那么（）。[1] （A）它一定是晶体（B）它一定是多晶体 （C）它一定是非晶体（D）它不一定是非晶体 ***5．物体导电性和导热性具有各向异性的特征，可作为（）。[1] （A）晶体和非晶体的区别（B）单晶体和多晶体的区别 （C）电的良导体和电的不良导体的区别（D）热的良导体和热的不良导体的区别***6．下列关于晶体和非晶体性质的说法，哪些是正确的（）。[2] （A）凡是晶体，其物理性质一定表现为各向异性 （B）凡是非晶体，其物理性质一定表现为各向同性 （C）物理性质表现了各向异性的物体，一定是晶体 （D）物理性质表现了各向同性的物体，一定是非晶体 知识的应用 ***7．从物体的外形来判断是否是晶体，下列叙述正确的是（）。[2] （A）玻璃块具有规则的几何外形，所以它是晶体 （B）没有确定熔点的物体，一定不是晶体 （C）敲打一块石英后，使它失去了天然面，没有规则的外形了，但它仍是晶体 （D）晶体自然生成的对应表面之间夹角一定 ***8．如图10-2所示，在地球上，较小的水银滴呈球形，较大的水银滴因所受重力的影响不能忽略而呈扁平形状，那么在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈什么形状？为什么？ [4] 图10-2 ****9．在样本薄片上匀均地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图10-3所示的两处图样，则（）。[2] （A）样本A一定是非晶体 （B）样本A可能是非晶体 （C）样本B一定是晶体 （D）样本B不一定是晶体 图10-3 ****10．要想把凝在衣料上的蜡去掉，可以把两层吸墨纸分别放在蜡迹的上面和下面，然后用热熨斗在吸墨纸上来回熨，为什么这样做可以去掉衣料上的蜡？[3]
固体和液体
固体和液体 §3．1 固体的有关性质 固体可以分为晶体和非晶体两大类。岩盐、水晶、明矾、云母、冰、金属等都是晶体；玻璃、沥清、橡胶、塑料等都是非晶体。 (1)晶体和非晶体 晶体又要分为单晶体和多晶体两种。单晶体具有天然规则的几何外形，如雪花的形状总是六角形的。并且，单晶体在各个不同的方向上具有不同的物理性质，即各向导性。如力学性质(硬度、弹性模量等)、热性性质(热胀系数、导热系数等)、电学性质(介电常数、电阻率等)、光学性质(吸收系数、折射率等)。如云母结晶薄片，在外力作用下很容易沿平行于薄片的平面裂开，但在薄片上裂开则要困难得多；在云母片上涂一层薄薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片的反面，则石蜡将以接触点为中心、逐渐向四周熔化，熔化了的石蜡成椭圆形，如果用玻璃片做同样的实验，熔化了的石蜡成圆形，这说明非晶体玻璃在各方向的导热系数相同，而晶体云母沿各方向的导热系数不同。 因多晶体是由大量粒(小晶体)无规则地排列组合而成，所以，多晶体不但没有规则的外形，而且各方向的物理性质也各向同性。常见的各种金属材料就是多晶体。 但不论是单晶体还是多晶体，都具有确定的熔点，例如不同的金属存在着不同的熔点。 非晶体没有天然规则的几何外形，各个方向的物理性质也相同，即各向同性。非晶体在加热时，先逐渐变软，接着由稠变稀，最后成为液体，因此，非晶体没有一定的熔点。晶体在加热时，温度升高到熔点，晶体开始逐渐熔解直到全部融化，温度保持不变，其后温度才继续上升。因此，晶体有一定的熔点。 (2)空间点阵 晶体与非晶体性质的诸多不同，是由于晶体内部的物质微粒(分 子、原子或离子)依照一定的规律在空间中排列成整齐的后列，构成所 谓的空间点阵的结果。 图3-1-1是食盐的空间点阵示意图，在相互垂直的三个空间方向 上，每一行都相间的排列着正离子(钠离子)和负离子(氯离子)。 晶体外观的天然规则形状和各向异性特点都可以用物质微粒的规 则来排列来解释。在图3-1-2中表示在一个平面上晶体物质微粒的排 列情况。