物理化学相变化公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

作业作业5.3一定条件下，一定条件下，Ag与与H2S也许发生下列反应：也许发生下列反应：2Ag(s)+H2S(g)=Ag2S(s)+H2(g)25 C,100 kPa下，将下，将Ag置于体积比为置于体积比为10:1H2(g)与与H2S(g)混混合气体中。合气体中。（1）Ag是否会发生腐蚀而生成是否会发生腐蚀而生成Ag2S?(2)混合气体中混合气体中H2S气体体积分数为多少时，气体体积分数为多少时，Ag不会腐不会腐蚀生成蚀生成Ag2S?已知已知25C时，时，H2S(g)和和Ag2S(s)原则摩尔生成吉布斯函数分原则摩尔生成吉布斯函数分别为别为-33.56 kJ mol-1和和-40.26 kJ mol-1.第1页第1页解解：!化学计量数化学计量数而非而非ln(1/10)第2页第2页第3页第3页作业作业5.8在在994 K，使纯氢气慢慢通过过量，使纯氢气慢慢通过过量CoO(s)，则氧化物部分，则氧化物部分地被还原为地被还原为Co(s)。出来平衡气体中氢体积分数。出来平衡气体中氢体积分数（H2)=0.025.在同一温度，若用在同一温度，若用CO还原还原CoO(s)，平衡后，平衡后气体中一氧化碳体积分数气体中一氧化碳体积分数（CO)=0.0192.求等物质量求等物质量CO和和H2O(g)混合物，在混合物，在994 K下通过适当催化剂进行反应，下通过适当催化剂进行反应，其平衡转化率为多少？其平衡转化率为多少？物料衡算物料衡算K 第4页第4页第5页第5页第6页第6页作业作业5.12已知已知298.15 K，CO(g)和和CH3OH(g)fHm分别为分别为-110.525 kJ mol-1及及-200.66 kJ mol-1,CO(g),H2(g),CH3OH(l)Sm分别为分别为197.674 J mol-1 K-1,130.684 J mol-1 K-1及及126.8 J mol-1 K-1。又知又知298.15 K甲醇饱和蒸气压为甲醇饱和蒸气压为16.59 kPa,vapHm=38.0 kJ mol-1,蒸气可视为抱负气体。求蒸气可视为抱负气体。求298.15 K时，下列反应时，下列反应rGm及及K.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)？解题思绪：解题思绪：第7页第7页CH3OH,l p*CH3OH,g p*CH3OH,l pCH3OH,g pSS1S3S2CH3OH,l pCH3OH,g p*CH3OH,l pCH3OH,g p*SS1S3S2 第8页第8页解：解：第9页第9页第六章第六章 相平衡相平衡第10页第10页相变过程极限，达到相平衡体系，宏观上没有相变过程极限，达到相平衡体系，宏观上没有物质在相间净转移物质在相间净转移相改变：相改变：物质从一个相转移到另一相过程物质从一个相转移到另一相过程相平衡：相平衡：相相 图：图：相平衡时，相平衡时，T、p及各相构成间关系图及各相构成间关系图第11页第11页相平衡原理 化学化工生产中单元操作(蒸馏、结晶等)理论基础 在冶金、材料、采矿、地质等生产中也必不可少相平衡研究内容：表示相平衡系统状态如何随其构成、温度、压力 等而改变两种办法：数学公式如克拉佩龙方程、拉乌尔定律等等 相图直观本章主要简介相律和一些基本相图，以及如何由试验数据绘制相图、如何应用相图等等。第12页第12页6-1 相律相律相律是相律是Gibbs 1876年由热力学原理导出，用年由热力学原理导出，用于拟定相平衡系统中能够独立改变变量个数于拟定相平衡系统中能够独立改变变量个数 相相:系统中物理性质和化学性质完全相同均匀部分系统中物理性质和化学性质完全相同均匀部分相数相数:系统内相数目，用系统内相数目，用P表示表示1.基本概念基本概念（1）相和相数）相和相数反应系统反应系统 有两个固相，一个气相，总相数有两个固相，一个气相，总相数P=3 第13页第13页（2）自由度和自由度数）自由度和自由度数自由度自由度是指维持系统相数不变情况下，能够独立是指维持系统相数不变情况下，能够独立改变变量（如温度、压力、构成等），其个数改变变量（如温度、压力、构成等），其个数为为自由度数自由度数，用，用F 表示。表示。