365天
距离
国初
高中化学实验A班
【毕业院校】
北京大学化学与分子工程学院
【获奖经历】
2009年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）一等奖
2010年全国高中学生化学竞赛（决赛）金牌
【教学经历】
6年公立校兼职、化学竞赛家教经历
【个人爱好】
铲屎官，棒球，烹饪
张鑫雨
课前寄语：
亲爱的同学们，欢迎来到高一化学实验A班的秋季课堂！
在这里，你将学到好玩、有用的化学知识；一起挑战高中化学
的巅峰——化学竞赛。
学习的道路会遇到坎坷、困难。但请不要慌张，你需要的
只是无限的求知欲、对化学的热爱和克服困难的准备，老师会
陪伴在大家身边，一起度过三年难忘的化竞时光。
三年后，相约北大！
课程内容：
物态变化{
理论扩充
←
核心理论/
定量研究1
应用实例
|
定量探究{
课堂要求：
¾ 关于预习、复习
1.
粗读教材（《普通化学原理》or《红皮无机》or《蓝皮无机》）
2.
读讲义了解当周讲解内容梗概。
3.
记录问题，课上找答案。
预习
课堂要求：
¾ 关于预习、复习
1.
粗读教材（《普通化学原理》or《红皮无机》or《蓝皮无机》）
2.
读讲义了解当周讲解内容梗概。
3.
记录问题，课上找答案。
预习
1.
回顾课堂内容，整理课堂笔记。
2.
完成练习册习题，错题分析。
3.
精读教材，回顾重点知识。
4.
自主安排阅读进度。
复习
课堂要求：
¾ 关于自学
普通化学原理
红皮无机
蓝皮无机
课堂要求：
¾ 关于自学
普通化学原理
红皮无机
蓝皮无机
读好一本书好过读完十本书
课堂要求：
¾ 关于自学（每周自主打卡）
1.
课堂记笔记：记标题、要点、逻辑框架、问题。
2.
课后整理：梳理逻辑、重要注意事项、教材以外的补充内容。
3.
读书笔记：重要知识点，强迫思考，体系框架。
课堂要求：
¾ 关于笔记
1.
课堂记笔记：记标题、要点、逻辑框架、问题。
2.
课后整理：梳理逻辑、重要注意事项、教材以外的补充内容。
3.
读书笔记：重要知识点，强迫思考，体系框架。
课堂要求：
¾ 关于笔记
课堂要求：
¾ 关于答疑
1.
问题收集：金数据二维码。
2.
养成习惯：经过思考后再提问。
3.
问题回答：每周五固定返回过往一周金数据链接中的问题记录。
4.
自主讨论：QQ群，与同伴讨论，老师不定期在线。
课堂要求：
¾ 关于答疑
秋季化学实验班
第1讲课堂问题收集
课堂要求：
¾ 关于课堂
1.
课时长：3 h，集中精力。
2.
内容多：高中化学的自然生长点+大学化学内容，注意重点。
3.
问题难：题干长度、复杂度，国内外竞赛真题，有自信。
4.
理论性强：普化原理，内容较枯燥，但十分重要。
气体
第1讲
物质的状态有什么？
物质的三态：
固态
气态
液态
水
哪种状态研究起来最简单，
哪种状态研究起来最复杂？
理想气体
第1节
一、气体的性质
9 扩散性：气体可自发的充满整个容
器空间，且均匀分布。少量气体可充
满很大的容器空间。不同种类的气体
可均匀混合。
一、气体的性质
9 扩散性：气体可自发的充满整个容
器空间，且均匀分布。少量气体可充
满很大的容器空间。不同种类的气体
可均匀混合。
9 可压缩性：对气体加压时，体积可
缩小。
一、气体的性质
9 扩散性：气体可自发的充满整个容
器空间，且均匀分布。少量气体可充
满很大的容器空间。不同种类的气体
可均匀混合。
9 可压缩性：对气体加压时，体积可
缩小。
9 微观解释：气体不断做热运动；气
体间距远大于自身大小；微粒间相互
作用力类型。
二、理想气体——气体的理论化模型
二、理想气体——气体的理论化模型
• 理想气体：气体分子视为质点，只有位置，没有体积；且分
子间没有作用力。且分子与分子、分子与器壁的碰撞为弹性
碰撞，没有动能损失。
二、理想气体——气体的理论化模型
• 理想气体：气体分子视为质点，只有位置，没有体积；且分
子间没有作用力。且分子与分子、分子与器壁的碰撞为弹性
碰撞，没有动能损失。
• 温度不太低，压力不太高的情况下，气体分子所占体积和分
子间的作用力可忽略，此时的实际气体可看作理想气体。
二、理想气体——气体的理论化模型
• 理想气体：气体分子视为质点，只有位置，没有体积；且分
子间没有作用力。且分子与分子、分子与器壁的碰撞为弹性
碰撞，没有动能损失。
