当前课程知识点：大学化学 > 第二章 物质的聚集状态与溶液的性质 > 2.1 物质的聚集状态—液体 > Video
同学们好
下边我们开始
液体部分的学习
那么和气体相比呢
液体分子
彼此之间的距离更短
彼此之间的作用也更强
那么物质由液态
变为气态的途径
主要有蒸发和沸腾两种
首先
我们来看蒸发过程
从这个模型当中
我们可以看到
在蒸发的初期
气液两相界面上
液相分子处在一个
大量的向气相当中
转移的过程
伴随着蒸发过程的持续
已经游离到
气相当中的分子
在单位时间内
也有机会
再回到液相当中
但总体上
处在液相进入气相的分子
要多于气相回到液相的分子
这样的一个数量上
但总体上
处在液相进入气相的分子
会远远大于
气相回到液相分子数的
这样一个程度上
伴随着蒸发过程的持续
当在一定温度下
达到蒸发平衡的时候
单位时间内
由液相进入气相的分子数
和由气相
进入液相的分子数相等
蒸发过程就达到了平衡
在蒸发的过程当中
分子是从液体的表面
产生汽化的
这个过程是一个吸热的过程
而与此相反
当已经蒸发的液相分子
再从气相当中回到液相的时候
所经历的过程
我们叫凝结
分子在液体表面冷凝的现象
是凝结的具体的体现
这个过程是一个放热过程
我们了解一下
在蒸发和凝结的过程当中
分子的蒸发速度
与凝结速度
会逐渐的趋于一致
达到平衡
那么
蒸发和凝结达到平衡的时候
这时候我们的气液界面
上方所形成的压力
就是我们液体在这一温度下的
蒸气压或饱和蒸气压
饱和蒸气压与
液体到气体当中的
分子的转移过程相关
饱和蒸气压的大小
与物质的种类
和本性直接相关
这张表中就给出了
水的蒸气压
我们可以发现
在不同的温度下
水的蒸气压
会随着温度的提高
而逐渐的提高
这里有一个
特别关键的参数
就是当水的饱和蒸气压
达到101.325kPa的时候
这个压力正好就是我们
大气的环境压力
这时候水的温度应为100℃
这就是我们熟悉的
水的沸点
所谓水的沸点
就是指液体沸腾的过程
所谓的沸腾呢
是液体的蒸气压
与外界压力相等的
这样一个特殊的现象
沸腾与蒸发的区别在于
在蒸发的过程当中
分子的汽化
仅仅发生在液体的表面
而当液体处在
沸腾的状态下的时候
那么由液相进入气相的分子
会从液体的整体的部位
任何的方向 任何的位置
都有可能直接转化为气相
所谓沸腾与蒸发的区别
我们可以从这张图上
来加以理解
所谓蒸发的过程
是指气液界面上
液相分子通过这一界面
扩散到气相当中去
蒸发往往都只发生在
气液界面上
而当液体整体的温度
达到沸腾温度时
这时候
我们的温度称为沸点
所谓的沸点是指
外压等于1个标准大气压
也就是101.325kPa的时候
液体所处在的沸腾的温度
那么这样的温度
称为正常的沸点
达到沸点的时候
液相分子进入气相的途径
不再仅限于气液的界面
它会通过器壁当中
任何的具有缺陷形核
和气泡形成的
这样的一个特殊的位点
而形成新的
带有一定压力的气泡
这些气泡会随着
我们温度的对流
或者分子的热运动
而产生由液相向气相的运动
最后导致
在液体的所有部位
都能够产生
液相到气相的沸腾
或转化过程
这样的状况我们很容易
在我们生活当中
比如像烧开水
或者煮饭的时候
观察到
我们在液态的水当中
产生的大量的气泡
而这些气泡
就是液态的水
转化为水蒸气的
具体的沸腾过程
在这里呢 我们和大家
分享一个生活的小常识
在我们日常生活当中
当我们要煮饭
或者烧开水的时候
我们通常借助的是电炉
或者天然气的
这样的单一热源的加热
这样的加热过程当中
往往会形成
由热源到顶部的
这样一个热量的对流
当我们的液态水
处在沸点的时候
由于液态分子的剧烈运动
就会在我们的容器的
器壁的缺陷处
形成气泡的形核中心
伴随着热量的交换
大量的液相分子
进入气泡内
使气泡不断地长大
并向上扩散
最后形成了我们看到的
液体的沸腾现象
而随着现在生活条件的改善
我们有时候会又用到
用微波炉来加热
我们玻璃容器当中的水
这个时候
由于微波炉加热
是通过
水的极性分子之间的摩擦
来带动整体温度的提高
当升温速度较快
对流又较弱的情况下
这时候就不容易形成
像我们单一热源的
这样的对流
当加热过快
温度升高
过高的时候
虽然水的温度
已经超过了沸点
但是我们却不容易在它的表面
发现所形成的气泡的
翻滚的现象
那么这时候
如果我们不小心
在这样的过热的水当中
放入了像咖啡
像茶 像糖
这样的一个
引发缺陷形核的介质
就会引起过热的水
瞬间的沸腾
而给我们带来
生活当中的不便
甚至造成身体的伤害
所以这一点
水的过热现象
在我们使用微波炉的时候
要特别加以注意
同时液体的沸点
还会随着环境压力的变化
而有不同程度的变化
我们来看不同压力下
水的沸腾温度
在正常的压力下
我们可以看到
水的沸点是100℃
低于这样的压力的时候
水的沸点就会低于100℃
这也就是为什么
我们在高原地区
经常不容易喝到开水
我们高原地区
用来蒸煮食物的
这样一个过程
会变得非常的漫长
甚至完全不能够煮熟食物
对付这样的一个问题呢
聪明的科学家和工程师
已经为我们发展了
高压锅技术
现在这样的技术
已经走进了千家万户
也就是说
我们可以人为的
在一个密闭的环境当中
通过水的蒸发
来控制这个环境当中的
小范围内的压力
我们可以通过压力的提高呢
来提升我们相应液相向气相
转化的温度
也就是把正常的沸点
变为非正常的沸点
提高了我们这样一个
转化的非正常的沸点
我们就有可能在
更短的时间内
来烹调食物
或者在同样的时间内
获得更好的烹调的效果
有关高压锅
对于我们蒸煮食物
提供的各种便利
以及高压锅的安全问题呢
我们在后续的章节当中
还会详细地跟大家
进行探讨
下边我们继续了解
液体的汽化与超临界现象
前面我们已经分析了
沸点的影响因素
主要是液体所处的
环境压力的影响
而临界现象
又是液相
向气相转化过程当中
一个非常特殊
不容忽略的
一个物理特性
所谓临界现象
是指在密闭的容器中
随着温度的升高
这个升高
要比我们正常的沸点
往往要更高的一个范围
液体与蒸气的密度
会逐渐逐渐的趋于相等
最终两者变为
不可区分的状态
也就是说
液体的流动性的保持
蒸气的高扩散性的保持
在这时候达到了平衡
两者之间变为了一种
不可区分的状态
我们就叫它超临界现象
这时候所对应的温度
我们叫临界温度Tc
压力呢叫临界压力pc
我们来看一个例子
对于乙烷来讲它的Tc
在室温附近
大约是32.2℃
临界的压力呢
是40多个大气压
我们就会发现
如果在低于临界的温度
和压力以下
乙烷是一种挥发性的有机液体
我们看到气液之间
有明显的气液界面
随着温度的升高
当温度接近于
Tc和pc的时候
这时候我们发现
液相的乙烷会大量的蒸发
而变成气相
整个的两者之间的界线
会模糊
然后我们看到
变成了一个蒸发状的
雾态的乙烷
当温度高于Tc
压力高于pc的时候
乙烷当中的
这样迷雾状的气体状态
迅速消失
变化成了类似于我们初期的
