无机化学课程（96学时）（支撑毕业要求3学科素养、6综合育人和7学会反思）课程目标：课程目标1.在高中化学知识基础上，通过学习化学基础理论、基本知识，掌握化学反应的一般规律和基本化学计算方法，获得分析问题、解决问题的能力。【毕业要求3学科素养】课程目标2.以辩证唯物主义为指导，阐明无机化学的基本原理，揭示无机化学中的对立统一规律、主要矛盾与次要矛盾、量变引起质变等规律，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观。在教学过程中，充分调动学生学习的参与度和主动性，引导学生科学思维，培养学生积极的思辨能力。【毕业要求6综合育人】课程目标3．在学习实践中学生能够主动进行反思，并能在反思中改进学习方法、提高学习效果。逐渐完成从中学到大学在学习方式上的过渡，同时学生在听课、查阅参考书、自学等方面都有一个突跃。【毕业要求7学会反思】第1章化学基础知识【学习目标与要求】1、学习目标（1）价值目标：能以辩证唯物主义为指导阐释溶液饱和蒸气压的产生和依条件而变化的实际状态，应用于指导生产生活，树立正确的世界观、人生观和价值观。【课程目标2】（2）知识目标：通过基本理论的学习，掌握化学基础知识的一些基本概念、溶液浓度的表示方法等，稀溶液依数性的基本特征，并能够利用所学理论知识和方法进行相关计算。【课程目标1】【课程目标2】（3）能力目标：能用所学理论对化学基础知识中的相关问题进行分析，利用理论来指导化学在生活实际中的应用。【课程目标3】2、学习要求（1）掌握化学的一些基本状态，如气态、液态、固态等。熟悉理想气体状态方程的定义和计算，理解实际气体和理想气体的差异。【课程目标1】【课程目标21
无机化学课程（96学时） （支撑毕业要求 3 学科素养、6 综合育人和 7 学会反思） 课程目标： 课程目标 1.在高中化学知识基础上，通过学习化学基础理论、基本知识，掌 握化学反应的一般规律和基本化学计算方法，获得分析问题、解决问题的能力。 【毕业要求 3 学科素养】 课程目标 2.以辩证唯物主义为指导，阐明无机化学的基本原理，揭示无机 化学中的对立统一规律、主要矛盾与次要矛盾、量变引起质变等规律，引导学生 树立正确的世界观、人生观、价值观。在教学过程中，充分调动学生学习的参与 度和主动性，引导学生科学思维，培养学生积极的思辨能力。【毕业要求 6 综合 育人】 课程目标 3. 在学习实践中学生能够主动进行反思，并能在反思中改进学习 方法、提高学习效果。逐渐完成从中学到大学在学习方式上的过渡，同时学生在 听课、查阅参考书、自学等方面都有一个突跃。【毕业要求 7 学会反思】 第 1 章 化学基础知识 【学习目标与要求】 1、学习目标 （1）价值目标：能以辩证唯物主义为指导阐释溶液饱和蒸气压的产生和依 条件而变化的实际状态，应用于指导生产生活，树立正确的世界观、人生观和价 值观。【课程目标2】 （2）知识目标：通过基本理论的学习，掌握化学基础知识的一些基本概念、 溶液浓度的表示方法等，稀溶液依数性的基本特征，并能够利用所学理论知识和 方法进行相关计算。【课程目标1】【课程目标2】 （3）能力目标：能用所学理论对化学基础知识中的相关问题进行分析，利 用理论来指导化学在生活实际中的应用。【课程目标3】 2、学习要求 （1）掌握化学的一些基本状态，如气态、液态、固态等。熟悉理想气体状态 方程的定义和计算，理解实际气体和理想气体的差异。【课程目标1】【课程目 标2】
（2）掌握溶液浓度的表示方法，特别要掌握溶液蒸气压的基本特征，产生过程，使用条件。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】（3）学会和掌握非电介质稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、渗透压等依数性，能够进行相关的计算。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】【教学重点与难点】1、教学重点（1）掌握理想气体状态方程及其应用、分压定律和扩散定律；【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】（2）掌握溶液浓度的几种表示方法，了解温度对溶解度的影响。