• 温度不太低，压力不太高的情况下，气体分子所占体积和分
子间的作用力可忽略，此时的实际气体可看作理想气体。
• 具体问题具体分析。没有明确说明情况下，默认为理想气体。
三、理想气体的性质
• 波义尔(Boyle)定律：一定温度（T），一定物质的量（n）的
气体所具有的压强（p）与体积（V）成反比。
Ǚ
三、理想气体的性质
• 波义尔(Boyle)定律：一定温度（T），一定物质的量（n）的
气体所具有的压强（p）与体积（V）成反比。
• 查理(Charles)定律：一定压强（p），一定物质的量（n）的
气体的体积（V）与热力学温度（T）成正比。
三、理想气体的性质
• 波义尔(Boyle)定律：一定温度（T），一定物质的量（n）的
气体所具有的压强（p）与体积（V）成反比。
• 查理(Charles)定律：一定压强（p），一定物质的量（n）的
气体的体积（V）与热力学温度（T）成正比。
• 阿伏伽德罗(Avogadro)定律：一定温度（T）和压强（p）下，
一定体积（V）的任何气体具有相同的物质的量（n）。
三、理想气体的性质
• 波义尔(Boyle)定律：一定温度（T），一定物质的量（n）的
气体所具有的压强（p）与体积（V）成反比。
• 查理(Charles)定律：一定压强（p），一定物质的量（n）的
气体的体积（V）与热力学温度（T）成正比。
• 阿伏伽德罗(Avogadro)定律：一定温度（T）和压强（p）下，
一定体积（V）的任何气体具有相同的物质的量（n）。
• 克拉贝隆(Clapeyron)方程：一定物质的量（n）的气体，体积
（V）与压强（p）的乘积与热力学温度成正比。
四、理想气体状态方程
• 方程表达式：𝑝𝑉= nRT
四、理想气体状态方程
• 方程表达式：
• p、V、n、T为描述气体状态的物理量。
𝑝𝑉= nRT
四、理想气体状态方程
• 方程表达式：
• p、V、n、T为描述气体状态的物理量。
• R为一固定常数，即气体常数。
𝑝𝑉= nRT
四、理想气体状态方程
• 方程表达式：
• p、V、n、T为描述气体状态的物理量。
• R为一固定常数，即气体常数。
• 注意事项：
𝑝𝑉= nRT
①方程中T为绝对温度（热力学温度，即T = t+273.15）。
②气体常数R对任意气体数值均相同。应用时注意数值和单位。
③既可以针对单一气体，也可以针对混合气体中的某一组分。
④不可将两种状态下的物理量代入一个方程求解。
四、理想气体状态方程
• R的数值与单位：
四、理想气体状态方程
• R的数值与单位：
标况（273.15 K、101.32 kPa）下，1 mol理想气体的体积为
22.414 dm3。则根据理想气体状态方程，有：
四、理想气体状态方程
• R的数值与单位：
标况（273.15 K、101.32 kPa）下，1 mol理想气体的体积为
22.414 dm3。则根据理想气体状态方程，有：
𝑅= 𝑝𝑉
𝑅𝑇= 101.32 kPa × 22.414 dm3
1 mol × 273.15 K
= 8.3141 kPa ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1
四、理想气体状态方程
• R的数值与单位：
标况（273.15 K、101.32 kPa）下，1 mol理想气体的体积为
22.414 dm3。则根据理想气体状态方程，有：
𝑅= 𝑝𝑉
𝑅𝑇= 101.32 kPa × 22.414 dm3
1 mol × 273.15 K
= 8.3141 kPa ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1
此外：
𝑅= 1.9864 cal ∙mol−1 ∙K−1
𝑅= 0.082057 atm ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1
𝑅= 8.3141 × 10−3 kJ ∙mol−1 ∙K−1
𝑅= 8.3141 J ∙mol−1 ∙K−1
𝑅= 62.364 mmHg ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1
𝑅= 0.083141 bar ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1