从图上可以看出，沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD 上，物质微粒的数目不同，直线AB上物质微粒较多， 直线AD上较少，直线AC上更少。正因为在不同方向 上物质微粒排列情况不同，才引起晶体在不同方向上物 理性质的不同。 组成晶体的粒子之所以能在空间构成稳定、周期性 的空间点阵，是由于晶体微粒之间存在着很强的相互作 用力，晶体中粒子的热运动不能破坏粒子之间的结合， 粒子仅能在其平衡位置(结点处)附近做微小的热振动。晶体熔解过程中达熔点时，它吸收的热量都用来克服有规则排列的空间点阵结构，所以，这段时间内温度就不会升高。 例题:NaCl的单位晶胞是棱长a=5.6?1010-m的立方体，如图7-1-3。黑点表示Na+位置，圆圈表示Cl-位置，食盐的整体就是由这些单位晶胞重复而得到 的。Na原子量23，Cl原子量35.5，食盐密度 3 10 22 .2? = ρg/m3。 我们来确定氢原子的质量。 在一个单位晶胞里，中心有一个Na+，还有12个Na+ 位于大立 图3-1-1 A 图3-1-2 图3-1-3
第1章 气体和溶液练习题及答案
第1章气体、溶液和胶体 练习题 一、选择题 1．用来描述气体状态的四个物理量分别是（用符号表示）（） A. n,V,p,T B. n,R,p,V C. n,V,R,T D. n,R,T,p 2．现有两溶液：A为mol·kg-1氯化钠溶液；B为mol·kg-1氯化镁溶液（） A. A比B沸点高 B. B比A凝固点高 C. A比B沸点低 D. A和B沸点和凝固点相等 3．稀溶液在蒸发过程中（） A.沸点保持不变 B.沸点不断升高直至溶液达到饱和 ' C.凝固点保持不变 D.凝固点不断升高直至溶液达到饱和 4．与纯液体的饱和蒸汽压有关的是（） A. 容器大小 B. 温度高低 C. 液体多少 D. 不确定 5．质量摩尔浓度是指在（） 溶液中含有溶质的物质的量 B. 1kg溶剂中含有溶质的物质的量 C. 溶剂中含有溶质的物质的量溶液中含有溶质的物质的量 6．在质量摩尔浓度为·kg-1的水溶液中，溶质的摩尔分数为（） B. C. D. 7．下列有关稀溶液依数性的叙述中，不正确的是（） A. 是指溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压 > B. 稀溶液定律只适用于难挥发非电解质的稀溶液 C. 稀溶液依数性与溶液中溶质的颗粒数目有关 D. 稀溶液依数性与溶质的本性有关 8．质量摩尔浓度均为mol·kg-1的NaCl溶液，H2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206(葡萄糖)溶液，蒸气压最高的是（） A. NaCl溶液 B. H2SO4溶液 C. HAc溶液 D. C6 H1206溶液 9．糖水的凝固点（） A.等于0℃ B. 低于0℃ C. 高于0℃ D.无法判断
10．在总压力100kPa的混合气体中，H2、He、N2、CO2的质量都是，其中分压最小的是（） A. H2 B. He C. N2 D. CO2 二、填空题 》 1.理想气体状态方程的表达式为。 2.按分散质颗粒直径大小，可将分散系分为，，。 3．·kg-1的KCl溶液，K2SO4溶液，HAc溶液，C6H1206溶液的渗透压由低到高的顺序为，凝固点由高到低的顺序。 4．稀溶液的依数性分别是、、和，其核心性质是。 5．已知水的K f为·kg·mol-1,要使乙二醇（C2H6O2）水溶液的凝固点为-10℃，需向100g水中加入g乙二醇。 6．将相同浓度的30mLKI和20mLAgNO3溶液混合制备AgI溶胶，其胶团结构为，进行电泳时，胶粒向极移动。 三、判断题 1．（）液体的蒸汽压随温度的升高而升高。 2．（）液体的正常沸点就是其蒸发和凝聚速率相等时的温度。 3．（）将100gNaCl和100gKCl溶于等量水中，所得溶液中NaCl和KCl的摩尔分数都是。4．（）b B相等的两难挥发非电解质稀溶液，溶剂相同时凝固点就相同。 5．（）“浓肥烧死苗”的现象与溶液依数性中的渗透压有关。 、 6．（）两种溶液的浓度相等时，其沸点也相等。 四、计算题 1．混合气体中含96gO2和130g N2，其总压力为120kPa，其中N2的分压是多少2．将（20℃，120KPa）氨气溶于水并稀释到250mL，求此溶液的物质的量浓度。3．某物质水溶液凝固点是℃，估算此水溶液在0℃时的渗透压。 4．取血红素溶于水配成100mL溶液，测得此溶液在20℃时的渗透压为336Pa 。