【课程目标1】【课程目标2】（2）理解和掌握非电介质稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、渗透压等依数性，能够进行相关的计算。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】2、教学难点（1）理想气体状态方程及其应用。【课程目标1】【课程目标2】（2）难发非电介质稀溶液的蒸气压下降（拉乌尔定律），沸点升高，凝固点下降的计算。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】【教学方法】讲授法、案例分析法、讨论法等。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标31【教学手段】板书结合多媒体、雨课堂。【课程目标2】【教学过程】第1章化学基础知识第一章物质状态本章介绍物质三态的主要特点和性质，重点掌握理想气体状态方程式，道尔顿分压定律的应用。气态——液态——固态
（2）掌握溶液浓度的表示方法，特别要掌握溶液蒸气压的基本特征，产生 过程，使用条件。【课程目标1】【课程目标2】【课程目标3】 （3）学会和掌握非电介质稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、 渗透压等依数性，能够进行相关的计算。 【课程目标1】【课程目标2】【课程 目标3】 【教学重点与难点】 1、教学重点 （1） 掌握理想气体状态方程及其应用、分压定律和扩散定律；【课程目标 1】【课程目标2】【课程目标3】 （2）掌握溶液浓度的几种表示方法，了解温度对溶解度的影响。 【课程目 标1】【课程目标2】 （2）理解和掌握非电介质稀溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降、 渗透压等依数性，能够进行相关的计算。【课程目标1】【课程目标2】【课程目 标3】 2、教学难点 （1）理想气体状态方程及其应用。【课程目标 1】【课程目标 2】 （2）难发非电介质稀溶液的蒸气压下降（拉乌尔定律），沸点升高，凝固 点下降的计算。【课程目标 1】【课程目标 2】【课程目标 3】 【教学方法】 讲授法、案例分析法、讨论法等。【课程目标 1】【课程目标 2】【课程目 标 3】 【教学手段】板书结合多媒体、雨课堂。【课程目标2】 【教学过程】 第 1 章 化学基础知识 第一章 物质状态 本章介绍物质三态的主要特点和性质，重点掌握理想气体状态方程式，道尔顿分压定律 的应用。 气态——液态——固态
在宇宙中，由原子、分子和离子等微观粒子组成的物质处于永恒地运动和变化之中。从宏观上来区分气体是最简单的一种聚集状态。人类就是生活在地球大气的"海洋"底部，像鱼儿离不水一样，人以及地球上其它动物一刻也离不开空气。许多生化过程和化学变化过程都是在空气中发生的，如呼吸、燃烧、光合作用等等。在科学研究和工业生产中，许多气体都参与了重要的化学反应。如合成氨、硫酸、硝酸等工业都利用了气体反应，在认识物质世界的历史长河中，科学家们首先对气体的研究给予了特别的关注。本章着重讨论气体的基本性质，同时也了解一下液态和固态的基本特征。s1.1气体一、理想气体1.描述气体状态的物理量物理量单位压强P帕斯卡Pa（N·m")体积V立方米㎡温度T开尔文K物质的量n摩尔mol2.理想气体的基本假定（1）忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点（质点）(2)碰撞，包括分子与分子、分子与器壁之间的碰撞，是完全弹性碰撞一无动能损耗分子间作用力被忽略。在高温和低压下，实际气体接近理想气体，故这种假定是有实际意义的.3.气体压力的产生气体的压力是指气体分子对器壁的作用力。它是分子对器壁碰撞的结果。质量为m，速度为V的分子碰撞器壁，无动能损失，则以速度-V弹回，动量的改变量为-mV-mV=-2mv动量的改变量等于壁对分子作用力F的冲量：F't=-2mV,F"=-2mv/t分子对器壁的作用力则为：F = 2mv/t这个力量和分子的运动方向一致，即是碰撞造成的压力．由于分子极多，这种压力是连续的，好比雨中，雨点对雨伞的作用：