llatnilol.32kpdllbailo.hn
)
176
0mm Hg
:
1 0 1
. 3 2 测
} inRip.S.tn
RT
一、
压强作用大
1
1 cak
418小
面积
压力
位移动
体积吵
五、理想气体状态方程的应用
• 计算p、V、n、T四个物理量之一。
五、理想气体状态方程的应用
• 计算p、V、n、T四个物理量之一。
• 求气体摩尔质量M：
𝑝𝑉= 𝑛𝑅𝑇
𝑛= 𝑚
𝑀
𝑝𝑉= 𝑚
𝑀𝑅𝑇
𝑀= 𝑚
𝑝𝑉𝑅𝑇
五、理想气体状态方程的应用
• 求气体化学式。
• 计算p、V、n、T四个物理量之一。
• 求气体摩尔质量M：
𝑝𝑉= 𝑛𝑅𝑇
𝑛= 𝑚
𝑀
𝑝𝑉= 𝑚
𝑀𝑅𝑇
𝑀= 𝑚
𝑝𝑉𝑅𝑇
五、理想气体状态方程的应用
• 求气体化学式。
• 计算p、V、n、T四个物理量之一。
• 求气体摩尔质量M：
𝑝𝑉= 𝑛𝑅𝑇
𝑛= 𝑚
𝑀
𝑝𝑉= 𝑚
𝑀𝑅𝑇
𝑀= 𝑚
𝑝𝑉𝑅𝑇
• 求气体密度ρ：
𝑝𝑉= 𝑛𝑅𝑇
𝑛= 𝑚
𝑀
𝜌= 𝑚
𝑉
𝑝𝑉= 𝑚
𝑀𝑅𝑇
𝑝M = 𝜌𝑅𝑇
有效数字
• 任何测量都有不准确度，测量数据由若干位准确位+1位
不准确位构成。
1 0
, 12mL
准厰立三估读位
有效数字
• 任何测量都有不准确度，测量数据由若干位准确位+1位
不准确位构成。
• 仪器的最小分度限定了估读位所处的位置：
容量瓶：
移液管：
滴定管：
量筒：
托盘天平：
千分之一天平：
万分之一天平：
o. 1mL ( 2 5 0
,
0
m l
.
1 0 0
0 叫
。
1 g
(
2
, 3 g)
o.0 1mL
1 2 5
,
0 0mL )
o.oolgll.32lgjool.nl
12345 叫
o.0
。
1 g (
0
- 2 5 04 9)
olml.lml.hn
L
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
丛:
1 4 )
、
o.0
二!
1 3 )
、
0
,
0
0
0
凹: ( 4 )
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
2. 整数、倍数、分数均为无数位。
蒋
缬
1尽量避免
写成100
、231
, 用科学计数法)
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
2. 整数、倍数、分数均为无数位。
3. π、e等常数也为无数多位。( NA ? )
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
2. 整数、倍数、分数均为无数位。
3. π、e等常数也为无数多位。
4. 科学计数法：按前一个因数的位数判断。
_325
x 心( 3 )
。2 5
_
1
× 1 0
5
1 3 )
1
,
0
0
0 ×1。
6
1 4)
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
2. 整数、倍数、分数均为无数位。
3. π、e等常数也为无数多位。
4. 科学计数法：按前一个因数的位数判断。
5. 幂、对数等以小数点后位数计。
1 。
一
吐
(
2 )
p H
: 7
,
凹1 3 )
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
2. 整数、倍数、分数均为无数位。
3. π、e等常数也为无数多位。
4. 科学计数法：按前一个因数的位数判断。
5. 幂、对数等以小数点后位数计。
6. 首位数为8或9时，在进行乘除法计算是多算一位有效数字。
器
鬆
1
二
有效数字
• 数据有效数字位数规则：
1. 从左数第一个非零数开始直到一位估读位。
2. 整数、倍数、分数均为无数位。
3. π、e等常数也为无数多位。
4. 科学计数法：按前一个因数的位数判断。
5. 幂、对数等以小数点后位数计。
6. 首位数为8或9时，在进行乘除法计算是多算一位有效数字。
7. 对有效数字的修约遵循四舍六入五成双的原则。
0
, 2 5 4
0
, 2 5 6
0
, 2 5 5
0 2 4 5
0
, 2
6 5
0
, 2 4 5
0 0 0
0
1
止
止
业
业
业
0
,
2 5
0
。26
0
, 2 6
0
,
2 4
0
, 2 6
0
.