例例 1：A（l）A（g）（单组分两相平衡系统）（单组分两相平衡系统）pA*=f（T）T、p 中只有一个独立变量中只有一个独立变量 F 1 例例 2：A+B（l）A+B（g）（二组分两相平衡系统）（二组分两相平衡系统）p=f（T,xB）T、p、构成中有两个独立变量构成中有两个独立变量 F 2第14页第14页(3)组分数组分数 C 可独立改变数量物种数可独立改变数量物种数 物种数物种数 S 系统中化学物质种类数系统中化学物质种类数C=S R-RR 独立化学反应数独立化学反应数 p230R 附加浓度限制条件数附加浓度限制条件数第15页第15页关于关于R阐明：阐明：R=2R=2只有两个是独立只有两个是独立第16页第16页例：例：SO3、SO2、O2、系统、系统有化学平衡：有化学平衡：2 SO2 O2 2SO3 S=3，R=1 C=2假如假如 开始时开始时 n（SO2）：）：n（O2）=2：1则则 R=1 C=1第17页第17页F=C P 2 P：相数相数式中式中2：指指 T，p 这两个强度性质这两个强度性质假如系统恒假如系统恒T或恒或恒 p，则则 F=C P 11.相律只适合于热力学平衡系统；相律只适合于热力学平衡系统；2.S 种物质能够不存在于每一相中；种物质能够不存在于每一相中；3.考虑除温度、压力外其它原因考虑除温度、压力外其它原因 (外场外场)对平衡影响对平衡影响 F=C P+n4.对于凝聚系统，不考虑压力影响，对于凝聚系统，不考虑压力影响，F=C-P+12.相律数学表示式相律数学表示式说说 明明第18页第18页例例1：密闭抽空容器中放入过量固：密闭抽空容器中放入过量固体体NH4HS，有下列分解反应有下列分解反应:NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，求此系统求此系统R、R、C、P、F 各为多少？各为多少？解：解：R=1，R=1（p（NH3）=p（H2S）C=S-R-R=3-1 1=1，P=2，F=C P+2=1 2+2=1，表明表明T、p、气相构成、气相构成中仅有一个独立变量，中仅有一个独立变量，当平衡系统当平衡系统 T 一定期一定期p、气相构成也有拟定值、气相构成也有拟定值第19页第19页例例2：在一个密闭抽空容器中有过量：在一个密闭抽空容器中有过量 固体固体 NH4Cl，同时存在下列平衡：，同时存在下列平衡：NH4Cl（s）=NH3(g)+HCl(g)2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)求此系统求此系统 S、R、R、C、P、F解：解：S=5，R=2，P=2 p(NH3)=p(HCl)+2p(H2)；p(H2)=p(Cl2)R=2 C=S R R=5 2 2=1，F=C P+2=1 2+2=1 表明表明T、p、气相构成气相构成中仅有一个独立变量中仅有一个独立变量,当平衡系统当平衡系统 T 一定期一定期p、气相构成也有拟定值气相构成也有拟定值第20页第20页课堂练习课堂练习第21页第21页(2)书上习题书上习题p273,6.1(3)NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)S=3,R=1,R=1 C=3-1-1=1;P=2;F=C-P+2=1-2+2=1第22页第22页(4)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)S=3,R=1,R=0 C=3-1-0=2;P=2;F=C-P+2=2-2+2=2(5)S=4,R=1,p(NH3)=p(H2O)=p(CO2),R=2 C=4-1-2=1 P=2 F=1-2+2=1(6)S=3,R=0,R=0 C=3-0-0=3 P=2 F=C-P+2=3-2+2=3第23页第23页(3)书上习题书上习题p274,6.2第24页第24页相律：拟定系统自由度数相律：拟定系统自由度数 自由度数自由度数=总变量数非独立变量数总变量数非独立变量数 =总变量数关联变量方程式数总变量数关联变量方程式数总变量数总变量数：包括温度、压力及构成：包括温度、压力及构成 S种物质分布于种物质分布于P个相中每一相个相中每一相 一相中有一相中有S个构成变量个构成变量 P个相中共有个相中共有PS个个构成变量构成变量系统总变量数为：系统总变量数为：3.