在宇宙中,由原子、分子和离子等微观粒子组成的物质处于永恒地运动和变化之中。从 宏观上来区分气体是最简单的一种聚集状态。人类就是生活在地球大气的"海洋"底部，像鱼 儿离不水一样，人以及地球上其它动物一刻也离不开空气。许多生化过程和化学变化过程都 是在空气中发生的，如呼吸、燃烧、光合作用等等。在科学研究和工业生产中，许多气体都 参与了重要的化学反应。如合成氨、硫酸、硝酸等工业都利用了气体反应，在认识物质世界 的历史长河中，科学家们首先对气体的研究给予了特别的关注。本章着重讨论气体的基本性 质，同时也了解一下液态和固态的基本特征。 §1.1 气体 一、 理想气体 1. 描述气体状态的物理量 物理量 单 位 压 强 P 帕斯卡 Pa (N·m -2 ) 体 积 V 立方米 m 3 温 度 T 开尔文 K 物质的量 n 摩 尔 mol 2. 理想气体的基本假定 (1)忽略气体分子的自身体积, 将分子看成是有质量的几何点(质点). (2)碰撞, 包括分子与分子、分子与器壁之间的碰撞, 是完全弹性碰撞- 无动能损 耗. 分子间作用力被忽略。在高温和低压下, 实际气体接近理想气体. 故这种假定是有实 际意义的. 3. 气体压力的产生 气体的压力是指气体分子对器壁的作用力。它是分子对器壁碰撞的结果。质量为 m, 速 度为 v 的分子碰撞器壁, 无动能损失, 则以速度 -v 弹回, 动量的改变量为: -mv - mv = -2mv 动量的改变量等于壁对分子作用力 F' 的冲量: F't = -2mv, F' = -2mv/t 分子对器壁的作用力则为: F = 2mv/t 这个力量和分子的运动方向一致, 即是碰撞造成的压力. 由于分子极多, 这种压力是 连续的, 好比雨中, 雨点对雨伞的作用:
4.理想气体的经验公式Voc1/P（cc为正比于）Byele定律：n,T一定时n,P一定时,Vec TGay-Lussac定律：n,P一定时P,T一定时,VocnAvogadro定律：P,T一定时YocD以R做比例系数，有：RTV=综合上三式：P即：VP =nRTR-PVnT此式即为理想气体状态方程，其中：R=8314Jmoll.K1二、实际气体的状态方程1．实际气体的压强P理想气体的P是忽略了分子间的吸力，由分子自由碰撞器壁的结果。实际气体的压强是碰壁分子受内层分子引力，不能自由碰撞器壁o44的结果，所以：PPd用P表示P*与P的差，称为内压强，则有：P=P窦+P内我们来讨论P的大小，P是两部分分子吸引的结果，它与两部分分子在单位体积内的个数成正比，即与两部分分子的密度成正比：Re8令比例系数为a,两部分分子共处一体，密度一致，故有：
4. 理想气体的经验公式 Byele 定律: n, T 一定时 Gay-Lussac 定律: n, P 一定时 Avogadro 定律: P, T 一定时 综合上三式: 以 R 做比例系数, 有: 即：VP = nRT 此式即为理想气体状态方程, 其中: 二、 实际气体的状态方程 1. 实际气体的压强 P 实 理想气体的 P 是忽略了分子间的吸力, 由分子自由碰撞器壁的结果。 实际气体的压强是碰壁分子受内层分子引力, 不能自由碰撞器壁 的结果, 所以: P 实< P 用 P 内表示 P 实与 P 的差, 称为内压强, 则有: P = P 实 + P 内 我们来讨论 P 内的大小, P 内是两部分分子吸引的结果, 它与两部分分子在单位体 积内的个数成正比, 即与两部分分子的密度成正比: 两部分分子共处一体, 密度一致, 故有： 令比例系数为 a
P=P则有：2.实际气体的体积V实理想气体的体积是指可以任凭气体分子运动，且可以无限压缩的理想空间，原因是气体分子自身无体积。但实际气体的分子体积则因分子的体积不能忽略而不同。5dm的容器中，充满实际气体，由于分子自身体积的存在，分子不能随意运动，且不可无限压缩。若分子体积为V=Bdm，则Y+=5dm,而V=V+-VV=(5.B)dm3V=(5.B)dm3V分=Bdm3V*=5dm3设每摩尔气体分子的体积为hdm3-moll，则有：V=V实-nb(2)3．实际气体的状态方程理想气体状态方程：PV=nRT，将（1)和(2)式子代入其中，得："][V-nb] =nRT[P+ac-2这个方程是荷兰科学家VanderWaals（范德华)提出的，称范德华方程。只是实际气体状态方程中的一种形式.a，b称为气体的范德华常数。显然，不同的气体范德华常数不同，反映出其与理想气体的偏差程度不同.当n=1时,有[P+[]=RT,为摩尔体积V$1.1.2混合气体的分压定律一、 基本概念1.混合气体与组分气体由两种或两种以上的气体混合在一起，组成的体系，称为混合气体，组成混合气体的每种气体，都称为该混合气体的组分气体。显然，空气是混合气体，其中的02，Nz，CO等，均为空气的组分气体2.混合气体的摩尔分数