2
5
有效数字
• 四则运算的修约原则：
1. 加减法：最终结果以算式中绝对误差最大的（小数点后位
数最少的）数据为准。
心
1
,
些
。
1
些
2 1
1
2
3
1
有效数字
• 四则运算的修约原则：
1. 加减法：最终结果以算式中绝对误差最大的（小数点后位
数最少的）数据为准。
2. 乘除法：最终结果以算式中相对误差最大的（总有效数字
位数最少的）数据为准。
1
。0
x
1
,
0
×
1
,
0 0 0
×
0
,
1 0
0
二
0
,
1
T
T
T
T
2
0
-
有效数字
• 四则运算的修约原则：
1. 加减法：最终结果以算式中绝对误差最大的（小数点后位
数最少的）数据为准。
2. 乘除法：最终结果以算式中相对误差最大的（总有效数字
位数最少的）数据为准。
3. 复杂运算中的计算顺序遵循数学上的规则。
1
1
,
0
0
-1
1
,
0 )
×
0
,
1 0
0 0
-
0 1
=
。
1
T 囔曣
0
,
1
1
1 位)
有效数字
• 四则运算的修约原则：
1. 加减法：最终结果以算式中绝对误差最大的（小数点后位
数最少的）数据为准。
2. 乘除法：最终结果以算式中相对误差最大的（总有效数字
位数最少的）数据为准。
3. 复杂运算中的计算顺序遵循数学上的规则。
4. 一个算式中只对最终结果进行一次修约。
-.-
有效数字
• 四则运算的修约原则：
1. 加减法：最终结果以算式中绝对误差最大的（小数点后位
数最少的）数据为准。
2. 乘除法：最终结果以算式中相对误差最大的（总有效数字
位数最少的）数据为准。
3. 复杂运算中的计算顺序遵循数学上的规则。
4. 一个算式中只对最终结果进行一次修约。
5. 解题中每一步的结果均需注意有效数字位数。
例题一
在容积为10.0 dm3的真空钢瓶中充入氯气，当温度为288 K时，测得
瓶内气体的压强为1.01×107 Pa。试计算钢瓶内氯气的质量，以千克
表示。已知：相对原子质量Cl = 35.45，R = 8.314 kPa·dm3·mol-1·K-1。
（只填数字，注意有效数字。）
例题一
在容积为10.0 dm3的真空钢瓶中充入氯气，当温度为288 K时，测得
瓶内气体的压强为1.01×107 Pa。试计算钢瓶内氯气的质量，以千克
表示。已知：相对原子质量Cl = 35.45，R = 8.314 kPa·dm3·mol-1·K-1
解：由pV = nRT，则：
𝑛Cl2 = 𝑝𝑉
𝑅𝑇=
1.01 × 107 Pa × 10.0 dm3
8.314 kPa ∙dm3 ∙mol−1 ∙K−1 × 288 K × 103 Pa ∙kPa−1 = 42.2 mol
𝑚Cl2 = 𝑛Cl2 ∙𝑀Cl2 = 42.2 mol × 70.90 g ∙mol−1 × 10−3 kg ∙g−1 = 2.99 kg
即：钢瓶内氯气的质量为2.99 kg。
1 3 1
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嶶理
公年
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" 们
.int
单位
122
gy
ˇ 修约后最终结果
例题二
惰性气体氙（Xe）能和氟形成多种氟化氙XeFx。实验测定在353 K
和15.6 kPa时，某气态氟化氙试样的密度为0.899 g·dm-3。试确定这
种氟化氙的分子式。已知：相对原子质量Xe = 131.3，F = 19.00。
（填x的数值，保留到整数位。）
确定分子式Xe Fx
⇒
求
x
⇒
术M
⇒
p M
: 9R T
解
!
由
PMMogqqgdix83HKPadinik-n-inbkpail.MX/o2g
mol
"
即
1 3 1
. 3 十
1 9
0 0
x
二
169 如
解得
不
2
故分子式为
炶
。
例题三
在373 K和100 kPa压强下，UF6（密度最大的一种气态物质）的密
度是多少？是H2的多少倍？已知：相对原子质量U = 238.0，F =
19.00，H = 1.008。
解
i
由啡
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"
影
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愁!態
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二
1
1
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炎
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辔;𠓼
'器
二
1 74
-
即910们是9 𠯻的
17 4
, 6 倍
•
同温同压下，相同体积的气体的物质的量相同。
•
同温同压下，相同物质的量的气体的体积相同。
六、回看阿伏伽德罗定律
pliinn.mn
plin.in } 吉澛
例题四
在100 kPa、24.0℃时，100 g乙醇完全燃烧，试求需消耗氧气的体
积和产生的二氧化碳的体积，以立方分米表示。已知：相对原子质
量C = 12.01、H = 1.008、O = 16.00。
解i
GHs-OHBQ-zatthonlGH50HKM_s-loogMIGHsixbt16.oojgm.li
217
mol.nl
Q )
= 3 n
lc 山5 0 4 )
= 3
× 2
, 1 7
mo
1
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.