冀教版-科学-四年级下册-6.《固体、液体和气体》教案
6.《固体、液体和气体》教案 教学目标 一、知识与技能 1.能分别说出固体、液体和气体的特点。 2.能说出同种物质的不同状态的各个特点的差异。 3.能分别举例说出固体、液体和气体在生产、生活中的用途。 二、过程与方法 1.能正确地对周围常见的物体或物质进行分类。 2.能够利用感官估测物体的质量或体积。 3.能正确使用适当的工具测量某一种物体的质量或体积。 4.能归纳出固体、液体和气体的主要特点。 三、情感态度与价值观 1.能设计两种以上的方法测量出不规则形状物体的体积。 2.对探究物质三态的问题产生浓厚的兴趣。 3.能将本组研究结果与其他小组交流。 教学重点 指导学生通过观察、实验、比较、分类等多种方法探究三种常见物质状态的特性。 教学难点 指导学生通过观察、实验、比较、分类等多种方法探究三种常见物质状态的特性。 教学准备 常见物体的图片、纸、木块、棉球、橡皮、硬塑料、小米、豆、沙、天平、放大镜、记录表、烧杯、水槽、量筒、酒、果汁、牛奶、蜂蜜、酱油、汽水、水、注射器、水杯、乒乓球、橡皮泥。 教学过程 （一）导入新课： 师：今天我们来玩一个闯关游戏，闯过一关发一个通行证，闯过四关将获得智慧小组荣誉称号。你们有信心吗？ 师：（出示百宝箱）这是百宝箱，里面有许多物体，你们能不能对他们进行分类，粘贴在响应的圈内。（画在黑板上三个圈） 学生分类开始，教师进行简单的评议，并对优胜者颁发通行证。 （二）学习新课：
1.活动1：研究固体的主要性质。 （1）师：第二关是为什么你们认为这些是固体呢？它有哪些性质？如果研究过程中有困难可以看一下老师发给大家的建议卡和记录表。 （2）学生研究，教师指导学生使用天平。 （3）学生汇报研究结果，教师学生进行评议，颁发通行证。 （4）教师小结：固体有固定的形状和体积，不易流动，不易被压缩。 （5）师：第三关是把小米、豆、沙或木屑混合后，你们怎么能把他们分里出来，看哪个小组的方法多？ （6）学生讨论，操作，汇报。 （7）教师评议，颁发通行证。 2.活动2：研究液体的主要性质。 （1）师：第四关是为什么你们认为这些是液体呢？它有哪些性质？如果研究过程中有困难可以看一下老师发给大家的建议卡和记录表。 （2）学生研究，教师指导学生怎样测量液体的体积和质量。 （3）学生汇报研究结果，教师学生进行评议，颁发通行证。 （4）教师小结：液体有固定体积，没有固定的形状，易流动，不易被压缩。 （5）师：第五关是把不同液体混合后，会出现什么现象？ （6）学生讨论，操作，汇报。 （7）教师评议，颁发通行证。 3.活动3：比较固体、液体和气体的性质。 （1）师：第六关是固体、液体和气体之间有什么相同点和不同点？ （2）学生实验探究，教师进行指导。 （3）学生汇报，抓住“怎样区别固体、液体和气体”这个问题进行讨论。 （4）教师进行评议，办法通行证。 （三）巩固拓展： 1.你们小组都闯过了哪几关？了解了哪些知识？ 2.老师还有一关，怎样测量石块的体积？ 3.颁发智慧小组证书，祝贺他们闯关成功。 教学反思
第一章气体、液体和溶液的性质
