| 教材存在问题及更正建议[3] | (1)压力与压强混为一谈(压力和压强的单位分别是N和Pa);建议将压力改成压强。 (2)无认是固体还是液体,蒸气压力大者称为易挥发性物质,蒸气压力小者称为难挥发性物质(大小是相对的,具体判断依据?);建议给出具体判断依据或进一步说明(如用摩尔蒸发焓衡量纯物质挥发能力) [11]。 (3)溶液中部分液面或多或少地被难挥发性的溶质分子占据,导致溶剂的比表面积相对减小,所以单位时间内溢出液面的溶剂分子数目相对纯溶液要少,导致溶剂的蒸气压力下降(虽然解释形象生动,易于学生理解,也基本符合生活经验,但解释不够严谨。实际上液体蒸气压与分子间作用力有关,建议将教材附图1改成图2) [5]。 (4)未对挥发性溶质的稀溶液蒸气压变化规律进行比较说明。建议补充说明。 (5)缺乏蒸气压降低感性认识材料,建议补充通过简单方法证实稀溶液蒸气压降低的材料[12]。 | (1)教材P14,实验表明,溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点(实际上,若为挥发性溶质,则溶液的沸点反而降低)。 (2)教材附图(图3(a))对凝固点标注错误(凝固点是固液二相平衡时对应的温度(一定压强下),A点是水固液气三相平衡点(609.007 Pa,273.16 K)[3],并不是水的凝固点(1.01 × 105 Pa, 273.15 K),正确配图为图3(b))。 (3)未指出相同情况下,为什么凝固点降低比沸点升高更明显(由于升华焓大于蒸发焓) [13]。 | (1)教材P17渗透压定义(配图见图4(a)):将纯溶剂与溶液以半透膜隔开时,为维持渗透平衡所向溶液上方施加的最小压力(错把渗透压测定方法当成渗透压定义)。正确的定义应该是:用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时发生渗透现象,到达平衡时半透膜两侧溶液产生的压强差,建议将图4(a)改成图4(b)。 (2)未指出Π与蒸气压下降内在逻辑联系(渗透压大小取决于溶液蒸气压下降值,见图5) [14, 15]。 |
计算 公式 | Δp = p0xB = p0MAbB/1000 Δp = KbB p = pA × xA | ΔTb = Tb − Tb0 = KbbB ΔTf = Tf − Tf0 = KfbB | Π = cBRT ≈ bBRT公式中: cB/(mol∙L−1); Π/kPa; V/L; R = 8.31 kPa∙L∙K−1∙mol−1 |
| 思考 | 如何通过简单方法证实稀溶液蒸气压降低? 如何测定溶液的蒸气压? | 如何测定物质的凝固点和沸点? 如何通过凝固点降低测定分子量? | 如何测定溶液的渗透压? 渗透压与蒸气压降低的逻辑关系? |
| 创新与应用 | (1)常见饮料的渗透压测定结果(表5) [16]。 (2)反渗透(渗透的逆过程)原理见图5,在海水淡化(能耗仅为蒸馏法的30%)、工业废水处理、浓缩溶液等方面都有广泛应用。 (3)稀溶液的依数性只适用于难挥发的非电解质稀溶液(0.2 mol∙kg−1以下),对电解质溶液或浓度较大的非电解质溶液,由于溶质的溶剂极化及溶质微粒间作用力,溶液的依数性规律将发生偏差[17]。对电解质的稀溶液,其依数性计算公式只要在非电解质稀溶液依数性计算公式基础上引入校正因子i,1 < i ≦电解质解离出的离子个数。如对电解质溶液ΔTf = Tf − Tf0 =iKfbB。浓度均为0.01 mol∙kg−1的HF、KCl、K2SO4、MgSO4、K3Fe(CN)6溶液,通过凝固点降低实验测定其i分别为1.290、1.943、2.798、1.618、3.604。 (4)稀溶液依数性计算公式间的内在逻辑联系见图6 [13, 14],其中克劳修斯-克拉贝龙方程、拉乌尔定律和理想气体状态方程分别见式(1)、式(2)和式(3)。 |