5
1
mol
则
Vy
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t.5lmlx8.314rnnk2-n-K.MX/ti
增
二蕉
==
1
0 0
昖
i.ci#vl0z)=Txl.6lhhilo7xlo2h
例题五
常温常压下充满气体的石英安瓿瓶被整体加热到800 K时极速用火
焰封闭，问：封闭瓶内的气体在常温下的压力为多大？
解
𤅗
。
𥗕_㶓
, 纞
过程101 p.li 不变
。
则
一共
过程021
n.li 不变
,则
菅洿
即深
开
不吾
Pi
灓
x
1
、
0 13 㤈是
二3
. 7 8
× 1 0
4
Pa
混合气体的状态如何描述？
•
分压：混合气体中某种气体单独占有混合气体的总体积时表
现出的压强。
七、气体分压定律
𝑝𝑖𝑉总= 𝑛𝑖𝑅𝑇
•
分压：混合气体中某种气体单独占有混合气体的总体积时表
现出的压强。
七、气体分压定律
•
分压定律：混合气体的总压等于组成混合气体的各气体的分
压之和。即：
𝑝𝑖𝑉总= 𝑛𝑖𝑅𝑇
𝑝总= 𝑝𝑖= 𝑝1 + 𝑝2 + 𝑝3 + ⋯
•
分压：混合气体中某种气体单独占有混合气体的总体积时表
现出的压强。
七、气体分压定律
•
分压定律：混合气体的总压等于组成混合气体的各气体的分
压之和。即：
n1
n2
n3
T, V, p总
n1
T, V, p1
n2
T, V, p2
n3
T, V, p3
=
+
+
𝑝𝑖𝑉总= 𝑛𝑖𝑅𝑇
𝑝总= 𝑝𝑖= 𝑝1 + 𝑝2 + 𝑝3 + ⋯
•
分压：混合气体中某种气体单独占有混合气体的总体积时表
现出的压强。
七、气体分压定律
•
分压定律：混合气体的总压等于组成混合气体的各气体的分
压之和。即：
𝑝𝑖𝑉总= 𝑛𝑖𝑅𝑇
𝑝总= 𝑝𝑖= 𝑝1 + 𝑝2 + 𝑝3 + ⋯
•
分压与总压的定量关系：气体分压等于总压力乘以该气体的摩
尔分数。即：
𝑝𝑖= 𝑝总∙𝑥𝑖
•
分体积：混合气体中某种气体单独具有混合气体的总压强时
所占据的体积。
八、气体分体积定律
𝑝总𝑉𝑖= 𝑛𝑖𝑅𝑇
•
分体积：混合气体中某种气体单独具有混合气体的总压强时
所占据的体积。
八、气体分体积定律
•
分体积定律：混合气体的总体积等于组成混合气体的各气体
的分体积之和。即：
𝑝总𝑉𝑖= 𝑛𝑖𝑅𝑇
𝑉总= 𝑉𝑖= 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 + ⋯
•
分体积：混合气体中某种气体单独具有混合气体的总压强时
所占据的体积。
八、气体分体积定律
•
分体积定律：混合气体的总体积等于组成混合气体的各气体
的分体积之和。即：
n1
n2
n3
T, p, V总
n1
T, p, V1
n2
T, p, V2
n3
T, p, V3
=
+
+
𝑝总𝑉𝑖= 𝑛𝑖𝑅𝑇
𝑉总= 𝑉𝑖= 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 + ⋯
•
分体积：混合气体中某种气体单独具有混合气体的总压强时
所占据的体积。
八、气体分体积定律
•
分体积定律：混合气体的总体积等于组成混合气体的各气体
的分体积之和。即：
𝑝总𝑉𝑖= 𝑛𝑖𝑅𝑇
𝑉总= 𝑉𝑖= 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 + ⋯
•
分体积与总体积的定量关系：气体分体积等于总体积乘以该气
体的摩尔分数。即：
𝑉𝑖= 𝑉总∙𝑥𝑖
分压、分体积切不可代入
同一理想气体状态方程！
例题六
以下理想气体状态方程中错误的是（
）
A. 𝑝1𝑉总= 𝑛总𝑅𝑇
B. 𝑝1𝑉1 = 𝑛1𝑅𝑇
C. 𝑝1𝑉总= 𝑛1𝑅𝑇
D. 𝑝总𝑉1 = 𝑛1𝑅𝑇
A B
-
n
,
正
例题七
一体积为3.0 dm3的容器内盛有16 g O2和28 g N2，求温度为300 K时
O2和N2的分压以及混合气体的总压。已知：相对原子质量N =
14.01，O = 16.00。
,
解
natzi
蕊
。_
二
050
moln
绯蠿,
:
㒪.mil
.com
。1
7
0 0
2 )
二㘜
二
器
癿以"
※
* 3 0 -
=
4
2
xlókpapcni
𠘕
=
twk8.314khh.it/lt3ooi-=8yya3.odm3p_pco.ltp(Nzk42xNkPat8-3
㥃
忪
? 125
xfkh
例题八
在101.0 kPa、25℃时，已知丁烷（C4H10）中含硫化氢的质量分数
为1.00%，求H2S和C4H10的分压。已知：相对原子质量H = 1.008，
C = 12.01，S = 32.07。
解
!
