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Chapter 1 溶液和胶体
电子教案设计：艾华林
2
1.1 分散系及其分类
1.4 胶体溶液
1.3 稀溶液的依数性
1.2 溶液的浓度
主要内容
章总目录
3
1.1 分散系及其分类
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一, 分散系的概念
一种或几种物质分散在另外一种物质中所构成的系
统叫分散体系，简称分散系。
分散质（分散相）：分散系中被分散的物质。
分散剂（分散介质）：容纳分散质的物质。
例如 ① 小水滴 +空气 =云雾, 其中小水滴是分散质, 空气是分散剂 。
②二氧化碳 +水 =汽水，其中二氧化碳是分散质，水是分散剂。
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二,分散系的分类：
１、按聚集状态分类
气－气（空气） 气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾） 液－液（牛奶）
液－固（肉冻）
固－气（烟、尘） 固－液（溶液）
固－固（合金）
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２, 按分散质粒子的大小分类
类型
颗粒直
径 /nm 主要性质 实例
粗分散系 >100 颗粒不能透过滤纸，扩散 慢，多相，很不稳定
泥浆
牛奶
胶体分散系 1~100
颗粒能透过滤纸，透不过
半透膜,扩散慢，多相
或单相，不稳定
金溶胶
硅酸溶胶
分子分散系 <1
颗粒能透过滤纸和半透膜，
扩散快，单相，稳定
蔗糖、氯
化钠溶液
7
分散质粒子的大小示意图
1nm = 10-9 m
8
1.2 溶液的浓度
9
1.2.1 物质的量及其单位
nB = mB / MB ( mol)
2） 基本单元,系统中组成物质的基本组分,
可以是分子、离子、电子等及其这些粒子的
特定组合。如 O2,?(H2SO4)、（ H2+ ?O2）
1） 物质的量,是表示组成物质的基本单元数
目的多少的物理量 。物系所含的基本单元数
与 0.12kgC－ 12的原子数目相等 (6.023× 1023
阿伏加德罗常数 L)，则为 1mol。
10
1.2.2 物质的量浓度
定义：一升溶液中所含溶质的物质的量称为
物质的量浓度, 用符号 c表示, 单位是 mol/L
c(B) = nB／ V
% 100 0()
B
WcB
M
? ???
11
解,n(H2SO4) = 1.84× 1000× 0.956/98.08
= 17.9 mol
n(1/2H2SO4) = 1.84× 1000× 0.956/49.04
= 35.9 mol
【 例 】,已知浓硫酸的密度 ρ为 1.84g/ml，
其质量分数为 95.6%，一升浓硫酸中含有的
n(H2SO4),n(1/2H2SO4),c(H2SO4),c(1/2
H2SO4)各为多少？
c(H2SO4)= 17.9/1 = 17.9 mol/L
c(1/2 H2SO4) = 35.9/1 = 35.9 mol/L
12
1.2.3 质量摩尔浓度
定义：指 1 kg 溶剂中所含溶质的物质的量表示
为质量摩尔浓度, 符号 b(B),单位为,mol/kg
【 例 】, 250克溶液中含有 40克 NaCl，计算此
溶液的质量摩尔浓度。
解,水的质量＝ 250-40 = 210（克）
b(NaCl) = [40/(58.5× 210)] × 1000 = 3.26 mol/kg
b(B) = nB／ mA=mB/(MB ·m A)
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1.2.4 摩尔分数
定义：某组分的物质的量与溶液的总物质的量
之比称为物质的量分数, 符号Ｘ, 量纲为 1。
【 例 】,将 10克 NaOH溶于 90克水中，求此溶
液的溶质的摩尔分数？
nBX
B = ———n
B + nA
解,n（ NaOH） =10/40 = 0.25 (mol)
n（ H2O） = 90/18 = 5(mol)
X(NaOH) = 0.25 /(0.25+5) = 0.048
nB：溶质的物质的量
nA：溶剂的物质的量 i
i
nx
n
?
14
1.2.5 质量分数
定义：某组分 B的质量与样品的总质量之比称为
物质的量分数, 符号Ｘ, 量纲为 1。
质量分数，用百分率表达则乖于 100%，常用
来表示样品中某组分的含量
【 例 】,某铁矿中全铁的质量分数为 0.5246，
百分 含量为 52.46%
mBω
B = ———m
总
mB：溶质的物质的量
mA：溶剂的物质的量
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1.3 稀溶液的依数性
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① 有些性质与溶质本性有关, 如酸碱性, 导电性, 颜色等 。
②有些性质与溶质本性无关，只与溶质的粒子数目有关。如蒸气压、沸点、
凝固点、渗透压。
依数性, 只与溶质 粒子的数目 有关而与溶质本性无
关的性质称为 溶液的依数性, 又叫 溶液的通性 。
依数性是指：
溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升
溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
溶液的性质
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初始,V蒸发 > V凝聚
平衡,V蒸发 = V凝聚 纯水的蒸气压示意图
气液两相平衡
1.3.1 溶液的蒸气压下降
蒸发
H2O(l) H2O(g)
凝聚
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饱和蒸气压,在 一定的温度 下，当液
态蒸发的速度等于蒸气凝聚的速
度 (处于 动态平衡 )时的蒸气压。
用符号 p 表示。
不同液体的饱和蒸气压不同
物质 水 乙醇 苯 乙醚 汞
蒸气压 kpa 2.34 5.85 9.96 57.74 1.6x10-4
同一种液体在不同 t下的饱和蒸气压不同
温度
