分散系与胶体属于物理化学吗

界面与胶体化学习题课

（一） 界面与胶体化学主要公式

1． 表面张力（表面自由能）

?G??()T,P,nB（单位 N/m,J/m2）

?A2． 弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace）

2?Ps????gh

R（R为曲率半径，??为弯曲表面两边的物质密度差）

4?（肥皂泡Ps?）

R毛细管中h?2?2??cos?，（R毛细管半径，?接触角） ?R????gR????g3． 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin）

RTlnP22??M11?(?) (小液滴，大液滴，土壤中的P1?R2R1毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度)

4． 吸附等温式Langmuir，BET等（注意使用条件）：

ad??5． 吉布斯表面吸附等温式：??? （讨论正、负吸附） RTdao

6． 接触角：0

?>90o固体不为液体润湿。

7． 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式：

RTlnN24???r3(?粒子??介质)?g?N0(X2?X1) N138． Rayleigh散射公式：散射光强度与入射光波长的四次方成

反比例。

胶团构造：（AgI） [(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-·xK+

胶核，胶粒，胶团，双电层，电泳，电渗，流动电势，沉降

备课笔记

《界面与胶体的物理化学》教学讲义

王晓钧

定义：界面与胶体的物理化学是近代发展较快的交叉学科。它以胶体体系为研究主体，借助于流体力学、静电学、经典电磁学以及统计力学的理论和各种研究手段，透过体系所表现出的各种物理和化学现象，研究体系的性质。溶胶是多相体系，胶体

装 订 线 粒子高度的分散性使得它具有巨大的相界面，界面与胶体的物理化学研究由此产生的各种界面现象。

诞生：1861年Thaham Graham系统地研究了许多物质的扩散速度，提出了有关胶体化学的一些名词，奠定了胶体化学的基础。

应用：涉及到物理化学、分析化学、环境科学、石油科学、材料科学以及化学制造和日用化学等学科，在化工、轻化、石化等传统工业中得到广泛应用，在生物、材料及新能源等高科技领域也有广泛的应用前景。

第一章 胶体体系及其性质

介绍胶体的分散性及类型，胶体粒子大小与体系物理性质的关系。性质中动力性质、光学性质和流变性质是主要内容。 §1.1 胶体的分散性与类型 §1.1.1分散粒子的大小与表面能

连续相：分散相和分散介质——不连续相：分散体系

分散相粒子大小变化导致体系物理化学性质变化，最主要的是比表面积的变化。 P2上的表1-1表示粒子尺寸变小，比

物理化学第十三章模拟试卷B

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分

在电泳实验中，观察到分散相向阳极移动，表明: ( ) (A) 胶粒带正电 (B) 胶粒带负电 (C) 电动电位相对于溶液本体为正 (D) Stern 面处电位相对溶液本体为正

2. 2 分

As2S3负溶胶，若用 AlCl3使其聚沉，所需 AlCl3的最小浓度约为0.093 mol·m-3， 若

一、选择题

1. 在蒸馏实验中，常在液体中投入一些沸石或一端封口的毛细管等多孔性物质，这样做是为了破坏哪一个亚稳状态？( C ) （A）过饱和溶液 （B）过冷液体 （C）过热液体 （D）过饱和蒸气

2. 外加直流电于胶体溶液，向电极作电极移动的是 ( B )

（A）胶核 （B）胶粒 （C）胶团 （D）紧密层

3 下列物体为非胶体的是（ D ）

（A）灭火泡沫 （B）珍珠 （C）雾 （D）空气

4 在晴朗的白昼天空呈蔚蓝色是因为（ B ）

（A）蓝光波长短，透射作用显著 （B）蓝光波长短，散射作用显著 （C）红光波长长，透射作用显著 （D）红光波长长，散射作用显著

5 日出或者日落的时候，太阳成鲜红色的原因（D ）

（A）蓝光波长短，透射作用显著 （B）蓝光波长短，散射作用显著 （C）红光波长长，透射作用显著 （D）红光波长长，散射作用显著 6 丁达尔现象的发生，表明了光的 （ A ）

（A）散射 （B）反射 （C）折射 （D）透射

7. 在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液的仪器，一是比色计，另

物理化学与胶体化学期终试卷2004.1

班级_________ 学号_________ 姓名__________ 一．填空题：（15×2分） 1．写出下列公式的适用条件：

(1) －?G= －Wf __________________________________________________________________________ (2)?U=Qv _____________________________________________________________________________ 2．某体系经历一个不可逆循环过程后，其体系的?S（填＜，＝或＞） 3．理想气体的(?H?V)T?__________,(______0,环境的

?S______0

?H?p)T=_________.

4．将2mol的A和3mol的B混合形成理想溶液，则混合过程中体系的

?H=______________,?S=________.

5．将少量的CaCO3(s)在一抽空的密闭容器中加热，使其完全分解，则该体系的独立组分数C=____________,自由度f =______.

物理化学与胶体化学期终试卷2004.1

班级_________ 学号_________ 姓名__________ 一．填空题：（15×2分） 1．写出下列公式的适用条件：

(1) －?G= －Wf __________________________________________________________________________ (2)?U=Qv _____________________________________________________________________________ 2．某体系经历一个不可逆循环过程后，其体系的?S（填＜，＝或＞） 3．理想气体的(?H?V)T?__________,(______0,环境的

?S______0

?H?p)T=_________.