上" 坥
"
州M 4 们
nllhs )
。( 1008x2132
,上
,
mkah
。)
二
' 面啾有
二
)-
4
北面
。砹器
1
= !
0%
则
橸
二
1
, 7
1
*
1 0
2
蠿矿韅
:
1 7
1炉
{ pytpla.HN/okPa
解得{ 囖新
磯
例题九
一容器被隔板分为两部分：左侧充有6.0 dm3、9.0 MPa的氧气，右
侧充有12.0 dm3、3.0 MPa的氮气。现抽去隔板，使两边气体均匀混
合，且混合前后温度不变。求此时氧气、氮气的分压与分体积。
（填氧气分压的数值，注意有效数字。）
解
说话
+ 话
:
6.odnnndi18.diopco.EU
xpla
, 原1
二
𣠺
,
x90MP-30MPaplN.tt
xp 如
, 原人欓
妮
Mkizompa
器
濎㼄
=
÷
o
则
: 擶蠿
÷
{
uo.MN :) 让
二
18.tn
108
dh
解得ǐindn
例题十
在一定温度下，将0.66 kPa的氮气3.0 dm3和1.00 kPa的氢气1.0 dm3
混合在2.0 dm3密闭容器中。假定混合前后温度不变，求混合气体
的总压。（填压力的数值，注意有效数字。）
解
!
ninlN.lt
nlrh )
i.
撡
喍
丝
璎㖐
PIN.MN/tPlrhMI=o66kk3ohtnnhPaxlodinnnri5 烩
即
险
:
一是一
2
0
di
实际气体
第2节
一、实际气体与理想气体的偏差
¾ 实际气体分子有体积——体积偏大。
¾ 实际气体分子间存在相互作用力——压强偏小。
一、实际气体与理想气体的偏差
¾ 实际气体分子有体积——体积偏大。
¾ 实际气体分子间存在相互作用力——压强偏小。
¾ 为使实际气体“形式上”符合理想气体状态方程，需
对理想气体状态方程中的体积项、压强项做补偿。
二、van der Waals方程
𝑝+ 𝑎𝑛2
𝑉2
𝑉−𝑛𝑏= 𝑛𝑅𝑇
𝑝+ 𝑎
𝑉𝑚2
𝑉𝑚−𝑏= 𝑅𝑇
或
二、van der Waals方程
• 用van der Waals常数校正：a修正压强，b修正体积
• 不同气体van der Waals常数一般不同，需查表
𝑝+ 𝑎𝑛2
𝑉2
𝑉−𝑛𝑏= 𝑛𝑅𝑇
𝑝+ 𝑎
𝑉𝑚2
𝑉𝑚−𝑏= 𝑅𝑇
或
二、van der Waals方程
• 用van der Waals常数校正：a修正压强，b修正体积
• 不同气体van der Waals常数一般不同，需查表
气体a/(dm6·kPa·mol-2) b/(dm3·mol-1)
沸点/℃
液态摩尔体积/(dm3·mol-1)
He
3.46
0.0238
-268.93
0.0320
H2
24.52
0.0265
-252.87
0.0285
O2
138.2
0.0319
-182.95
0.0280
N2
137.0
0.0387
-195.79
0.0347
CO2
365.8
0.0429
-78.4(升华)
-
C2H2
451.8
0.0522
-84.7
-
Cl2
634.3
0.0542
-34.04
0.0453
𝑝+ 𝑎𝑛2
𝑉2
𝑉−𝑛𝑏= 𝑛𝑅𝑇
𝑝+ 𝑎
𝑉𝑚2
𝑉𝑚−𝑏= 𝑅𝑇
或
䦲
ftn
例题十一
273 K下，向容积为0.050 dm3的容器中加入1.00 mol CO2气体，试
分别用理想气体状态方程和van der Waals方程计算其压力。已知二
氧化碳的van der Waals 常数：a = 0.3658 Pa·m6·mol-2 ，b =
0.428×10-4 m3·mol-1。
解
i 理想气体
pukM-tnitkhhimhkx2BK-nn-4.5xfh.li
005
0dm 3
实际气体
由
ilpt
器)
N-nbknRTipll.li
落
_ 器
。3658
pawimolnhihm-31in.im
_
。di
二
1
, 741 Ǘkpa
例题十一
•
描述：在一定温度下，气体的溶解度与液体上方气体的平衡
分压成正比。
三、亨利定律
•
描述：在一定温度下，气体的溶解度与液体上方气体的平衡
分压成正比。