oC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
蒸气压
kpa 0.611 1.23 2.34 4.24 7.38 12.33 19.92 31.16 47.37 70.10 101.32
主意
有两点不同
19
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，
达平衡时,p溶液 总是小于同 T 下的 p纯溶剂,
即溶液的蒸气压下降。
20
21
△ p=p纯 － p液
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
正常
溶液
少
22
拉乌尔定律,在 一定 的温度下, 难 挥发的 非 电
解质 稀 溶液的蒸气压, 等于纯溶剂的蒸气压乘
该溶剂在溶液中的摩尔分数 。
nAp= p*———
nA + nB
nB△ p＝ p * ·M
A ——＝ K·b(B ) m
A
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推导如下,上式可写成,p = p*XA
∵ XA + XB = 1 ∴ XA = 1 – XB
p = p*－ p*XB
nB
移项得：△ p = p*－ p = p * XB = p *———
nA + nB
∵ 是稀溶液,nA >> nB
∴ nA + nB ≈ nA
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nB△ p≈ p *——
nA
∵ nA＝ mA/MA
nB nB∴ △ p≈ p *——＝ p * — ·M
An
A mA
nB△ p＝ p * ·M
A ——＝ K·b(B ) m
A
式中,MA, kg/mol mA,kg
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K蒸 =p* ·M A △ p = K蒸 b(B) 为拉乌尔定律
的另一种表述 。 K蒸 与溶剂, T有关的常数
① 同一温度, 溶剂不同, 其 K蒸 不同；
② 同一溶剂, 温度不同, 其 K蒸 也不同
溶剂 温度 /K p*/kpa Makg/mol K(kPa·kg/mol)
H2O 298 3.17 0.018 0.057
H2O 293 2.33 0.018 0.042
C6H6 299 13.3 0.078 1.04
26
1.3.2 溶液的沸点上升
沸点,溶液的蒸气压 （ p溶液 ） 与外压 （ p外压 ）
相等时的温度称为该溶液的沸点 。 纯水,p外 =
101.3kPa,t纯水 = 100℃,
实验证明, 难挥发物质溶液的沸点总是高于纯
溶剂的沸点。
原因：溶液的蒸气压下降。见下图
27
根本原因,蒸汽压下降 p溶液 <p纯溶剂,
溶
液
的
沸
点
上
升
示
意
图
Tb* T b
溶
剂 溶
液
温度
p
po
kpa
蒸
气
压
△ p
△ Tb
B
101.3kpaA
B’
28
Tb- Tb* = △ Tb = Kb·b(B)＝ Kb·c(B)
（溶液很稀时,c(B) ≈ b(B) ）
Kb 为沸点上升常数, 与溶剂的本性有关,
而与溶质的本性无关 。
沸点上升的大小 △ Tb与溶液中 溶质的
粒子数目 （ 质量 mol 浓度 b(B)） 成正比：
29
几种溶剂的 Kb和 Kf值（ K·kg·mol-1）
29.8250.25.03349.7四氯化碳 CCl4
3.90289.63.07390.9乙酸 CH3COOH
5.12278.52.53353.15苯
1.86273.150.512373.15水 H2O
KfTfKb沸点 /K溶剂
30
【 例 】,将 12.0g尿素 [CO(NH2)2] 溶于 2000g水中,
计算此种溶液的沸点 (Kb=0.52K·kg·mol-1）
解, M尿素 = 60 g·mol-1
b(B) = [12.0/(60× 2000)] × 1000 = 0.1mol·kg-1
△ Tb尿 = 0.52 × 0.1 = 0.052 (K)
Tb尿 = 373.15 + 0.052 ≈ 373.2 (K)
31
凝固点,在一定的外压下, 溶液与纯溶剂
固体具有相同的蒸气压时的温度, 称为该溶
液的凝固点 。 （ 固液两相平衡时的温度 ）
Tf* - Tf =△ Tf = Kf b(B)=Kc(B)
1.3.3 溶液的凝固点下降
溶液的凝固点 Tf总是低于纯溶剂的凝固点 Tf* 。
同理，根据拉乌尔定律，可得
（溶液很稀时,c(B) ≈ b(B) ）
原因：溶液的蒸气压下降。见下表和图
32
不同温度下冰的饱和蒸气压
温度 /℃ p*/kPa 温度 /℃ p*/kPa
0 0.6105 -10 0.2600
-2 0.5173 -12 0.2176
-4 0.4373 -14 0.1814
-8 0.3101 -15 0.1654
33
B'溶液纯水 A'
A
B
C
△ Tf
△ p
po
(kPa)
p
0.6105
Tf Tf*(273K) 373K T
溶剂的凝固点下降示意图
34
【 例 】, 为了防止水在仪器内冻结，在里面加入甘油，
如需使其冰点下降至 -2.00℃,则在每 100g水中应加
入多少克甘油（甘油的分子式为 C3H8O3）？
解：已知水的凝固点为 273K,Kf =1.86
M甘油 = 92
∴ △ Tf=0-(-2)=2(K) 根据△ Tf=Kf× c(B)
得：△ Tf =Kf c(B) =Km/MV
m=△ Tf MV/Kf
= 2× 92 × 0.1 / 1.86 = 9.89(g)
答：应加甘油 9.89克
35
1.3.4 溶液的渗透压
半透膜的作用,只许溶剂分子通过, 溶质分
子不能通过 。
初始：溶剂分子扩散速度 V纯水 > V糖水
扩散方向：纯水 糖水半透膜
液面上升液面下降
纯水 糖水
?
36
渗透,溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的
过程称为渗透 。 当 v纯水 = v糖水 渗透停止 。
糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水
溶液的 渗透压 。
渗透压,在一定的温度下, 恰能阻止渗透发
生所需施加的外压力, 称为该溶液的渗透压 。
用符号 π 表示 。
纯水 糖水
h
纯水 糖水
?