则有: 2. 实际气体的体积 V 实 理想气体的体积是指可以任凭气体分子运动, 且可以无限压缩的理想空间, 原因是气 体分子自身无体积。但实际气体的分子体积则因分子的体积不能忽略而不同。 的容器 中, 充满实际气体, 由于分子自身体积的存在, 分子不能随意运动, 且不可无限压缩. 若 分子体积为 , 则 设每摩尔气体分子的体积为 , 则有: V = V 实 - nb (2) 3. 实际气体的状态方程 理想气体状态方程: PV= nRT, 将(1)和(2)式子代入其中, 得: 这个方程是荷兰科学家 Van der Waals (范德华)提出的, 称范德华方程. 只是实际气体状 态方程中的一种形式. a, b 称为气体的范德华常数. 显然, 不同的气体范德华常数不同, 反映出其与理想气 体的偏差程度不同. §1.1.2 混合气体的分压定律 一、 基本概念 1. 混合气体与组分气体 由两种或两种以上的气体混合在一起, 组成的体系, 称为混合气体, 组成混合气体 的每种气体, 都称为该混合气体的组分气体。显然, 空气是混合气体, 其中的 O2, N2, CO2 等, 均为空气的组分气体. 2. 混合气体的摩尔分数
组分气体的物质的量用n；表示，混合气体的物质的量用n表示，则：n=Zn;x--i组分气体的摩尔分数用x：表示，则：例如：由3molH2和1molNz组成的混合气体，其中：n_3_n_1Xye="=n4Zx =1+3.总体积与分压混合气体所占有的体积称为总体积，用V总表示.当某组分气体单独存在，且占有总体积时，其具有的压强，称为该组分气体的分压，用P：表示且有关系式：PV总=nRT4．总压和分体积混合气体所具有的压强，称为总压，用P总表示。当某组分气体单独存在，且具有总压时，其所占有的体积，称为该组分气体的分体积，用V；表示.关系式为：P总V，n;RT5.体积分数V./V称为该组分气体的体积分数二、分压定律一一分压与总压的关系将右面的N和0混合，测得混合气体的P为410°Pa按分压的定义，Pm=2×105Pa,Po2=2x10FPa：可见：Pa=Pm2+Po2NsN+OfOf2 d329m21ypa2x10°Pa测得混合气体的总压为3×105PaN2由p;定义,Pm=2×105Pa,Poz=1×10Pa1 dm32drm4dm亦有：Pa=Pm+Po28x105Pa2x10°Pa道尔顿(Dolton)进行了大量实验，提出了混合气体的分压定律：混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。即：Pa=ZPi此定律为道尔顿分压定律.理想气体混合时，由于分子间无相互作用，故在容器中碰撞器壁产生压力时，与独立存在时是相同的，亦即在混合气体中，组分气体是各自独立的。这是分压定律的实质
组分气体的物质的量用 ni 表示, 混合气体的物质的量用 n 表示, 则: i 组分气体的摩尔分数用 xi 表示, 则: 例如: 由 3mol H2 和 1mol N2 组成的混合气体, 其中: 3. 总体积与分压 混合气体所占有的体积称为总体积, 用 V 总表示. 当某组分气体单独存在, 且占有总 体积时, 其具有的压强, 称为该组分气体的分压, 用 Pi 表示. 且有关系式:PiV 总 = niRT 4. 总压和分体积 混合气体所具有的压强, 称为总压, 用 P 总 表示。 当某组分气体单独存在, 且具有 总压时, 其所占有的体积, 称为该组分气体的分体积, 用 Vi 表示. 关系式为: P 总 Vi = niRT 5. 体积分数 Vi/V 总 称为该组分气体的体积分数. 二、 分压定律——分压与总压的关系 将右面的 N2 和 O2 混合, 测得混合气体的 P 总 为 按分压的定义, 可见: 道尔顿(Dolton)进行了大量实验, 提出了混合气体的分压定律: 混合气体的总压等于 各组分气体的分压之和. 即: 此定律为道尔顿分压定律. 理想气体混合时, 由于分子间无相互作用, 故在容器中碰撞器壁产生压力时, 与独立 存在时是相同的, 亦即在混合气体中, 组分气体是各自独立的. 这是分压定律的实质