第一章气体、液体和溶液的性质Chapter 1The Behaviors of Gas、Liquid and Solution §1-1 气体的性质 The Properties of Gases 本节的重点是三个定律： 1．道尔顿分压定律（Dalton’s law of partial pressures） 2．阿码加分体积定律（Amagat’s law of partial volumes） 3．格拉罕姆气体扩散定律（Graham’s law o f diffusion） 一、理想气体(Ideal Gases)――讨论气体性质时非常有用的概念 1．什么样的气体称为理想气体？ 气体分子间的作用力很微弱，一般可以忽略； 气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。 即气体分子之间作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的气体，称为理想气体。2．理想气体是一个抽象的概念，它实际上不存在，但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。 3．实际气体在什么情况下看作理想气体呢？ 只有在温度高和压力无限低时，实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下，分子间距离大大增加，平均来看作用力趋向于零，分子所占的体积也可以忽略。二、理想气体定律（The Ideal Gas Law） 1．由来 (1) Boyle’s law（1627-1691）British physicist and chemist － The pressure-volume relationship n、T不变，V∝ 1/ p or pV = constant (2) Charles’s law（1746-1823）French scientist 1787年发现－The temperature-volume relationship n、p不变，V∝T or V/T = constant (3) Avogadro’s law（1778-1823）Italian physicist Avogadro’s hypothesis :Equal volumes of gases at the same temperature and pressure contain equal numbers of molecular. Avogadro’s law The volume of a gas maintained at constant temperature and pressure is directly proportional to the number of moles of the gas. T、p不变，V∝n 2．理想气体方程式（The ideal-gas equation） 由上三式得：V∝nT / p，即pV∝nT，引入比例常数R，得：pV = nRT 3．R：Gas constant Units l·atm·mol-1·K-1J·mol-1·K-1m3 ·Pa·mol-1·K-1cal·mol-1·K-1l·torr·mol-1·K-1 Numerical Value 0.08206 8.314 8.314 1.987 62.36 在标准状况下： 1.000 0.08206 273.15 22.41(L) 1.000 nRT V p ?? ===
气体和溶液
气体和溶液 【1-1】在0℃和100kPa 下，某气体的密度是1.96g·L -1。试求它在85千帕和25℃时的密度。 解：根据公式p M=ρRT 得111222 P T P T ρρ=， 所以211212 85.0 1.96273.15===1.53100298.15P T PT ρρ???g·L -1 【1-2】 在一个250 mL 容器中装入一未知气体至压力为101.3 kPa ，此气体试样的质量为0.164 g ，实验温度为25℃，求该气体的相对分子质量。 解：-1101.30.250=n 8.314n=0.0102mol 0.1640.0102=16.1g mol 298.15 ??÷?