37
38
渗透现象在动植物的生命过程中有着重要的作用,
例：
1,医学上输液必需输等渗溶液 。
2,动物体内水份的输送 。
3,植物从土壤中吸收水份和营养 。
4,求算溶质的分子量 。
渗透作用产生的条件：
①半透膜存在；
②膜两侧溶液的浓度不相等。
39
实验证明：
1、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。
2、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。
计算公式,πV = nBRT
π = cBRT≈ bBRT
（ 溶液很稀时, c(B) ≈ b(B) ）
cB 物质的量浓度
R：气体常数 8.314 kPa ·L ·mol-1.K-1
T：热力学温度 （ 绝对温度 ）
40
高渗溶液低渗溶液
41
【 例 】 人体血的渗透压为 709.275kPa,人体温度
为 37℃ 。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液
的 AW是多少？ (设葡萄糖溶液密度是 1.01g.ml-1；
葡萄糖的分子摩尔质量 M为 180g.mol-1)。
解,∵ π = c(葡 ) RT ∴ c = π/RT
c(葡 ) = 709.275/8.314× (273.15+37) = 0.28 mol.L-1
AW= c(葡 ) ·M/1000·ρ
=(0.28× 180/1000× 1.01)× 100%= 5.0%
42
盐水淡水
p
p >?
反渗透法净化水
1.3.6 强电解质理论
（ 1）电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解
质稀溶液一样具有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固
点下降和渗透压等性质。
但是
稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的
定量关系不适用与 浓溶液 和 电解质 溶液。
44
浓溶液,溶质的微粒较多，溶质微粒之间的相互影响
以及溶质微粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强
电解质溶液,电解质的解离（电离）
如：一些电解质溶液与同浓度的非电解质溶液的
凝固点下降数值大。这一偏差可用电解质溶液与
同浓度的非电解质溶液的凝固点下降的比值 i表
达,用于计算。
!
45
同浓度的溶液,沸点 高低或渗透压大小的顺序：
AB型强电
解质溶液
电解质
溶液
非电解
质溶液
A2B或 AB2型
强电解质溶液
蒸气压或凝固点的顺序则 相反 。
（ 2）离子氛和活度
强电解质的实际解离度小于
100%,(i不是整数,)是由于
离子氛的存在。
46
溶液 越浓,离子电荷数 越大,强电解质的表观
解离度（实验测得的解离度） 越小。
活度,溶液中离子的浓度乘上一个校正因子 —— 活度因子。
α = f * c （ α,活度 f:活度因子 c:溶液浓度）
溶液越稀,f 1
1.难溶电解质（如 AgCl)
2.弱电解质（如 HAc) f 1
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水溶液的冰点降低的实验值表 Kf=1.86
非电解质 浓度b(B) △ Tf 电解质 浓度b(B) △ Tf
甘油
乙醇
葡萄糖
蔗糖
蔗糖
葡萄糖
葡萄糖
0.100
0.100
0.100
0.100
0.200
0.200
0.300
0.187
0.183
0.186
0.188
0.376
0.372
0.558
(1, 1) HCl
KNO3
KCl
(1:2)Na2SO4
CaCl2
(2, 1) NiCl2
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.352
0.331
0.345
0.434
0.494
0.538
强电解质溶液也有依数性，但不遵守拉乌尔
定律故不可用稀溶液依数性的公式进行计算
48
本节小结：
1,浓度：物质的量浓度, 质量摩尔浓度, 摩
尔分数 。
2、难挥发、非电解质、稀溶液通性的计算公式：
△ p = K蒸 b(B)
△ Tb = Kb· c(B)
△ Tf = Kf· c(B)
π = cRT ≈ b(B) RT
使用条件：
1、难挥发物质
2、非电解质
3、稀溶液
49
不同物质溶液依数性的比较
① 0.1mol.L-1 NaCl 溶液
② 0.1mol.L-1 蔗糖 溶液
③ 0.1mol.L-1 甘油 溶液
④ 0.1mol.L-1 Na2SO4 溶液
⑤ 0.1mol.L-1 HAc 溶液
请将这五种溶液按沸点由高到低顺序排列：
答案,④ > ① > ⑤ > ③ = ②
50
Na2SO4 ＝ 2Na++ SO42-
c 2c + c完全电离
NaCl ＝ Na+ + Cl-
c c + c 完全电离
HAc H+ + Ac-
c x + x > c部分电离
51
1,1.00克非电解质溶于 20.0克水中, 测定冰
点是 -0.50℃, 该非电解质的相对分子量是
（ 已知 Kf＝ 1.86）
(A) 1.86× 1.0 /( 0.50× 0,20)
(B) 1.86× 1.0/(0.50× 20.0)
(C) 0.50× 20.0/1.86× 1.0
(D) 1.86× 1.0 /( 0.50× 0.020)
自测题
52
1.4 胶体溶液
53
1.4.5 溶胶的性质
1、光学性质（ Tyndall效应 ）
光学原理：强光照到分散质粒子上，若粒子直
径大于入射光 波长，则发 生反射或折射。若粒子
直径与入 射光波长相比拟，则发生散射。 散射光
称为乳光。
Fe(OH)3胶体