•
公式：c(A) = k·p(A)
三、亨利定律
•
描述：在一定温度下，气体的溶解度与液体上方气体的平衡
分压成正比。
•
公式：c(A) = k·p(A)
•
适用范围：溶质分压不太大、溶解度较小，溶质与溶剂不发
生反应，如电离等情况。
三、亨利定律
( 发生电离怎么办? )
clHzhtc.lt/WDtclOi)=k-pg
•
描述：在一定温度下，气体的溶解度与液体上方气体的平衡
分压成正比。
•
公式：c(A) = k·p(A)
•
适用范围：溶质分压不太大、溶解度较小，溶质与溶剂不发
生反应，如电离等情况。
•
说明：
①k为亨利系数，单位为mol·dm-3·kPa-1或mol·kg-1·kPa-1。
②p(A)为溶质气体在溶液上方的平衡分压。
③c(A)为气体的溶解度。常用mol·dm-3或mol·kg-1表示。
三、亨利定律
例题十二
试通过推导说明：气体的溶解度若用mol·dm-3或mol·kg-1表示时，
溶解度与分压成正比。当以单位体积溶剂内所溶解气体的体积表示
时，则溶解度不随分压变化，为一常数。
c. 瓛
鷗㙿㔼
、:
体积变化不大
, 有i
c
:
㙿,
恐
由亨利定律
1
C
=
h.ph熹
碧
:
k.ph
器
k.RT.cl
常数)
气体的行为
第3节
一、气体的扩散（Graham定律）
•
气体扩散：气体分子间距大，分子间作用力小。且分子不停的做热
运动。因此可以尽量充满所能达到的空间。
一、气体的扩散（Graham定律）
•
气体扩散：气体分子间距大，分子间作用力小。且分子不停的做热
运动。因此可以尽量充满所能达到的空间。
浓氨水
浓盐酸
白色烟环
•
气体扩散实验：
一、气体的扩散（Graham定律）
•
气体扩散：气体分子间距大，分子间作用力小。且分子不停的做热
运动。因此可以尽量充满所能达到的空间。
浓氨水
浓盐酸
白色烟环
•
气体扩散实验：
•
Graham定律：恒温恒压时，气体的隙流速率与气体的密度的平方根
成反比，即与气体的摩尔质量的平方根成反比。越重扩散的越慢。
𝑣1
𝑣2
= 𝑡2
𝑡1
=
𝜌2
𝜌1
=
𝑀2
𝑀1
1
1 7
、
0 3 )
( 3 6
, 461
一、气体的扩散（Graham定律）
•
气体扩散：气体分子间距大，分子间作用力小。且分子不停的做热
运动。因此可以尽量充满所能达到的空间。
浓氨水
浓盐酸
白色烟环
•
气体扩散实验：
•
Graham定律：恒温恒压时，气体的隙流速率与气体的密度的平方根
成反比，即与气体的摩尔质量的平方根成反比。越重扩散的越慢。
𝑣1
𝑣2
= 𝑡2
𝑡1
=
𝜌2
𝜌1
=
𝑀2
𝑀1
•
应用：测定未知气体摩尔质量（如Rn）；同位素分离（235U和238U）
二、气体的液化和临界现象
•
气体分子热运动使气体扩散；分子间相互吸引使气体凝聚。
二、气体的液化和临界现象
•
气体分子热运动使气体扩散；分子间相互吸引使气体凝聚。
¾ 热运动的效果> 相互吸引的效果：液体气化
¾ 热运动的效果< 相互吸引的效果：气体液化
二、气体的液化和临界现象
•
气体分子热运动使气体扩散；分子间相互吸引使气体凝聚。
¾ 热运动的效果> 相互吸引的效果：液体气化
¾ 热运动的效果< 相互吸引的效果：气体液化
•
气体自身性质、温度、压力是主要影响因素。
二、气体的液化和临界现象
•
临界状态：加压无法使分子间相互作用力无限增大，当温度升高超
过某一数值，分子热运动足够剧烈，气体无法液化，此时即达到了
临界状态。
二、气体的液化和临界现象
•
临界状态：加压无法使分子间相互作用力无限增大，当温度升高超
过某一数值，分子热运动足够剧烈，气体无法液化，此时即达到了
临界状态。
•
临界温度（Tc）：临界状态所处的温度。
•
临界压力（pc）：在临界温度时使气体液化所需的最低压力。
二、气体的液化和临界现象
•
临界状态：加压无法使分子间相互作用力无限增大，当温度升高超
过某一数值，分子热运动足够剧烈，气体无法液化，此时即达到了
临界状态。
•
临界温度（Tc）：临界状态所处的温度。
•
临界压力（pc）：在临界温度时使气体液化所需的最低压力。