三、分压与组成之间的关系(1)PeVa=nRT(2)PV=n,RT(2) / (1) 得:Pini1XiPen即：P,=Pa'*组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数之积(3)又因：PaV=n,RT(3)/(1)得：V,ni=X，故VeVP,=P=Sxi=PVrS1.1.3气体分子的速率分布和能量分布准备知识考察匀加速运动的v，一t图1，质点在ti-t2时间内的路程为：S = 1/2(t2 - t)(v2 +vi) ,图象直线下覆盖的梯形面积也正是S。ASlim=V,240重新认识一下这一事实，纵坐标v.可以认为是：ds"Ydt高等数学上将其表示为：AS-VA目前，我们将其简写为：AS-t结论：△作图（对分母作图）则曲线下的面积表示纵坐标分子S数值，春Ye当-5-+是够示则有-1/24At→时,V则有-4S/4t图象直线下爱盖的面tt,积是s
三、 分压与组成之间的关系 P 总 V 总 = nRT (1) PiV 总 = niRT (2) (2)/(1) 得: 组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数之积. 又因: P 总 Vi = niRT (3) (3)/(1)得: §1.1.3 气体分子的速率分布和能量分布 一、 准备知识 考察匀加速运动的 vt — t 图 1， 质点在 t1- t2 时间内的路程为: S = 1/2(t2 - t1)(v2 +v1) ， 图象直线下覆盖的梯形面积也正是 S。 重新认识一下这一事实, 纵坐标 vt 可以认为是: 高等数学上将其表示为: 目前, 我们将其简写为: 结论: 作图（对分母作图） 则曲线下的面积表示纵坐标分子 S 数值
二、气体分子的速率分布处于同一体系的为数众多的气体分子，相互碰撞，运动速率不一样，且不断改变，但其速率分布却有一定规律。麦克斯韦（Maxwe11)研究了计算气体分子速率分布的公式，讨论了分子运动速率的分布。中学物理中有表格，表明分子分布规律是速率极大和极小的分子都较少，而速率居中的分子较多。横坐标U，速率，分子的运动速率纵坐标，N分子的数目。为单位速率间隔中分子的数目（相当于单位时间内通过的距离）曲线下覆盖的面积：在u：和u2之间的气体分子的数目。AV+A从图中可以看出，速率大的分子少；速率小的分子也少；速率居中的分子较多．和中学物理书中的图表一致但这种图将因气体的多少而不同，因为N值不同。若将纵坐标改一下：ANVAuAN-1ANNNN是分子总数则曲线下所覆盖的面积，将是某速率区间内分子数占分子总数的分数。即覆盖的面积表示速率在u一Uz的分子，占分子总数的分数。曲线下覆盖的总面积为单位1.1AN1ANNNA只要温度相同，不论气体的量是多少，曲线一致。在U，附近的小区间里，分子数目最多，即具有u，速率的分子数目最多，分数最大这里的u，称为最可几速率。最可几速率u，小于平均速率。温度不同时的曲线不同：温度增高，分子的运动速率普遍增大，最可几速率也增大，但具有最可几速率的分子分数少了。两条曲线下覆盖的面积是是相等的，均为单位1
二、 气体分子的速率分布 处于同一体系的为数众多的气体分子, 相互碰撞, 运动速率不一样, 且不断改变. 但 其速率分布却有一定规律。麦克斯韦(Maxwell)研究了计算气体分子速率分布的公式, 讨论 了分子运动速率的分布. 中学物理中有表格, 表明分子分布规律是速率极大和极小的分子 都较少, 而速率居中的分子较多。 横坐标 u, 速率, 分子的运动速率纵坐标 , N 分子的数目。为单位速率间隔中分子的 数目(相当于单位时间内通过的距离) 曲线下覆盖的面积: 在 u1 和 u2 之间的气体分子的数目。 从图中可以看出, 速率大的分子少; 速率小的分子也少; 速率居中的分子较多. 和中 学物理书中的图表一致. 但这种图将因气体的多少而不同, 因为 N 值不同. 若将纵坐标改一下： N 是分子总数. 则曲线下所覆盖的面积, 将是某速率区间内分子数占分子总数的分数。 即覆盖的面积 表示速率在 u1— u2 的分子, 占分子总数的分数。曲线下覆盖的总面积为单位 1. 只要温度相同, 不论气体的量是多少, 曲线一致. 在 up 附近的小区间里, 分子数目最多, 即具有 up 速率的分子数目最多, 分数最大. 这里的 up 称为最可几速率。最可几速率 up 小于平均速率 ū 。 温度不同时的曲线不同: 温度增高, 分子的运动速率普遍增大, 最可几速率也增大, 但具有最可几速率的分子分数少了。两条曲线下覆盖的面积是是相等的, 均为单位 1