丁达尔效应示意图
光源 凸透镜
光锥
54
55
2、动力学性质（ 布朗运动 ）
布朗运动
溶胶中分散质粒子直径,1 ～ 100 nm
可见光波长,400 ～ 700 nm
在真溶液中，溶质颗粒太小（ <10-9 m）,光的
散射极弱，看不到丁达尔效应。阳光从狭缝射
进室内形成光柱也是丁达尔效应。
56
布朗运动产生的原因：
分散质粒子本身处于不断的热运动中。
分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。
液体分子对溶
胶粒子的撞击 粗分散系
57
3,溶胶的电学性质
胶粒因 布朗运动 而具有一定的扩散作用 。
58
A、电泳,
在电场中，分散质粒子作定向移动，称为电泳。
胶粒带正电荷称为 正溶胶,一般 金属氢氧化物
的溶胶即为正溶胶。
胶粒带负电荷称为 负溶胶,如,土壤、硫化物
、硅酸、金、银、硫 等溶胶。
59
电泳管中,
Fe(OH)3溶胶向负
极移动，说明 Fe(OH)3
溶胶中分散质粒子带
正电荷。 As2S3向正极
移动,As2S3溶胶中分
散质带负电荷。电泳管示意图
直流电
60
电渗,胶粒设法固定不动, 分散剂在电场中作定
向移动的现象称为电渗。
正极
+
负极
—
多孔性固体
电渗管示意图
电泳 是介质不动，胶粒运动。
61
1.4.2 胶体粒子带电的主要原因：
（ 1）电离作用
H2SiO3 SiO2·H 2O H++HSiO3-
（ 2）吸附作用
固体吸附剂优先选择吸附与它组成相关的
离子，或者能够在固体表面上形成难电离或难
溶解物质的离子。, 相似相吸原理,
62
1.4.3 胶团结构
以 AgI为例：
AgNO3 + KI = AgI +KNO3
当 AgNO3 过量时,分散质带正电荷，胶团结
构如下：
[ （ AgI )m ? n Ag+ ? ( n -x ) NO3- ] x+ ? x NO3-
胶核 电位离子 反离子 反离子
吸附层 扩散层
胶粒
胶团
63
64
胶团结构
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核 电位离子 反离子 反离子
等渗溶液
65
制备 AgCl溶胶,AgNO3 + KCl = AgCl +KNO3
当 AgNO3过量时，
溶液中有 Ag+,NO3-、
K+, 分散质 AgCl 优先吸
附 Ag+而带正电荷。
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+ Ag+ Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
分散质 AgCl
由于溶液中存在的 Ag+和 Cl-都是胶体的组成离
子，它们都有可能被吸附，若制备过程中：
注意, 因制备溶胶的条件不同，可使胶体粒子
带不同的电荷。
66
KCl过量时，溶液中有过量的 K+,Cl-、
NO3-,溶胶粒子 优先吸附 Cl-而带负电荷。
Cl--
Cl--
Cl--
Cl-- Cl-- Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
分散质 AgCl
若是等物质的量进行反应，则不能形成溶胶。
67
1.4.4 溶胶的稳定性
(1)动力学稳定性,布朗运动使胶粒不沉降。
(2)溶剂化作用,使胶粒和反离子周围形成溶剂
化膜。
(3)聚集稳定性,溶胶能稳定存在的最重要的原
因是胶粒之间存在静电排斥力，而阻止胶粒的
聚沉,ζ 电势越大，静电排斥力越大，所以 ζ
电势的数值可以衡量溶胶的稳定性,ζ 越大，
表明溶胶越稳定。
68
1.4.5 溶胶的聚沉
定义：分散质粒子合并变大，最后从分散
剂中分离出来的过程称为聚沉或凝结。溶胶聚
沉后外观呈现浑浊。
1、加入电解质；（研究最多应用最广）
2,加入带相反电荷的胶体；
3、长时间加热。
促使胶体聚沉的方法有：
不稳定性,胶粒表面积大，表面能大，体系
可自动聚集降 低表面能，溶胶是热力学的不
稳定体系。
69
1.5 乳浊液和高分子溶液
70
定义,一种液体分散在另一种不相溶的
液体中形成的体系称为乳状液。 其中一种液体
通常是水，另一种则称为油（ 一切不溶于水的
有机液体统称为油。 ）。 液～液粗分散体系。
一、类型,水包油（ O/W）,水是分散剂，油
是分散质。如：牛奶
油包水（ W/O）,油是分散剂，水是分散质。
如：原油
乳化剂决定乳浊液的类型。
1.5.1 乳状液
71
1.5.2 乳化剂（表面活性剂）
表面活性物质：溶于水后能显著降低水的表面
能（表面张力）的物质称为表面活性剂。乳化
剂是一种表面活性物质。
从分子结构来看，其特点是具有 双亲基团 的物
质, 亲水基,如 -OH,-COOH,-NH2,-SO3H等，是
极性部分，溶于水； 憎水基 (亲油性 )如烷基、
苯基等，是非极性部分，溶于油。
72
亲油基
亲水基
73
亲油基 亲水基
如,CH3(CH2)16COONa
乳化剂在水面上定向排列
肥皂是最常见的表面活性物质, 它是硬脂酸的
钠盐 。 C17H35--COONa。
亲油基 亲水基 注：表面活性物质在两相
间的排列
74
亲水乳化剂 有钾肥皂,钠肥皂,十二烷基磺酸
钠、蛋白质、动物胶等；
亲油乳化剂 有钙、镁、锌二价金属肥皂，高级
醇类、石墨、碳黑等。
一般而言，乳化剂亲水性强形成的 O /W
稳定；乳化剂亲油性强则形成的 W /O稳定。
75
水 油
,亲油型乳化剂, 亲水型乳化剂
油包水（ W/O）型乳状液 水包油（ O/W）型乳状液
水和油所形成的乳状液的类型，主要取决于
所选用的乳化剂的品种
76
1.5.3 高分子化合物溶液的特性
2、是单个分子分散的单相体系，是真溶液，
溶解过程是自动的，也是可逆的，是热力学
的稳定体系。
3、无丁达尔效应因为高分子化合物分子中含
有大量的亲水基团 (-OH,-COOH,-NH2 )，
