《物质的状态》课件

物质的状态探讨物质的三种基本状态固态、液态和气态了解物质在不同条件下如何转变物质的基本状态固体液体气体固体物质具有固定的形状和体积分子液体物质具有不固定的形状但有固定气体物质没有固定的形状和体积分子,,排列有序相互作用力较强例如冰块的体积分子间的相互作用较弱能流动间相互作用很弱能自由扩散如氧气,,,,、金属等如水、汽油等、氮气等固体的特性固定形状固定体积12固体具有自身的固定形状固体的体积是恒定的不会,,不会随容器而改变这是因外力的作用而改变这因为固体颗粒之间存在强同样是由于颗粒间的强大大的引力作用引力所致很难压缩一般难熔易碎34固体物质的分子排列密集大多数固体物质需要较高,几乎不可能被压缩除非受的温度才能融化同时也比,,到极强的外力作用这是较容易被外力破坏而碎裂固体的重要特征之一这也是固体的重要特性固体的形状固体具有恒定的形状和体积不会随容器而改变这是由于,其分子之间存在强大的化学键使分子间相互束缚不能自由,,移动固体形状有各种各样包括晶体、非晶体、柱状、立,方体、球状等这种丰富多样的形状使固体在建筑、工业等领域广泛应用固体的体积固体具有恒定的体积固体的分子排列紧密有序因此,体积大小难以改变固体体积只能通过挤压或挤碎由于分子间作用力强需要大外,来改变力才能克服并改变固体的体积固体体积的变化非常小即使受到很大的外力作用固体,的体积也只会有微小的变化固体的密度

0.0012水水的密度约为

0.001g/cm³

2.7铝铝的密度约为

2.7g/cm³

19.3金金的密度约为

19.3g/cm³固体的密度是固体单位体积内物质的质量不同物质的密度差异很大,如水的密度很小,而金属如铝、铜等密度较大密度是判断固体物质性质的重要指标固体的硬度定义测量方法影响因素应用硬度是固体抵抗变形或破常用的测量固体硬度的方固体的硬度主要受到成分硬度高的材料通常用于制坏的能力它是衡量固体法有维氏硬度、布氏硬度、结构、缺陷等因素的影造工具、刀具等需要耐磨表面的耐摩擦性和抗压性和洛氏硬度等通过在固响金属材料的硬度通常损的产品硬度也是选择的一个重要指标体表面施加一定压力测量高于非金属材料材料的重要依据之一,其抗变形的能力液体的特性无固定形状固定体积液体在容器中会取容器的形状，液体在密闭容器中有一定的体积没有固定的形状，不会随容器扩散流动性能承受压力液体能够流动流动性和粘度有关液体能均匀传递压力与容器形状,,粘度低的液体流动性强无关遵循帕斯卡定律液体的形状液体没有固定的形状会根据容器的形状而变化但是液体都具有流动,性能够自由地流动和改变形状液体的表面通常是平坦的这是因为液,,体受到地球引力的作用表面会保持水平状态,液体的体积液体的密度液体的流动性粘度决定流动性表面张力影响流动温度与流动性关系液体的流动性主要取决于其粘度液体表面张力的大小也会影响其温度升高会降低液体的粘度从而,粘度较低的液体如水具有较强流动性表面张力较大的液体如增强其流动性相反温度降低会,的流动性，而粘度较高的液体如水更容易沿着管道或表面流动增大液体的粘度减弱其流动性,蜂蜜则流动性较差气体的特性无形无色易扩散流动易被压缩低密度气体没有固定的形状和体气体分子间距离较大且相气体分子间距离大受外力与固体和液体相比气体的,,积呈现无形无色的特性不互作用弱易于扩散和流动作用时分子间距可以明显密度通常较低这使其更容,,,,,,易直接感知能够快速填充容器压缩体积也随之减小易上升和浮动,气体的形状气体不像固体和液体那样有固定的形状而是会完全充满容,器的形状气体分子之间相互独立运动彼此之间也没有明,确的边界所以气体具有很强的流动性和可压缩性无论容,器的形状如何气体都能完全适应并充满容器,气体的体积无固定形状会完全填充容器体积容易变化气体的体积由容器决定温度和压力变化会影响气体体积气体分子间距离大会使体积易变气体没有固定的形状会完全填满容器它们的体积很容易变化主要取决于容器大小温度和压力的变化也会影响气体的体,,积因为气体分子间的距离较大容易发生变化,,气体的密度

