《工程化学基础》教案-第2章.ppt

第二章 物质的化学组成和聚集状态 1、 配位化合物 2、团簇 3、非整比化合物 4、金属有机化合物 5、高分子化合物 6、生物分子 (1)自由基 二、固体 1、晶体 2、非晶体 3、固体吸附剂 4、固体废弃物 三、液体和液晶 1、水的性质和应用 2、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压 3、液体燃料 4、表面活性物质 5、液晶 四、气体和等离子体 2、大气相对湿度 3、全球性大气变化 4、气溶胶 5、等离子体 作业： 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 气体没有固定形状，但可用压力(p)、体积(V)和温度(T)来衡量气体所处的状态。气体的p、V、T和物质的量n之间的定量关系式称为状态方程。 理想气体状态方程表示为： 1、理想气体和实际气体 (2. 7) 理想气体在微观上具有两个特征：分子本身不占体积；分子间没有相互作用力，其系统的势能可忽略。 理想气体是一种理想的假设，在自然界不可能存在，但它是一切实际气体在极限情况下（p→0）具有的共性。温度较高、压力较低的实际气体，可以近似为理想气体，用式(2. 7) 所算得的结果与实际测量值相差不大。例如，在400℃时，1. 0 mol水蒸气占据 22. 4 dm3时的实际压力为 248 kPa，式(2. 7) 算得 249 kPa，两者十分接近。 实际气体 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 都市快报消息 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 某一组分B的物质的量分数（yB）与混合气体总压力（p）的乘积称为该组分在混合气体中的分压力（pB= yB p），简称分压。 组分B单独存在于混合气体的温度、总压力条件下占有的体积称为该组分在混合气体中的分体积（VB） 分压与分体积 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 工业和实验室中，实际气体一般用压力钢瓶贮运。如果贮存氢气的钢瓶体积 40 dm3，压力为 14. 7 MPa，则它相当于常温（25℃）、常压（101. 325 kPa）下的5. 88 m3。钢瓶中的高压气体不能用理想气体状态方程计算，需用更复杂的实际气体状态方程计算。钢瓶用无缝合金钢或碳素钢制成。高压气体钢瓶的外表颜色和字样颜色都有专门规定。 工业用气 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 高压气体钢瓶的颜色 红 灰 石油气 红 白 乙炔 绿 灰 氩气 黄 灰 二氧化碳 白 黄 氯气 白 黑 压缩空气 黑 黄 氨气 黄 黑 氮气 红 绿 氢气 黑 天蓝 氧气 字样颜色 钢瓶外表颜色 气 体 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 水蒸气在大气中的含量多少，表达了大气的干湿程度，简称湿度。单位体积空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度。 例如，20℃空气中的水蒸气达到饱和时，每立方米的空气中含有的水蒸气质量为： 绝对湿度 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 大气中水蒸气的分压力和同温度下水的饱和蒸气压的百分比值称为相对湿度。 相对湿度 大气温度和相对湿度对于植物生长、文物保护、仪器仪表使用、建筑施工质量等都有重要的影响。比如，我国故宫地下文物库房要求温度控制在14. 5℃～16. 5℃，相对湿度控制在45%～55%之间。计算机合适的工作环境为：室温15℃～35℃，相对湿度为 20%～80%。 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 温度、相对湿度都在正常范围之内，适合于计算机工作。 例2. 2 经测定，某计算机用房的室温为25℃，实际水蒸气压力为 2. 154 kPa，问此房是否适合于计算机工作? 解 查表可知，25℃ 时水的饱和蒸气压为 3. 167 kPa。 按式(2. 10)计算得相对湿度为： 相对湿度= 2. 154 kPa／3. 167 kPa ×100% = 68% 结论： 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 成年人每天要呼吸空气约 10,000 dm3（13. 6 kg），没有空气只能活 5 min 酸雨 温室效应 臭氧层空洞 …… 成为全球关注的热门环境问题 第2章 物质的化学组成与聚集状态 四、气体和等离子体 在稀溶液中，溶液蒸气压降低、凝固点下降、沸点升高以及渗透压只取决于一定量溶剂中实际存在的溶质质点数，而与具体种类无关，故称为稀溶液的依数性 稀溶液的依数性 溶液浓度较大时，定性关系依然存在，定量关系复杂 第2章 物质的化学组成与聚集状态 三、液体和液晶 凡能用来燃烧而取得能量，具有一定经济价值的物质都称燃料。