三、气体分子的能量分布气体分子的能量分布受其速率分布影响有着类似的分布，开始时较陡，后趋于平缓。此能量分布图，是在三维空间的讨论结果。在无机化学中，甚至在物理化学中，常f-N-0元N用能量分布的近似公式来计算：此式中：E是能量：NE表示能量超过E的分子的个数；NE/N是能量超过E的分子的分数；fE即是这个分数。从式子中可以看出，E越大时，fE越小14NNAE81.2液体和溶液1.溶液的浓度广义的浓度定义是溶液中的溶质相对于溶液或溶质的相对量。它是一个强度量，不随溶液的取量而变。在历史上由于不同的实践需要形成了名目众多的浓度表示法。近年来，趋向于仅用一定体积的溶液中溶质的“物质的量”来表示浓度，即以mol(溶质)/L(溶液)为单位，称为“物质的量浓度”，并简称为“浓度”，可认为是浓度的狭义定义。然而，在目前的实践工作中，我们仍不能避免不同浓度表示法之间的相互换算。我们已经学过的浓度表示法有：(1)"物质的量浓度”一一每升溶液中溶质的“物质的量”，单位mol /L，符号c，如c(Ht)，但是，若所讨论的浓度是溶液中各种化学平衡达到动态平衡时的浓度，即“平衡浓度”，则用［]表示，如[H]。这两种符号的差别本来是明确的，区别它们是有必要的，但长期以来许多教材只用诸如[H1为符号表示浓度，不使用“c”为符号，这种习惯造成许多混乱，望读者注意纠正。另外，国标化学教学界常用符号M（根据国际约定，物理量符号必须用斜体）来表示物质的量浓度，而由于物质的量浓度的单位mol·dm=(或写成mol·L-1或mol /L)写起来比较费事，在国际化学教学界，还通用以小字体的大写字母M来代替它们（作为单位，M不用斜体）。我国国家标准规定不得作这种替代，以免引起混乱。原因之一可能是我国使用汉学，对拉丁学母的斜写体和正写体在感觉上不敏感有关，不一定是单位不能缩写。因此本书按国家标准，常用写起来比较简单的mol·L1表达物质的量浓度的单位。还应提到的是，物质的量浓度涉及溶液的体积，而溶液的体积是温度的函数，因此，温度改变将引起物质的量浓度数值上的改变。这对于一些进行精确测量的实验和理论模型是不充许的。（2）质量摩尔浓度：在这种情况下，不得不用质量摩尔浓度一一溶液中溶质的物质的量除以溶剂的质量，单位mol/kg(注意其中的质量是溶剂的而不是溶液的)，质量摩尔浓度的英文是molality，缩写符号为m或b，相对手质量摩尔浓度，物质的量浓度被一些书籍称为“体积摩尔浓度”（但这不是我国国家标准规定的名称)，英文为molarity，应注意区分。物质的量浓度和质量摩尔浓度的互相换算必须得知溶液的密度，对于稀溶液，要求不严格时，可以近似地用物质的量浓度代替质量摩尔浓度，本书热力学基础一章正是这样做的。(3)质量分数：即溶质的质量对于溶液的质量的分数，符号为W。过去长期称为质量百分
三 、气体分子的能量分布 气体分子的能量分布受其速率分布影响. 有着类似的分布, 开始时较陡, 后趋于 平缓。此能量分布图, 是在三维空间的讨论结果。在无机化学中, 甚至在物理化学中, 常 用能量分布的近似公式来计算: 此式中: E 是能量; NE 表示能量超过 E 的分子的个数; NE/N 是能量超过 E 的分子的分数; fE 即是这个分数。从式子中可以看 出, E 越大时, fE 越小. §1.2 液体和溶液 1. 溶液的浓度 广义的浓度定义是溶液中的溶质相对于溶液或溶质的相对量。它是一个强度量，不随溶 液的取量而变。在历史上由于不同的实践需要形成了名目众多的浓度表示法。近年来，趋向 于仅用一定体积的溶液中溶质的“物质的量”来表示浓度，即以 mol(溶质)/L(溶液)为单位， 称为“物质的量浓度”，并简称为“浓度”，可认为是浓度的狭义定义。然而，在目前的实践 工作中，我们仍不能避免不同浓度表示法之间的相互换算。