溶剂化作用强，溶质与溶剂间无界面。
1、高分子化合物的分子量可达几百万，长
度可达几百纳米，但截面积只 相当于一个普
通分子大小。
77
1.5.4 盐析作用
1.5.5 高分子化合物对溶胶的保护作用：
保护作用：
例,Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子
化合物溶液）后再加电解质不易聚沉。
原因：大量的亲水基团与水有强烈的溶剂
化作用，在水中形成很厚的水化膜。 对高
分子化合物要加入大量的电解质，才能破
坏其水化膜而使之凝结出来。
定义,?盐析是可逆的，当加入大量水以后，
沉淀将溶解。
78
保护作用示意图
1.5.6 敏化作用
在溶胶中加入极少量的某种高分子化合
物，可使溶胶产生絮状沉淀，此现象称为敏化
作用。
敏化作用示意图
Chapter 1 溶液和胶体
电子教案设计：艾华林
2
1.1 分散系及其分类
1.4 胶体溶液
1.3 稀溶液的依数性
1.2 溶液的浓度
主要内容
章总目录
3
1.1 分散系及其分类
4
一, 分散系的概念
一种或几种物质分散在另外一种物质中所构成的系
统叫分散体系，简称分散系。
分散质（分散相）：分散系中被分散的物质。
分散剂（分散介质）：容纳分散质的物质。
例如 ① 小水滴 +空气 =云雾, 其中小水滴是分散质, 空气是分散剂 。
②二氧化碳 +水 =汽水，其中二氧化碳是分散质，水是分散剂。
5
二,分散系的分类：
１、按聚集状态分类
气－气（空气） 气－液（汽水）
气－固（浮石）
液－气（云、雾） 液－液（牛奶）
液－固（肉冻）
固－气（烟、尘） 固－液（溶液）
固－固（合金）
6
２, 按分散质粒子的大小分类
类型
颗粒直
径 /nm 主要性质 实例
粗分散系 >100 颗粒不能透过滤纸，扩散 慢，多相，很不稳定
泥浆
牛奶
胶体分散系 1~100
颗粒能透过滤纸，透不过
半透膜,扩散慢，多相
或单相，不稳定
金溶胶
硅酸溶胶
分子分散系 <1
颗粒能透过滤纸和半透膜，
扩散快，单相，稳定
蔗糖、氯
化钠溶液
7
分散质粒子的大小示意图
1nm = 10-9 m
8
1.2 溶液的浓度
9
1.2.1 物质的量及其单位
nB = mB / MB ( mol)
2） 基本单元,系统中组成物质的基本组分,
可以是分子、离子、电子等及其这些粒子的
特定组合。如 O2,?(H2SO4)、（ H2+ ?O2）
1） 物质的量,是表示组成物质的基本单元数
目的多少的物理量 。物系所含的基本单元数
与 0.12kgC－ 12的原子数目相等 (6.023× 1023
阿伏加德罗常数 L)，则为 1mol。
10
1.2.2 物质的量浓度
定义：一升溶液中所含溶质的物质的量称为
物质的量浓度, 用符号 c表示, 单位是 mol/L
c(B) = nB／ V
% 100 0()
B
WcB
M
? ???
11
解,n(H2SO4) = 1.84× 1000× 0.956/98.08
= 17.9 mol
n(1/2H2SO4) = 1.84× 1000× 0.956/49.04
= 35.9 mol
【 例 】,已知浓硫酸的密度 ρ为 1.84g/ml，
其质量分数为 95.6%，一升浓硫酸中含有的
n(H2SO4),n(1/2H2SO4),c(H2SO4),c(1/2
H2SO4)各为多少？
c(H2SO4)= 17.9/1 = 17.9 mol/L
c(1/2 H2SO4) = 35.9/1 = 35.9 mol/L
12
1.2.3 质量摩尔浓度
定义：指 1 kg 溶剂中所含溶质的物质的量表示
为质量摩尔浓度, 符号 b(B),单位为,mol/kg
【 例 】, 250克溶液中含有 40克 NaCl，计算此
溶液的质量摩尔浓度。
解,水的质量＝ 250-40 = 210（克）
b(NaCl) = [40/(58.5× 210)] × 1000 = 3.26 mol/kg
b(B) = nB／ mA=mB/(MB ·m A)
13
1.2.4 摩尔分数
定义：某组分的物质的量与溶液的总物质的量
之比称为物质的量分数, 符号Ｘ, 量纲为 1。
【 例 】,将 10克 NaOH溶于 90克水中，求此溶
液的溶质的摩尔分数？
nBX
B = ———n
B + nA
解,n（ NaOH） =10/40 = 0.25 (mol)
n（ H2O） = 90/18 = 5(mol)
X(NaOH) = 0.25 /(0.25+5) = 0.048
nB：溶质的物质的量
nA：溶剂的物质的量 i
i
nx
n
?
14
1.2.5 质量分数
定义：某组分 B的质量与样品的总质量之比称为
物质的量分数, 符号Ｘ, 量纲为 1。
质量分数，用百分率表达则乖于 100%，常用
来表示样品中某组分的含量
【 例 】,某铁矿中全铁的质量分数为 0.5246，
百分 含量为 52.46%
mBω
B = ———m
总
mB：溶质的物质的量
mA：溶剂的物质的量
15
1.3 稀溶液的依数性
16
① 有些性质与溶质本性有关, 如酸碱性, 导电性, 颜色等 。
②有些性质与溶质本性无关，只与溶质的粒子数目有关。如蒸气压、沸点、
凝固点、渗透压。
依数性, 只与溶质 粒子的数目 有关而与溶质本性无
关的性质称为 溶液的依数性, 又叫 溶液的通性 。
依数性是指：
溶液的蒸气压下降 溶液的沸点上升
溶液的凝固点下降 溶液具有渗透压
溶液的性质
17
初始,V蒸发 > V凝聚
平衡,V蒸发 = V凝聚 纯水的蒸气压示意图
气液两相平衡
1.3.1 溶液的蒸气压下降
蒸发
H2O(l) H2O(g)
凝聚
18
饱和蒸气压,在 一定的温度 下，当液
态蒸发的速度等于蒸气凝聚的速
度 (处于 动态平衡 )时的蒸气压。
用符号 p 表示。
不同液体的饱和蒸气压不同
物质 水 乙醇 苯 乙醚 汞