4．将2mol的A和3mol的B混合形成理想溶液，则混合过程中体系的

?H=______________,?S=________.

5．将少量的CaCO3(s)在一抽空的密闭容器中加热，使其完全分解，则该体系的独立组分数C=____________,自由度f =______.

《物理化学》教学大纲

课程名称： 物理化学 英文名称： Physical Chemistry 课程编号： 课程类别： 专业必修课

学时/学分：119学时/7学分；理论学时：119学时 开设学期：四、五 开设单位：化学化工学院 适用专业： 化学、应用化学

说 明

一、课程性质与说明 1．课程性质 专业基础课 2．课程说明

物理化学是高等院校化工专业的一门基础理论课。本课程的目的是在已学过的一些先行课程的基础上，从化学现象与物理现象的联系寻找化学变化规律，运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物理化学运动形式的普遍规律。

在教学大纲中贯彻理论联系实际和少而精的原则，使学生了解并掌握物理化学的基本理论，以提高分析和解决实际问题的能力。

本课程主要讲述化学热力学、电化学、化学动力学、表面化学等。胶体化学由教师讲授重点内容，学生自学完成。讲授内容应分清主次，在注意系统性的原则下，着重讲解教材的重点与难点。通过多种现代教学手段的应用，增强学生对物理化学理论的理解，更好地培养学生独立解决问题能力。

二、教学目标

物理化学是化学学科的一个重要分支，是高等师范院校化学类专业本科生的一门主干基础课。本课程的目的是在已学过一

现代远程教育

《物理化学》

课 程 学 习 指 导 书

作者：郭新红 2006年 9月

1

第一章 热力学第一定律

一.学习目标

了解热力学的一些基本概念，明确状态函数与可逆过程的概念和特点

明确热力学第一定律的数学表达式；热与功只在体系与环境有能量交换时才有意义 掌握两个热力学状态函数即内能和焓的概念

较熟练应用热力学第一定律计算各种过程的ΔU，ΔH，Q和W。 明确热效应的含义和盖斯定律的内容

能熟练应用生成热，燃烧热计算反应热；会应用盖斯定律 了解基尔霍夫定律 二.重点和难点

重点：1.热力学第一定律及其应用 2．盖斯定律及其应用

三.练习题及答案 (一).填空题

1．应用热力学第一定律来计算化学变化中的 ，应用热力学第二定律来解决化学变化的 。

2．一切自发过程都是 过程。其本质是 转换的不可逆性。

3.物理化学是从研究物理变化和化学变化的 入手以探求 的基本规律的一门科学。

4．能量交换和传递的方式有 和 。

5.已知298.15K时，下列反应的热效应：

（1） CO（g）+ (1/2)O2 (g)=CO2 (g) ?rH= –283KJ (

一、选择题

1、298 K时，当H2SO4溶液的质量摩尔浓度从0.01 mol·kg-1增加到0.1 mol·kg-1时，其电导率κ和摩尔电导率Λm将（ D ）

A 、κ减小，Λm增加 B 、κ增加，Λm增加 C 、κ减小，Λm减小 D、 κ增加，Λm减小

2、298 K时，有质量摩尔浓度均为0.001 mol·kg-1的下列电解质溶液，其离子平均活度因子γ±最大的是（ D ）

A、 CuSO4 B、 CaCl2 C 、LaCl3 D、 NaCl

3、强电解质MgCl2水溶液，其离子平均活度a±与电解质活度aB之间的关系为（ D ） A、 a± = aB B、 a± = aB3 C 、a± = aB1/2 D、 a± = aB1/3 4、下列两反应所对应电池的标准电动势分别为E1和E2 （1）

??11H2(p?)?Cl2(p?)?HCl(a?1) 22（2）2HCl(a?1)?H2(p?)?Cl2(p?) 则两个E的关系为（ B ）

A、 E2?2E1 B 、E2??E1 C、 E2??2E1 D、 E2?E1 5、

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第一章 热力学第一定律 难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP]

例 1-1

某会场开会有1000人参加，若每人平均每小时向周围散发出400kJ的热量。试求： (1) 如果以礼堂中空气和椅子等为系统，则在开会时的30分钟内系统的热力学能增加了多少？

(2) 如果以礼堂中的空气、人和其他所有的东西为系统，则其热力学能的增加又为多少？

解：(1)开会30分钟时产生的热量为：

30Q?1000?400?103??2.0?108?J?

60 此为恒容系统，故W?0 根据热力学第一定律：

?U?Q?W?2.0?108?J?

(2) 因为此为孤立系统，所以：?U?0

例 1-2

mol单原子理想气体在298K时，分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00 dm3： （1）自由膨胀； （2）恒温可逆膨胀；

（3）恒温对抗100kPa外压下膨胀。 求上述三种过程的Q、W、ΔU和ΔH。

W＝?pe(V2?V1)＝0?(V2?V1)＝0

解：（1）自由膨胀过程，

因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，而理想气体自由膨胀过程温度不变，所以：ΔU=ΔH=f(T)＝0

Q??U?W?0

（2）因为理想气