我们已经学过的浓度表示法有： (1)“物质的量浓度”——每升溶液中溶质的“物质的量”，单位 mol／L，符号 c，如 c(H+ )， 但是，若所讨论的浓度是溶液中各种化学平衡达到动态平衡时的浓度，即“平衡浓度”，则 用[ ]表示，如[H+ ]。这两种符号的差别本来是明确的，区别它们是有必要的，但长期以来 许多教材只用诸如[H+ ]为符号表示浓度，不使用“c”为符号，这种习惯造成许多混乱，望读 者注意纠正。另外，国标化学教学界常用符号 M(根据国际约定，物理量符号必须用斜体)来 表示物质的量浓度，而由于物质的量浓度的单位 mol·dm—1 (或写成 mol·L —1 或 mol／L)写 起来比较费事，在国际化学教学界，还通用以小字体的大写字母 M 来代替它们(作为单位， M 不用斜体)。我国国家标准规定不得作这种替代，以免引起混乱。原因之一可能是我国使 用汉字，对拉丁字母的斜写体和正写体在感觉上不敏感有关，不一定是单位不能缩写。因此， 本书按国家标准，常用写起来比较简单的 mol·L —1 表达物质的量浓度的单位。还应提到的 是，物质的量浓度涉及溶液的体积，而溶液的体积是温度的函数，因此，温度改变将引起物 质的量浓度数值上的改变。这对于一些进行精确测量的实验和理论模型是不允许的。 （2）质量摩尔浓度：在这种情况下，不得不用质量摩尔浓度——溶液中溶质的物质的 量除以溶剂的质量，单位 mol／kg(注意其中的质量是溶剂的而不是溶液的)，质量摩尔浓度 的英文是 molality，缩写符号为 m 或 b，相对于质量摩尔浓度，物质的量浓度被一些书籍称 为“体积摩尔浓度”(但这不是我国国家标准规定的名称)，英文为 molarity，应注意区分。物 质的量浓度和质量摩尔浓度的互相换算必须得知溶液的密度，对于稀溶液，要求不严格时， 可以近似地用物质的量浓度代替质量摩尔浓度，本书热力学基础一章正是这样做的。 (3)质量分数：即溶质的质量对于溶液的质量的分数，符号为 w。过去长期称为质量百分
浓度，其至忽略“质量”这一修饰定语简称为“百分浓度”，现正名为质量分数。不再赞述。(4)摩尔分数：溶质B“物质的量”与溶液中溶质与溶剂总“物质的量”之比。即n(B)/n(总)，符号用x(B)或xB。显然，溶液中各组分的摩尔分数之和等于1一Zx(B)=1。2.非电解质稀溶液通性物质的溶解是一个物理化学过程，溶解的结果，溶质和溶剂的某些性质发生了变化。这些性质变化分为两类：第一类性质变化决定于溶质的本性，如溶液的颜色、密度、导电性等等；第二类性质变化仅与溶质的量（浓度）有关而与溶质的本性无关，如非电解质溶液的蒸气压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等。这些性质变化的大小取决于一定量的溶剂中加入的溶质的物质的量的多少，如不同种类的难挥发的非电解质葡萄糖、甘油、苯等配成相同浓度的水溶液，它们沸点上升、凝固点下降、渗透压几乎都相同。这些性质变化仅适用于难挥发的非电解质稀溶液，所以又称稀溶液依数性，或称稀溶液通性。2.1溶液的蒸气压下降一一拉乌尔定律单位时间内由液面蒸发出的分子数和由气相回到液体内的分子数相等时，气、液两相处于平衡状态，这时的蒸气压叫做该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。在1870年和1880年，法国物理学家拉乌尔(F.M.Raoult1830一1901)研究了溶质对纯溶剂的凝固点和蒸气压的影响，1887年，拉乌尔根据实验结果得出如下结论：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数，数学表达式为：P=pB*.XB(82)式中p表示溶液的蒸气压，pB*表示纯溶剂的蒸气压，XB表示溶剂B的摩尔分数。设XA为溶质的摩尔分数，则×A+×B=l，XA=1一XB。实际工作中较多应用的是溶液蒸气压下降△p：△p=PB*p=PB*PB*.×B=PB*(1—×B)=PB*.XA因此，拉乌尔定律另一种表述是：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降△p和溶质的摩尔分数呈正比。