蒸气压 kpa 2.34 5.85 9.96 57.74 1.6x10-4
同一种液体在不同 t下的饱和蒸气压不同
温度
oC 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
蒸气压
kpa 0.611 1.23 2.34 4.24 7.38 12.33 19.92 31.16 47.37 70.10 101.32
主意
有两点不同
19
在纯溶剂中加入难挥发的物质以后，
达平衡时,p溶液 总是小于同 T 下的 p纯溶剂,
即溶液的蒸气压下降。
20
21
△ p=p纯 － p液
蒸汽压下降的原因：
纯溶剂
正常
溶液
少
22
拉乌尔定律,在 一定 的温度下, 难 挥发的 非 电
解质 稀 溶液的蒸气压, 等于纯溶剂的蒸气压乘
该溶剂在溶液中的摩尔分数 。
nAp= p*———
nA + nB
nB△ p＝ p * ·M
A ——＝ K·b(B ) m
A
23
推导如下,上式可写成,p = p*XA
∵ XA + XB = 1 ∴ XA = 1 – XB
p = p*－ p*XB
nB
移项得：△ p = p*－ p = p * XB = p *———
nA + nB
∵ 是稀溶液,nA >> nB
∴ nA + nB ≈ nA
24
nB△ p≈ p *——
nA
∵ nA＝ mA/MA
nB nB∴ △ p≈ p *——＝ p * — ·M
An
A mA
nB△ p＝ p * ·M
A ——＝ K·b(B ) m
A
式中,MA, kg/mol mA,kg
25
K蒸 =p* ·M A △ p = K蒸 b(B) 为拉乌尔定律
的另一种表述 。 K蒸 与溶剂, T有关的常数
① 同一温度, 溶剂不同, 其 K蒸 不同；
② 同一溶剂, 温度不同, 其 K蒸 也不同
溶剂 温度 /K p*/kpa Makg/mol K(kPa·kg/mol)
H2O 298 3.17 0.018 0.057
H2O 293 2.33 0.018 0.042
C6H6 299 13.3 0.078 1.04
26
1.3.2 溶液的沸点上升
沸点,溶液的蒸气压 （ p溶液 ） 与外压 （ p外压 ）
相等时的温度称为该溶液的沸点 。 纯水,p外 =
101.3kPa,t纯水 = 100℃,
实验证明, 难挥发物质溶液的沸点总是高于纯
溶剂的沸点。
原因：溶液的蒸气压下降。见下图
27
根本原因,蒸汽压下降 p溶液 <p纯溶剂,
溶
液
的
沸
点
上
升
示
意
图
Tb* T b
溶
剂 溶
液
温度
p
po
kpa
蒸
气
压
△ p
△ Tb
B
101.3kpaA
B’
28
Tb- Tb* = △ Tb = Kb·b(B)＝ Kb·c(B)
（溶液很稀时,c(B) ≈ b(B) ）
Kb 为沸点上升常数, 与溶剂的本性有关,
而与溶质的本性无关 。
沸点上升的大小 △ Tb与溶液中 溶质的
粒子数目 （ 质量 mol 浓度 b(B)） 成正比：
29
几种溶剂的 Kb和 Kf值（ K·kg·mol-1）
29.8250.25.03349.7四氯化碳 CCl4
3.90289.63.07390.9乙酸 CH3COOH
5.12278.52.53353.15苯
1.86273.150.512373.15水 H2O
KfTfKb沸点 /K溶剂
30
【 例 】,将 12.0g尿素 [CO(NH2)2] 溶于 2000g水中,
计算此种溶液的沸点 (Kb=0.52K·kg·mol-1）
解, M尿素 = 60 g·mol-1
b(B) = [12.0/(60× 2000)] × 1000 = 0.1mol·kg-1
△ Tb尿 = 0.52 × 0.1 = 0.052 (K)
Tb尿 = 373.15 + 0.052 ≈ 373.2 (K)
31
凝固点,在一定的外压下, 溶液与纯溶剂
固体具有相同的蒸气压时的温度, 称为该溶
液的凝固点 。 （ 固液两相平衡时的温度 ）
Tf* - Tf =△ Tf = Kf b(B)=Kc(B)
1.3.3 溶液的凝固点下降
溶液的凝固点 Tf总是低于纯溶剂的凝固点 Tf* 。
同理，根据拉乌尔定律，可得
（溶液很稀时,c(B) ≈ b(B) ）
原因：溶液的蒸气压下降。见下表和图
32
不同温度下冰的饱和蒸气压
温度 /℃ p*/kPa 温度 /℃ p*/kPa
0 0.6105 -10 0.2600
-2 0.5173 -12 0.2176
-4 0.4373 -14 0.1814
-8 0.3101 -15 0.1654
33
B'溶液纯水 A'
A
B
C
△ Tf
△ p
po
(kPa)
p
0.6105
Tf Tf*(273K) 373K T
溶剂的凝固点下降示意图
34
【 例 】, 为了防止水在仪器内冻结，在里面加入甘油，
如需使其冰点下降至 -2.00℃,则在每 100g水中应加
入多少克甘油（甘油的分子式为 C3H8O3）？
解：已知水的凝固点为 273K,Kf =1.86
M甘油 = 92
∴ △ Tf=0-(-2)=2(K) 根据△ Tf=Kf× c(B)
得：△ Tf =Kf c(B) =Km/MV
m=△ Tf MV/Kf
= 2× 92 × 0.1 / 1.86 = 9.89(g)
答：应加甘油 9.89克
35
1.3.4 溶液的渗透压
半透膜的作用,只许溶剂分子通过, 溶质分
子不能通过 。
初始：溶剂分子扩散速度 V纯水 > V糖水
扩散方向：纯水 糖水半透膜
液面上升液面下降
纯水 糖水
?
36
渗透,溶剂分子通过半透膜自动单向扩散的
过程称为渗透 。 当 v纯水 = v糖水 渗透停止 。
糖水溶液增高的这部分水的静压力就是糖水
溶液的 渗透压 。
渗透压,在一定的温度下, 恰能阻止渗透发
生所需施加的外压力, 称为该溶液的渗透压 。
用符号 π 表示 。
纯水 糖水
h
纯水 糖水
?