0.001空气密度常温常压下空气密度约为

0.001g/cm³

0.719二氧化碳密度二氧化碳气体密度为

0.719g/L

0.0899氢气密度氢气气体密度只有

0.0899g/L溶液的定义溶液的概念溶液是由一种或多种溶质溶解在溶剂中形成的均匀混合物溶质和溶剂溶质是被溶解的物质,溶剂是起溶解作用的介质溶液的特点溶液是均匀的混合物,没有肉眼可见的颗粒溶质和溶剂溶质溶剂溶质是指能够溶解在溶剂中溶剂是能够溶解溶质的物质的物质它决定了溶液的性它决定了溶液的性质和组质和组成常见的溶质有糖成常见的溶剂有水、酒精、盐和氨等和乙醚等溶解过程当溶质溶解在溶剂中时会发生溶解过程溶质分子会分散在溶剂,中形成均匀的溶液,溶解度的影响因素温度压力12温度的升高会增加大多数增加压力会促进气体在液物质的溶解度这是因为体中的溶解但对固体和液,温度越高分子运动越剧烈体溶解度的影响通常很小,,更容易进入溶剂分子间隙溶质性质溶剂性质34不同溶质的溶解度有很大溶剂的极性、介电常数等差异和溶质的极性、离子性质会影响溶质的溶解度,化程度、分子量等性质有极性溶剂有利于极性溶关质的溶解浓度的表示方法浓度单位溶液配制浓度计算可以使用质量分数、体积分数、摩尔通过称量溶质质量和测量溶剂体积或根据溶质质量和溶液体积计算质量•浓度等不同的单位来表示溶液的浓度质量可以配制出所需浓度的溶液这浓度,这些单位可以精确地描述溶液中溶需要仔细计算和操作根据溶质摩尔质量和溶液体积计算•质的含量摩尔浓度根据溶质质量和溶液总质量计算质•量分数饱和溶液和过饱和溶液饱和溶液过饱和溶液差异对比当溶液中溶质的浓度达到最大值时该当溶液中的溶质浓度超过了饱和浓度饱和溶液和过饱和溶液在溶质浓度、,溶液就称为饱和溶液此时溶质持续时就形成了过饱和溶液这种溶液不稳定性以及溶质析出方面存在明显差,,溶入溶液中与同时从溶液中析出的溶稳定会发生溶质析出现象异需要认知掌握,,,质量相等溶解度曲线溶解度曲线是描述溶质在一定温度下可溶于溶剂的最大量的曲线图它展示了不同温度下溶质的饱和浓度变化情况曲线的形状和斜率反映了溶质在不同温度条件下的溶解性通过溶解度曲线可以预测和控制溶解过程物质的相变相变1物质在不同温度和压力下发生相互转换的过程熔融2固体在加热后转变为液体的过程沸腾3液体在加热后转变为气体的过程冷凝4气体在降温后转变为液体的过程凝固5液体在降温后转变为固体的过程在不同的温度和压力条件下,物质会经历从固态到液态再到气态的变化过程,这就是物质的相变相变过程包括熔融、沸腾、冷凝和凝固等,是一种重要的物理变化了解相变规律对于认识物质的性质和状态变化十分重要沸腾和蒸发沸腾1物质在达到沸点时大量气化产生气泡上升的过程,气体上升2沸腾时产生的气泡不断上升到液面液体转气体3沸腾过程中液体吸收大量热量转化为气体,沸腾是一种剧烈的相变过程发生在物质达到特定温度时在沸腾过程中液体表面会产生大量气泡气泡不断上升并最终从,,,液面蒸发为气体这是一个吸热的相变过程需要不断补充热量才能维持持续的沸腾,蒸发和凝结蒸发1当液体表面受热时,液体分子会获得足够的动能从液体表面逸出,形成气态分子,这个过程就是蒸发蒸发过程中,液体会逐渐变少凝结2当气体温度降低到饱和蒸气压以下时,气体分子会失去足够的动能而重新聚集成液滴,这个过程称为凝结凝结后,气体会变成液体蒸发和凝结的关系3蒸发和凝结是相互关联的过程,温度的变化会促使液体和气体之间不断地进行相互转换这种转换过程在自然界和工业中有广泛的应用融化和凝固融化当固体受到足够的热量时其分子运动加剧最终打破原有的,,分子间结构使固体转变为液体这个过程称为融化,,凝固当液体降到一定温度时其分子间的热运动减弱分子重新有,,序排列从而转变为固体这个过程称为凝固,,融点和凝固点每种物质都有特定的融点和凝固点这两个温度通常是相等,的这些温度是物质由固态转变为液态或由液态转变为固态的关键昇华和凝华昇华应用某些固体物质在正常温压条件下,会直接由固态转变为气态,而不经历液态昇华和凝华现象广泛应用于工业生产、实验操作和日常生活中,如干冰制中间状态的过程,这就是昇华现象常见的昇华物质包括干冰、碘和萘等冷、提取天然香料等理解这些现象对于认识物质状态转变规律很有帮助123凝华当气体冷却到一定温度时,就会发生气体直接转变为固体的现象,这就是凝华常见的凝华现象包括冬季玻璃窗上的水雾凝结成冰晶物质的状态转变规律温度是主导因素物质状态的转变主要受温度影响温度的升高或降低会导致物质分子激动状态的变化,从而发生相变压力也是重要因素除了温度,压力也会影响物质的相变较高的压力会使物质分子更紧密,促进固化,而较低压力则有利于气化相图描述相变规律温度-压力相图可以直观地展示不同条件下物质的相态及相变规律,是研究相变的重要工具物质状态转变的应用冰箱制冷热水供暖雨水收集利用液体凝固和蒸发的相变原理利用水沸腾时吸收大量热量的原利用水的凝结和蒸发的相变规律,,冰箱可以有效地把室温降低到所理热水供暖设备可以把热量高效可以从空气中收集水汽为生活提,,需的温度这使我们可以保鲜食地传递到室内使室温保持舒适供清洁的水源这是一种可再生,品提高生活质量的水资源利用方式,本课总结通过本课的学习，我们深入了解了物质的基本状态及其特性从固体、液体到气体，每种状态都有其独特的形状、体积和密度特点此外，我们还探讨了溶液的概念及其浓度表示方法最后，我们系统地学习了物质状态间的相变规律及其广泛应用希望同学们能够掌握这些基础知识为后续学习打下坚实的基础,。