拉乌尔定律只适用于理想溶液，但近似地适用于非电解质的稀溶液，若溶质和溶剂物质的量分别为nA和nB，因为nB>>nA，所以AP=PB*·XA-以m表示溶质A的质量摩尔浓度(molkg)，以M表示水(溶剂B)的摩尔质量(g/mol)则水的质量摩尔浓度为1000/M，则xA近似地等于：xA~na/nB==mM/1000对于稀溶液XA==pB*.×A~/pB*M/1000m=-K·m(8-3)式中K为比例常数，称为蒸气压下降常数。由此，拉乌尔定律可表述为：在一定温度下难挥发非电解质稀溶液蒸气压下降近似地与溶液的质量摩尔浓度呈正比。若溶质和溶剂都有挥发性，拉乌尔定律仍然适用，只要溶质和溶剂不相互作用，溶液仍为理想溶液，这时，可分别考虑它们对蒸气压的影响而将它们的影响相加p==PA+PB=—例如，在293K下苯和甲苯纯液体的蒸气压分别为10.0和6.6kPa，两者的等物质的量混合物的蒸气压为：pt==0.5X10.0kPa+0.5X6.6kPa==8.8kPa2.2溶液的凝固点下降
浓度，甚至忽略“质量”这一修饰定语简称为“百分浓度”，现正名为质量分数。不再赘述。 (4)摩尔分数：溶质 B“物质的量”与溶液中溶质与溶剂总“物质的量”之比。即 n(B)／ n(总)，符号用χ(B)或χB。显然，溶液中各组分的摩尔分数之和等于 1—∑χ(B)=1。 2. 非电解质稀溶液通性 物质的溶解是一个物理化学过程，溶解的结果，溶质和溶剂的某些性质发生了变化。这 些性质变化分为两类：第一类性质变化决定于溶质的本性，如溶液的颜色、密度、导电性等 等；第二类性质变化仅与溶质的量(浓度)有关而与溶质的本性无关，如非电解质溶液的蒸气 压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等。 这些性质变化的大小取决于一定量的溶剂中加入的溶质的物质的量的多少，如不同种 类的难挥发的非电解质葡萄糖、甘油、苯等配成相同浓度的水溶液，它们沸点上升、凝固点 下降、渗透压几乎都相同。这些性质变化仅适用于难挥发的非电解质稀溶液，所以又称稀溶 液依数性，或称稀溶液通性。 2.1 溶液的蒸气压下降——拉乌尔定律 单位时间内由液面蒸发出的分子数和由气相回到液体内的分子数相等时，气、液两相处 于平衡状态，这时的蒸气压叫做该液体的饱和蒸气压，简称蒸气压。 在 1870 年和 1880 年，法国物理学家拉乌尔(F．M．Raoult l830—1901)研究了溶质对纯 溶剂的凝固点和蒸气压的影响，1887 年，拉乌尔根据实验结果得出如下结论：在一定温度 下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数，数学表达式 为： p = pB*·χB (8—2) 式中 p 表示溶液的蒸气压，pB*表示纯溶剂的蒸气压，χB 表示溶剂 B 的摩尔分数。设 χA为溶质的摩尔分数，则χA+χB =1，χA=1—χB。实际工作中较多应 用的是溶液蒸气压下降Δp： Δp = pB*—p = pB*—pB*·χB= pB* (1—χB) = pB*·χA 因此，拉乌尔定律另一种表述是：在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气压下降 Δp 和溶质的摩尔分数呈正比。 拉乌尔定律只适用于理想溶液，但近似地适用于非电解质的稀溶液，若溶质和溶剂物质 的量分别为 nA 和 nB，因为 nB＞＞nA，所以 Δp = pB*·χA == 以 m 表示溶质 A 的质量摩尔浓度(mol·kg -1 )，以 M 表示水(溶剂 B)的摩尔质量(g／mol)， 则水的质量摩尔浓度为 1000／M，则χA近似地等于： χA≈nA/nB ==mM／1000 对于稀溶液 χA == pB*·χA≈／pB*M／1000·m ==K·m (8—3) 式中 K 为比例常数，称为蒸气压下降常数。由此，拉乌尔定律可表述为：在一定温度 下难挥发非电解质稀溶液蒸气压下降近似地与溶液的质量摩尔浓度呈正比。 若溶质和溶剂都有挥发性，拉乌尔定律仍然适用，只要溶质和溶剂不相互作用，溶液仍 为理想溶液，这时，可分别考虑它们对蒸气压的影响而将它们的影响相加： p == pA+ pB == 例如，在 293K 下苯和甲苯纯液体的蒸气压分别为 10.0 和 6.6 kPa，两者的等物质的量 混合物的蒸气压为： pt == 0.5 X 10.0 kPa 十 0.5 X 6.6 kPa ==8.8 kPa 2.2 溶液的凝固点下降