37
38
渗透现象在动植物的生命过程中有着重要的作用,
例：
1,医学上输液必需输等渗溶液 。
2,动物体内水份的输送 。
3,植物从土壤中吸收水份和营养 。
4,求算溶质的分子量 。
渗透作用产生的条件：
①半透膜存在；
②膜两侧溶液的浓度不相等。
39
实验证明：
1、同一温度下，溶液的渗透压与浓度成正比。
2、相同浓度时，渗透压与热力学温度成正比。
计算公式,πV = nBRT
π = cBRT≈ bBRT
（ 溶液很稀时, c(B) ≈ b(B) ）
cB 物质的量浓度
R：气体常数 8.314 kPa ·L ·mol-1.K-1
T：热力学温度 （ 绝对温度 ）
40
高渗溶液低渗溶液
41
【 例 】 人体血的渗透压为 709.275kPa,人体温度
为 37℃ 。试计算给人体输液时所用葡萄糖溶液
的 AW是多少？ (设葡萄糖溶液密度是 1.01g.ml-1；
葡萄糖的分子摩尔质量 M为 180g.mol-1)。
解,∵ π = c(葡 ) RT ∴ c = π/RT
c(葡 ) = 709.275/8.314× (273.15+37) = 0.28 mol.L-1
AW= c(葡 ) ·M/1000·ρ
=(0.28× 180/1000× 1.01)× 100%= 5.0%
42
盐水淡水
p
p >?
反渗透法净化水
1.3.6 强电解质理论
（ 1）电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解
质稀溶液一样具有溶液蒸气压下降、沸点上升、凝固
点下降和渗透压等性质。
但是
稀溶液定律所表达的一些依数性与溶液浓度的
定量关系不适用与 浓溶液 和 电解质 溶液。
44
浓溶液,溶质的微粒较多，溶质微粒之间的相互影响
以及溶质微粒与溶剂分子之间的相互影响大大加强
电解质溶液,电解质的解离（电离）
如：一些电解质溶液与同浓度的非电解质溶液的
凝固点下降数值大。这一偏差可用电解质溶液与
同浓度的非电解质溶液的凝固点下降的比值 i表
达,用于计算。
!
45
同浓度的溶液,沸点 高低或渗透压大小的顺序：
AB型强电
解质溶液
电解质
溶液
非电解
质溶液
A2B或 AB2型
强电解质溶液
蒸气压或凝固点的顺序则 相反 。
（ 2）离子氛和活度
强电解质的实际解离度小于
100%,(i不是整数,)是由于
离子氛的存在。
46
溶液 越浓,离子电荷数 越大,强电解质的表观
解离度（实验测得的解离度） 越小。
活度,溶液中离子的浓度乘上一个校正因子 —— 活度因子。
α = f * c （ α,活度 f:活度因子 c:溶液浓度）
溶液越稀,f 1
1.难溶电解质（如 AgCl)
2.弱电解质（如 HAc) f 1
47
水溶液的冰点降低的实验值表 Kf=1.86
非电解质 浓度b(B) △ Tf 电解质 浓度b(B) △ Tf
甘油
乙醇
葡萄糖
蔗糖
蔗糖
葡萄糖
葡萄糖
0.100
0.100
0.100
0.100
0.200
0.200
0.300
0.187
0.183
0.186
0.188
0.376
0.372
0.558
(1, 1) HCl
KNO3
KCl
(1:2)Na2SO4
CaCl2
(2, 1) NiCl2
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.352
0.331
0.345
0.434
0.494
0.538
强电解质溶液也有依数性，但不遵守拉乌尔
定律故不可用稀溶液依数性的公式进行计算
48
本节小结：
1,浓度：物质的量浓度, 质量摩尔浓度, 摩
尔分数 。
2、难挥发、非电解质、稀溶液通性的计算公式：
△ p = K蒸 b(B)
△ Tb = Kb· c(B)
△ Tf = Kf· c(B)
π = cRT ≈ b(B) RT
使用条件：
1、难挥发物质
2、非电解质
3、稀溶液
49
不同物质溶液依数性的比较
① 0.1mol.L-1 NaCl 溶液
② 0.1mol.L-1 蔗糖 溶液
③ 0.1mol.L-1 甘油 溶液
④ 0.1mol.L-1 Na2SO4 溶液
⑤ 0.1mol.L-1 HAc 溶液
请将这五种溶液按沸点由高到低顺序排列：
答案,④ > ① > ⑤ > ③ = ②
50
Na2SO4 ＝ 2Na++ SO42-
c 2c + c完全电离
NaCl ＝ Na+ + Cl-
c c + c 完全电离
HAc H+ + Ac-
c x + x > c部分电离
51
1,1.00克非电解质溶于 20.0克水中, 测定冰
点是 -0.50℃, 该非电解质的相对分子量是
（ 已知 Kf＝ 1.86）
(A) 1.86× 1.0 /( 0.50× 0,20)
(B) 1.86× 1.0/(0.50× 20.0)
(C) 0.50× 20.0/1.86× 1.0
(D) 1.86× 1.0 /( 0.50× 0.020)
自测题
52
1.4 胶体溶液
53
1.4.5 溶胶的性质
1、光学性质（ Tyndall效应 ）
光学原理：强光照到分散质粒子上，若粒子直
径大于入射光 波长，则发 生反射或折射。若粒子
直径与入 射光波长相比拟，则发生散射。 散射光
称为乳光。
Fe(OH)3胶体
丁达尔效应示意图
光源 凸透镜
光锥
54
55
2、动力学性质（ 布朗运动 ）
布朗运动
溶胶中分散质粒子直径,1 ～ 100 nm
可见光波长,400 ～ 700 nm
在真溶液中，溶质颗粒太小（ <10-9 m）,光的
散射极弱，看不到丁达尔效应。阳光从狭缝射
进室内形成光柱也是丁达尔效应。
56
布朗运动产生的原因：
分散质粒子本身处于不断的热运动中。
分散剂分子对分散质粒子的不断撞击。
液体分子对溶
胶粒子的撞击 粗分散系
57
3,溶胶的电学性质
胶粒因 布朗运动 而具有一定的扩散作用 。
58
A、电泳,
在电场中，分散质粒子作定向移动，称为电泳。
胶粒带正电荷称为 正溶胶,一般 金属氢氧化物
的溶胶即为正溶胶。
胶粒带负电荷称为 负溶胶,如,土壤、硫化物
、硅酸、金、银、硫 等溶胶。
59
电泳管中,
Fe(OH)3溶胶向负
极移动，说明 Fe(OH)3
溶胶中分散质粒子带
正电荷。 As2S3向正极
移动,As2S3溶胶中分
散质带负电荷。电泳管示意图
直流电
60
电渗,胶粒设法固定不动, 分散剂在电场中作定
向移动的现象称为电渗。
