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化学Ⅱ
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物质状态与溶液
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气体的性质
Gas Laws
气体分子如何运动?
💡 类比:充满乒乓球的房间
①气体分子 = 四处飞的乒乓球
②温度↑ → 球飞得更快 → 撞壁更强
③压强 = 球撞墙的合力
④房间(体积)变小 → 同时间撞击更频 → 压强↑
⑤球(mol)更多 → 撞击频率↑ → 压强↑
理想气体定律可视化
气体容器与PV图 — 压强·温度引起的体积变化
压强 P
1 atm
温度 T
27 °C
理想气体方程
PV = nRT
P:压强[atm]、V:体积[L]、n:摩尔数、R = 0.0821、T:绝对温度[K]
🔍 尝试两个滑块!
①P↑ → V↓(玻意耳定律:T恒定时PV恒定)
②T↑ → V↑(查理定律:P恒定时V/T恒定)
③PV图等温线为反比例曲线
④红点表示当前状态
三大定律合并 → 理想气体方程
玻意耳定律
P₁V₁ = P₂V₂ (T, n恒定)
温度固定 → 压强与体积成反比
查理定律
V
1
T
1
=
V
2
T
2
(P, n恒定)
压强固定 → 体积与绝对温度成正比
阿伏伽德罗定律
V
1
n
1
=
V
2
n
2
(P, T恒定)
同条件下同体积气体含同数分子
💡 为何三大定律合一?
①玻意耳:P与V反比(挤气球会缩)
②查理:V与T正比(热气球受热膨胀)
③阿伏伽德罗:V与n正比(吹更多气球更大)
④三者合并 → PV = nRT(理想气体)
⑤T必须用绝对温度(K):K = °C + 273
混合气体与分压
道尔顿分压定律
P
t
otal = P₁ + P₂ + P₃ + ⋯
各气体独立贡献压强之和
摩尔分数与分压
P
i
= x
i
× P
t
otal =
n
i
n
t
otal
× P
t
otal
摩尔分数 × 总压 = 各气体分压
💡 为何实际气体不同?
①'理想气体' = 无分子间作用力+忽略分子体积
②高P低T下,实际气体偏离理想
③原因:存在分子间吸引力且分子体积不可忽略
④STP(0°C, 1atm)下1 mol理想气体 = 22.4 L
总结
理想气体方程
PV = nRT
R = 0.0821 L·atm/(mol·K) = 8.314 J/(mol·K)
🎯 考试重点
①PV = nRT — 最重要公式(背两个R值)
②玻意耳:PV恒定、查理:V/T恒定
③T必须使用绝对温度(K):K = °C + 273
④道尔顿分压:P_total = P₁ + P₂ + ...
⑤STP(0°C, 1atm)下1 mol气体 = 22.4 L
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