，， 【1-3】收集反应中放出的某种气体并进行分析，发现C 和H 的质量分数分别为0.80和0.20。并测得在0℃和101.3 kPa 下，500 mL 此气体质量为0.6695 g 。试求该气态化合物的最简式、相对分子质量和分子式。 解：（1）(0.80(12.01):(0.20(1.008) = 1:3.0，最简式为CH 3 （2）-1101.30.500=n 8.314n=0.0223mol 0.66950.023=30.0g mol 273.15 ??÷?，， （3）C 2H 6 【1-4】将0℃和98.0 kPa 下的2.00 mL N 2和60℃ 53.0 kPa 下的50.00 mL O 2在0℃混合于一个50.0 mL 容器中，问此混合物的总压力是多少？ 解：112298.0 2.00(N ) 3.92kPa 50.0p V p V ?=== 122153.0273(O )43.5kPa 333p T p T ?=== 3.9243.547.4kPa p =+=混合 【1-5】现有一气体，在35℃和101.3 kPa 的水面上捕集，体积为500 mL 。如果在同样条件下将它压缩成250 mL ，干燥气体的最后分压是多少？ 解：查教科书第4页表1-1，得35℃时水的饱和蒸气压为5.63 kPa ， 101.3 5.630.500=n 8.314n=0.01867mol 308.15 -??（）， P 0.250=0.018678.314P=191.3kPa 308.15 ??，
材料阻隔性指标详解
材料阻隔性指标详解 1、材料的阻隔性 任何物体都有一定的渗透性，差别仅是一些物体的渗透性比较高，另一些的渗透性比较低。高分子聚合物的可透性较低，用它对物品进行包装可有效阻隔环境中氧气、水蒸气等的渗入，并保持包装内的特定气体成分，显著提高物品的保质期。 通常，在使用高分子聚合物或由它制得的相关材料包装物品时最关注材料对氧气、二氧化碳、氮气等常见气体的阻隔性以及对水蒸气的阻隔性，可用渗透性（Permeability）和透过量（Permeance）两项指标加以描述。其中渗透性表征的是一种材料的特性，不随材料厚度、面积等的变化而变化，而渗透物质的透过量只是一个制成品的性质，随材料厚度、结构等的变化而变化。 2、气体透过系数与气体透过量 一般我们用气体对材料的渗透性（即气体透过系数）和气体透过量评价材料的阻隔性，但是由于常见无机气体对材料的渗透性能直接取决于材料对气体的溶解度（S）以及气体在材料中的扩散系数（D），所以在评价材料的阻隔性时应根据需要对材料的气体透过系数、气体透过量、溶解度、以及扩散系数进行综合评定。 气体透过系数（P）是在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位厚度、单位面积的气体的体积，单位为：cm3·cm/cm2·s·Pa。气体透过量（Q）是在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位面积的气体的体积，单位为：cm3/m2·d·Pa。它们之间满足以下关系： 其中d是材料的厚度。 由于两者的单位不同，所以在计算时必须统一计算单位。例如，当材料气体透过系数的单位是cm3·cm/cm2·s·Pa而气体透过量的单位是cm3/m2·d·Pa时，仅是在计算过程中引入的测试时间单位就相差86400倍，面积单位又相差10000倍，所以在国标GB 1038中给出了1.1574×10-9这个系数用于单位的统一。 目前，各标准中对材料的气体阻隔性的指标定义比较混乱，如气体透过率（Gas Transmission Rate，GTR）在ISO标准（ISO 2556，ISO 15105-1）中是稳定透过时在恒定温度、单位压差下单位时间内透过单位面积试样的气体体积（与国标GB 1038中气体透过量的含义相同），单位是cm3/m2·d·atm；然而在ASTM D1434中它是指在试验状态下单位时间内透过单位面积试样的气体量，单位是mL（STP）/m2·d。