正极
+
负极
—
多孔性固体
电渗管示意图
电泳 是介质不动，胶粒运动。
61
1.4.2 胶体粒子带电的主要原因：
（ 1）电离作用
H2SiO3 SiO2·H 2O H++HSiO3-
（ 2）吸附作用
固体吸附剂优先选择吸附与它组成相关的
离子，或者能够在固体表面上形成难电离或难
溶解物质的离子。, 相似相吸原理,
62
1.4.3 胶团结构
以 AgI为例：
AgNO3 + KI = AgI +KNO3
当 AgNO3 过量时,分散质带正电荷，胶团结
构如下：
[ （ AgI )m ? n Ag+ ? ( n -x ) NO3- ] x+ ? x NO3-
胶核 电位离子 反离子 反离子
吸附层 扩散层
胶粒
胶团
63
64
胶团结构
{[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl-}x+ ·xCl-
胶核 电位离子 反离子 反离子
等渗溶液
65
制备 AgCl溶胶,AgNO3 + KCl = AgCl +KNO3
当 AgNO3过量时，
溶液中有 Ag+,NO3-、
K+, 分散质 AgCl 优先吸
附 Ag+而带正电荷。
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+ Ag+ Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
分散质 AgCl
由于溶液中存在的 Ag+和 Cl-都是胶体的组成离
子，它们都有可能被吸附，若制备过程中：
注意, 因制备溶胶的条件不同，可使胶体粒子
带不同的电荷。
66
KCl过量时，溶液中有过量的 K+,Cl-、
NO3-,溶胶粒子 优先吸附 Cl-而带负电荷。
Cl--
Cl--
Cl--
Cl-- Cl-- Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
Cl--
分散质 AgCl
若是等物质的量进行反应，则不能形成溶胶。
67
1.4.4 溶胶的稳定性
(1)动力学稳定性,布朗运动使胶粒不沉降。
(2)溶剂化作用,使胶粒和反离子周围形成溶剂
化膜。
(3)聚集稳定性,溶胶能稳定存在的最重要的原
因是胶粒之间存在静电排斥力，而阻止胶粒的
聚沉,ζ 电势越大，静电排斥力越大，所以 ζ
电势的数值可以衡量溶胶的稳定性,ζ 越大，
表明溶胶越稳定。
68
1.4.5 溶胶的聚沉
定义：分散质粒子合并变大，最后从分散
剂中分离出来的过程称为聚沉或凝结。溶胶聚
沉后外观呈现浑浊。
1、加入电解质；（研究最多应用最广）
2,加入带相反电荷的胶体；
3、长时间加热。
促使胶体聚沉的方法有：
不稳定性,胶粒表面积大，表面能大，体系
可自动聚集降 低表面能，溶胶是热力学的不
稳定体系。
69
1.5 乳浊液和高分子溶液
70
定义,一种液体分散在另一种不相溶的
液体中形成的体系称为乳状液。 其中一种液体
通常是水，另一种则称为油（ 一切不溶于水的
有机液体统称为油。 ）。 液～液粗分散体系。
一、类型,水包油（ O/W）,水是分散剂，油
是分散质。如：牛奶
油包水（ W/O）,油是分散剂，水是分散质。
如：原油
乳化剂决定乳浊液的类型。
1.5.1 乳状液
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1.5.2 乳化剂（表面活性剂）
表面活性物质：溶于水后能显著降低水的表面
能（表面张力）的物质称为表面活性剂。乳化
剂是一种表面活性物质。
从分子结构来看，其特点是具有 双亲基团 的物
质, 亲水基,如 -OH,-COOH,-NH2,-SO3H等，是
极性部分，溶于水； 憎水基 (亲油性 )如烷基、
苯基等，是非极性部分，溶于油。
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亲油基
亲水基
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亲油基 亲水基
如,CH3(CH2)16COONa
乳化剂在水面上定向排列
肥皂是最常见的表面活性物质, 它是硬脂酸的
钠盐 。 C17H35--COONa。
亲油基 亲水基 注：表面活性物质在两相
间的排列
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亲水乳化剂 有钾肥皂,钠肥皂,十二烷基磺酸
钠、蛋白质、动物胶等；
亲油乳化剂 有钙、镁、锌二价金属肥皂，高级
醇类、石墨、碳黑等。
一般而言，乳化剂亲水性强形成的 O /W
稳定；乳化剂亲油性强则形成的 W /O稳定。
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水 油
,亲油型乳化剂, 亲水型乳化剂
油包水（ W/O）型乳状液 水包油（ O/W）型乳状液
水和油所形成的乳状液的类型，主要取决于
所选用的乳化剂的品种
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1.5.3 高分子化合物溶液的特性
2、是单个分子分散的单相体系，是真溶液，
溶解过程是自动的，也是可逆的，是热力学
的稳定体系。
3、无丁达尔效应因为高分子化合物分子中含
有大量的亲水基团 (-OH,-COOH,-NH2 )，
溶剂化作用强，溶质与溶剂间无界面。
1、高分子化合物的分子量可达几百万，长
度可达几百纳米，但截面积只 相当于一个普
通分子大小。
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1.5.4 盐析作用
1.5.5 高分子化合物对溶胶的保护作用：
保护作用：
例,Fe(OH)3溶胶，加入白明胶（高分子
化合物溶液）后再加电解质不易聚沉。
原因：大量的亲水基团与水有强烈的溶剂
化作用，在水中形成很厚的水化膜。 对高
分子化合物要加入大量的电解质，才能破
坏其水化膜而使之凝结出来。
定义,?盐析是可逆的，当加入大量水以后，
沉淀将溶解。
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保护作用示意图
1.5.6 敏化作用
在溶胶中加入极少量的某种高分子化合
物，可使溶胶产生絮状沉淀，此现象称为敏化
作用。
敏化作用示意图