气液界面以下的
透明的状态
而这时候它所处的状态
就是超临界状态
这种超临界的乙烷
它具有液相的流动性
液相的密度
同时又具有气相的
超强的扩散能力
和互溶的能力
这时候所形成的
超临界的状态
我们叫它
不可液化气体
所谓不可液化气体
就是当温度高于Tc的时候
无论你用多大的压力
都不可能
使处在超临界状态的
这样的一些
气体状态的物质
再压回到液体的状态
那么它和我们
在常规的经验当中
所理解的
加压可以使气体液化
这样的规律就完全不符
这是我们在学习
液相的超临界状态当中
所接触到的新的知识点
这个现象
在液气转化的相变过程当中
非常普遍
比如说
我们正常的液态水
在100℃条件下
会产生沸腾
但如果我们继续加热到
374.15℃的时候
它的压力
如果达到220个大气压以上
这时候的水
也进入了超临界状态
那么对于处在这样的温度
和压力的水
无论增加多大的压力
水都不会再变为液态的水
这也是水的超临界现象
处于超临界状态的水
它的密度
与我们的液态的水相似
但是它的扩散的性能
却和气态的水相似
它兼具有液态和气态的
两种特性
同样
二氧化碳的超临界温度
也在室温附近
那么利用二氧化碳的
这样的一个特性呢
人们很容易的
就可以在室内附近
获得二氧化碳的
超临界状态
由于二氧化碳是一种
非常稳定的非极性分子
那么在正常情况下
我们很难得从雾相当中
分离出来的
一些微量的物质
我们就可以通过
二氧化碳在超临界状态
它的极高的扩散性能
而加以对微量物质的分离
比如我们在常规的
化工生产过程当中
我们可以从咖啡中
提取含量极少的咖啡因
也可以从烟草当中
去除有害的尼古丁
所以利用超临界现象
我们可以解决许多
在正常的气、固、液
三态作用过程当中
难以解决的
物相分离问题
超临界现象
也为工业生产
和我们的生活
提供了极大的便利
有关液相的特性呢
我们这节课就介绍到这
下节课
我们开始固相的学习
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
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-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
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-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
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-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
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-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
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-2.1 物质的聚集状态—液体
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-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
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-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
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-2.1 物质的聚集状态—等离子体
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-2.1 物质的聚集状态—液晶
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-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
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-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
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-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
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-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
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-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
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-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
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-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
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-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
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-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
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-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
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-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