因此建议大家在比对数据时首先要看清数据单位，以确定它们各属于哪一项指标，然后将同项指标的所有比对数据换算成相同的单位再进行比较。在ASTM D1434中给出了几组单位换算表，表1只是其中之一，用于气体渗透性单位之间的换算。 表1. 常用气体渗透性单位换算表 3、水蒸气透过系数与水蒸气透过量 一般我们用材料的水蒸气渗透性（即水蒸气透过系数）和水蒸气透过量来评价材料的水蒸气阻隔性，也有使用水蒸气渗透量（Water Vapor Permeance）进行评价的，其中最常用的是材料的水蒸气透过量。 水蒸气透过系数（PV）是在规定的温度、相对湿度环境中，单位时间内，单位水蒸气压差下，透过单位厚度、单位面积试样的水蒸气量，单位为：g·cm/cm2·s·Pa。水蒸气透过量（WVT，在ISO 2528、ASTM F1249等标准中也称为WVTR）是在规定的温度、相对湿度，一定的水蒸气压差和一定厚度的条件下，1m2的试样在24h内透过的水蒸气量。单位为：g/m2·24h。两者之间满足以下关系： 其中d是试样的厚度，△p是试样两侧的水蒸气压差，可查湿空气水蒸气压力表获得。 水蒸气渗透量（Water Vapor Permeance ，以下简称P）的概念在国标GB 1037中是没有的，但在ASTM的标准中有涉及，是在指定的温湿度条件下，试样两侧在单位水蒸气压差下，单位时间内透过单位面积试样的水蒸气量，单位是g/m2·s·Pa，所以而其中△p是试样两侧的水蒸气压差，而d是试样的厚度。 材料的水蒸气阻隔性的各项指标定义清晰，常用单位比较集中，可以参照表2（摘自ASTM E96）进行换算。 表2. 常用水蒸气各类阻隔性单位换算表
高二·《固体、液体、气体》气体的性质试题1
第四章气体的性质 同步题库一气体的状态和状态参量 一、选择题 1．准确地描述某种气体的状态所需要的物理量是 ( ). A. 压强P、体积V和温度T B. 压强P、密度ρ和温度T C. 压强P、体积V、温度T和质量M D. 压强P、体积V、温度T和摩尔数n 2．关于热力学温标的下列说法中，正确的是（）. A. 热力学温度的每一度的大小与摄氏温度的相同的 B. 热力学温度的零度记为0 K，它等于––273.15℃ C. 一定质量的气体,当它的温度降低至绝对零度时,气体的压强也应为零 D. C叙述的内容是理论上的推导,实际是达不到的 3．在摄氏温度与热与学温度的换算中,下列哪几种说法是正确的 ( ). A. 5℃等于278K B. 升高5℃就是升高278K C. 降低到5℃就是降低到278℃ D. 降低了5℃就是降低了278K 4．一瓶气体的温度是10℃,那么 ( ). A. 每个分子的温度都是10℃ B. 分子的平均温度 是10℃ C. 单位体积内气体的温度是10℃ D. 单位质量 的气体的温度是10℃ 5．一个物体温度升高27℃,则其热力学温度增加量 是 ( ). A. 300K B. ––246K C. 246K D.27K 6．关于气体的压强正确的理解是 ( ). A. 大气压是由地球表面空气的重量产生的,将开口 瓶密封以后,瓶内的气体压强就会小于大气压 B. 气体的压强就是气体分子不断碰撞器壁而产生 的 C. 气体压强取决于单位体积内的分子数和分子的平均速变 D. 单位面积器壁受到的压力就是气体对器壁的压强 7．空气的压强为一个标准大气压时,水面底下20.68m深处的压强是 ( ). A. 2280mmHg B. 3.039×105Pa C. 3个atm (标) D. 等于31.02m高水柱所产生的压强 8．在图4–1–1所示的竖直放置的均匀U型管内水银封闭着 两段气柱a、b,此时的大气压为p0,则气柱a的压强为 ( ). A. p0 B. p0–ρgh C. p0 +ρgh D. p0 +2ρgh 9．如图4–1–2所示.一支薄壁试管倒扣在水银槽中,上面用 弹簧秤拉着保持静止,此时管内有一部分空气,管内水银面比 管外水银面高h. 不计管重,弹簧秤的示数等于 ( ).