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第4章 奇妙的水分子和水资源 水分子的极性和氢键 水的性质 水的蒸发热大： 40.67 kJ·mol-1(101.3kPa) 水的等压热容： 75.30 J·mol-1·K-1 水的沸点：100℃ 密度反常：4℃为最大 良好的溶剂：极性，氢键 几种常见物质的热容(J/g·K) 冰浮在水面上 4.2液态水的行为 4.2.1液体的性质 （1）粘度：与液体流动性有关。受分子间作用力影响，还受分子大小和形状影响 （2）水分子间内聚力：范德瓦尔斯力和氢键 （3）表面张力：与分子间作用力有关,表现在表面 露珠的形成 落在物体表面的水滴是否能润湿物体的表面取决于两种力的竞争，内聚力和附着力 润湿 玻璃管中的毛细现象 水分子与水分子之间的内聚力向下， 玻璃与水分子之间的附着力向上提拉， 内聚力附着力时，液面上升并形成凹面 玻璃管中的水银 内聚力附着力时，液面下降并形成凸面 凸面附加合力向下 溶液及其性质 物质的三态：气态、液态、固态。 1.气态：无序、热运动 气体分子的特点及处理方式和状态方程。 2.液态：短程有序，长程无序 纯液体的性质：液体分子之间的作用力； 液体表面与中间分子受力的情况不同； 表面分子有逃逸出液体的倾向，液体上空的分子也有回到液面的倾向，即蒸发与凝聚的过程； 3.固态：对于晶体，有序及各项异性 晶体的结构特点及与物性的关系。 4.3.1 熔化和凝固 温度降低，液体分子平均动能下降，当其比其他分子对他的吸引力小的时候，分子间滑动停止，失去流动性，这种现象就叫凝固； 发生凝固的温度就是该物质的凝固点 温度升高，固体变成了液体，这一过程叫熔化或融解。 这个温度就是该物质的熔点。 物体熔点的高低主要取决于物质内部微粒之间的相互作用力--范德瓦耳斯力、氢键。 4.3.2蒸发和凝聚 位于液体表面的分子就能获得足够能量克服分子间力的束缚跑到液面以外的空间成为气态分子，这一过程就叫蒸发或气化. 冷凝或凝聚是与蒸发相反的一个过程，气体分子撞击液体的表面，该分子不是反弹回气态而是附着在液体的表面 蒸气压 饱和蒸气压:处于密闭容器中的液体,某温度下,冷凝的速度等于挥发的速度时液体表面气体分子形成的压力.是蒸气压的一个情况. 4.3.3 液体的蒸气压(饱和蒸气压) 只与体系本身的性质和温度有关； 不同的液体，由于分子间的作用力不同，蒸气压的大小不同。是液体挥发性的表征； 同一体系，温度不同，蒸气压的大小不同，温度升高，蒸气压变大。 不同物质不同温度的蒸气压(饱和蒸气压) 4.3.4相对湿度 敞开容器中，要达到挥发和凝聚平衡，则应该是该液体的蒸气在整个气相混合物中的分压等于该液体的平衡(饱和)蒸气压。 当空气中的水蒸气的分压等于水的平衡分压，我们就说空气被水饱和了，空气的相对湿度为100%。相对湿度定义为一定温度下实际测得的空气中水的分压与水的平衡(饱和)蒸气压(Peq:根据温度查表)的相对比值。 举例 例4-1：已知某一天空气的相对湿度为57%，温度为25?C，请问此时空气中水的分压为多少？ 查表4-1水在25?C时的分压为3.167kPa 4.3.5沸点 当液体被加热到某一特定温度时，液体的蒸发气化突然加剧，速度迅速增加．这时液面下生成许多水蒸气的小泡泡，小气泡的尺寸逐渐长大直至上升到液面，继而冲出液面爆裂，小气泡中的气态水分子进入空气中，这就叫沸腾，发生沸腾的温度叫沸点． 蒸发与气化的区别，表面与整体内部； 液体气化时的特点：过程中温度不变，整个过程均为Tb； 分子间力与沸点之间的关系 液体分子之间的内聚力（分子间作用力）对液体的沸点和液体的蒸汽压有很大的影响。 分子间作用力以色散力为主,分子间的色散力随着其分子量的增加而增加，因此同种类型的分子，分子量越大分子间作用力越强，沸点越高。 4.3.6升华和固态物质的蒸气压　 直接由固态变为气态的过程叫做升华。 气态分子也会撞击固体的表面并在其表面停留下来，这种从气态直接凝固成为固态的过程叫做凝华。 平衡升华蒸汽压会随着温度的升高而增大，直到和外界环境的压力相等时，这个温度就叫该物质的升华温度。 物质的三相及其变化 4.3.7水的相图  凝固点，沸点，三相点，临界点： 超临界 现象 超临界流体的特点: 不具备可压缩性(液体) 会充满整个容器(气体) 分散体系及溶液 1。分散体系：分散介质+分散相 分散介质，连续、均匀； 分散相，孤立的，分散在分散介质之中。 溶液 真溶液——10-9 m，均相； 胶体——1～100×10-9 m，均相； 悬浊液——10-7m，多相，重力下沉。 4.4水溶液 和溶液的物理状态一致的在溶液中含量较多的那个组分叫溶剂；在溶液中含量较少的