•
临界体积（Vc）：在Tc和pc时，1 mol气体所占的体积。
二、气体的液化和临界现象
•
临界状态：加压无法使分子间相互作用力无限增大，当温度升高超
过某一数值，分子热运动足够剧烈，气体无法液化，此时即达到了
临界状态。
•
临界温度（Tc）：临界状态所处的温度。
•
临界压力（pc）：在临界温度时使气体液化所需的最低压力。
•
临界体积（Vc）：在Tc和pc时，1 mol气体所占的体积。
•
应用：超临界流体萃取。
三、液体的气化与蒸气压
•
液体气化：蒸发和沸腾。
三、液体的气化与蒸气压
•
液体气化：蒸发和沸腾。
•
蒸发：处于液体表面的分子，获得足够能量，运动速度足够快，可
以克服分子间的引力，逸出液面而气化。这种液体表面的气化现象
称为蒸发。液体上方的气态分子群叫做蒸汽。
三、液体的气化与蒸气压
•
液体气化：蒸发和沸腾。
•
蒸发：处于液体表面的分子，获得足够能量，运动速度足够快，可
以克服分子间的引力，逸出液面而气化。这种液体表面的气化现象
称为蒸发。液体上方的气态分子群叫做蒸汽。
•
相平衡：液体气化和气体液化也存在动态平衡过程。当两个过程达
到平衡，即为相平衡状态。
三、液体的气化与蒸气压
•
液体气化：蒸发和沸腾。
•
蒸发：处于液体表面的分子，获得足够能量，运动速度足够快，可
以克服分子间的引力，逸出液面而气化。这种液体表面的气化现象
称为蒸发。液体上方的气态分子群叫做蒸汽。
•
相平衡：液体气化和气体液化也存在动态平衡过程。当两个过程达
到平衡，即为相平衡状态。
•
蒸气压：与液相处于动态平衡的气体称为饱和蒸汽。其分压即为饱
和蒸气压，简称蒸气压。
三、液体的气化与蒸气压
•
液体蒸汽压与温度的关系：Clapeyron-Clausius方程（克克方程）
三、液体的气化与蒸气压
•
液体蒸汽压与温度的关系：Clapeyron-Clausius方程（克克方程）
ln𝑝2 −ln𝑝1 = −Δvap𝐻m
⊖
𝑅
1
𝑇2
−1
𝑇1
三、液体的气化与蒸气压
•
液体蒸汽压与温度的关系：Clapeyron-Clausius方程（克克方程）
ln𝑝2 −ln𝑝1 = −Δvap𝐻m
⊖
𝑅
1
𝑇2
−1
𝑇1
ln 𝑝2
𝑝1
= −Δvap𝐻m
⊖
𝑅
1
𝑇2
−1
𝑇1
三、液体的气化与蒸气压
•
液体蒸汽压与温度的关系：Clapeyron-Clausius方程（克克方程）
ln𝑝2 −ln𝑝1 = −Δvap𝐻m
⊖
𝑅
1
𝑇2
−1
𝑇1
说明：
¾ T1、T2为热力学温度，单位为K；
¾ p1、p2分别为T1、T2时液体的蒸气压；
¾ Δvap𝐻m
⊖为该液体的标准摩尔蒸发焓。
ln 𝑝2
𝑝1
= −Δvap𝐻m
⊖
𝑅
1
𝑇2
−1
𝑇1
三、液体的气化与蒸气压
•
沸腾：液体蒸气压与外压相等，液体沸腾。此时的温度即为沸点，
此时液体表面和内部同时发生气化。外压越高，沸点越高。
s
例题十三
已知乙醚的标准摩尔蒸发焓为25900 J·mol-1.它在293 K的饱和蒸气
压为7.58×104 Pa。试求在308 K时的饱和蒸气压。
解
由
l 磅
_ 聮
给艹
, 有
25900 Jmol
"
ln 蒜
。_
二
n_n
偸焱)
解得
不
1
. 2 7 × 1 。5Pa
课堂总结
气体
理想气体
理想气体状态方程
分压
分体积
实际气体
压力修正
体积修正
实际气体状态方程
气体的行为
扩散
气体液化
液体气化
课后练习
1.
练习任务：练习册6、13+整理笔记。
2.
目的：巩固课内所学知识点、养成良好答题习惯、练习有效数
字修约、按熟计算器。
3.
考试占比：本讲内容在竞赛中并不做单独考察，但是基本功中
的基本功。
练习不多，认真完成哟~
课堂巩固题批改—移动app端（旧版）
每周、每科（报名秋季班）3-5个题：
（1）客观题系统自动批改；
（2）主观题拍照上传、老师在线批改；
（3）主讲老师每周同步更新“课堂巩固题”的讲解。
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