相律推导相律推导第25页第25页方程式数：方程式数：每一相中构成变量间每一相中构成变量间 每一个物质，化学势相等方程式数每一个物质，化学势相等方程式数=P1S 种物质，化学势相等方程式数种物质，化学势相等方程式数=S（P1）P个相中共有个相中共有P个关联构成方程个关联构成方程平衡时每种物质在各相中化学势相等，即平衡时每种物质在各相中化学势相等，即 第26页第26页若存在若存在R个独立化学平衡反应，每一个反应个独立化学平衡反应，每一个反应若尚有若尚有R个独立限制条件个独立限制条件则系统中关联变量方程式个数为则系统中关联变量方程式个数为:R个独立平衡反应相应个独立平衡反应相应R个方程式个方程式第27页第27页相律：相律：自由度数自由度数=总变量数关联变量方程式总变量数关联变量方程式 F=(P S +2)-P+S(P-1)+R+R =S R-R P+2 =C P+2 第28页第28页6-2 单组分系统相图单组分系统相图1.相律分析相律分析单组分系统：单组分系统：C1，FCP23PF 最小为最小为0，F0 时时：P3，最多三相共存最多三相共存P至少为至少为1，P1 时时：F2，自由度最多有二个自由度最多有二个(T,p)可用可用 p T 图图来描述单组分系统相平衡状态来描述单组分系统相平衡状态第29页第29页OA：冰熔点曲线：冰熔点曲线OB：冰饱和蒸气压曲线：冰饱和蒸气压曲线OC：水饱和蒸气压曲线：水饱和蒸气压曲线（蒸发）（蒸发）斜率斜率 斜率斜率 斜率斜率线：线：F 1OC：过冷水饱和蒸气压曲线：过冷水饱和蒸气压曲线2.水相图水相图 A C l (水）s(冰）O C g(水蒸气）水蒸气）BpT第30页第30页 点：点：F 0 O：三相点三相点 （0.01C，0.610kPa）三相点与冰点三相点与冰点 0C差别：差别：溶解了空气，凝固点减少溶解了空气，凝固点减少 压力原因压力原因 面：面：F=2 三个单相区三个单相区 l、g、s A C l (水）s(冰）O C g(水蒸气）水蒸气）BpT第31页第31页水三相点与冰点区别：水三相点与冰点区别：三相点：三相点：纯水蒸汽、水、冰三相平衡共存纯水蒸汽、水、冰三相平衡共存冰冰 点点：101325Pa下被空气所饱和水凝固点下被空气所饱和水凝固点冰点为温度冰点为温度00为何冰点低于三相点为何冰点低于三相点 问问题题 对于水对于水p，T压力从压力从p=610.62Pa 101325Pa第32页第32页 T1=0.00747K 空气在水中溶解度空气在水中溶解度稀溶液依数性冰点下降稀溶液依数性冰点下降 T2=0.00241K两种效应总和使冰点下降值：两种效应总和使冰点下降值：0.00241K+0.00747K0.01K第33页第33页作业：作业：6.2,6.4第34页第34页作业作业5.22解解（1）=0因此因此P,平衡不移动平衡不移动(2):第35页第35页6.3 二组分抱负液态二组分抱负液态 混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图当系统达气液平衡时：当系统达气液平衡时：P=2，F=22+2=2表明表明 T、p、yB、xB 中只有两个独立变量中只有两个独立变量即：即：p=f(T、xB)或或 T=f(p、yB)若若 T 恒定，恒定，则则 p=f(xB)或或 p=f(yB)可用平面图（压力可用平面图（压力构成图）构成图）表示上述函数关系表示上述函数关系若若 p 恒定恒定，则，则 T=f (xB)或或 T=f(yB)可用平面图可用平面图（温度（温度构成图）构成图）表示上述函数关系表示上述函数关系第36页第36页液相线：液相线：（pxB曲线曲线)p=p*A(1-xB)p*BxB =p*A+(p*B p*A)xBT一定期，一定期，p xB为始终线为始终线1.1.压力压力构成图构成图气相线：气相线：（pyB曲线曲线)yB=p*B xB/p p*B p p*A yB xB 气相线位于液相线下方气相线位于液相线下方1pX BabL1L2G2L3G3Ml+gglT=const0G1第37页第37页杠杆规则杠杆规则:（求求气液气液两共存相相对量两共存相相对量)设设：nG气相量气相量 nL液相量液相量LMGl+gT=constaglp01xL xMxG整理可得：整理可得：即：杠杆规则杠杆规则第38页第38页杠杆规则杠杆规则几点阐明：几点阐明：用杠杆规则求两相数量时，可画出杠杆示意图，用杠杆规则求两相数量时，可画出杠杆示意图，注意其相应关系及方向；注意其相应关系及方向；杠杆规则是依据物质守恒原理得出，应用时不限杠杆规则是依据物质守恒原理得出，应用时不限 于相平衡体系。于相平衡体系。第39页第39页2.温度温度构成图构成图液相线：（t xB)曲线 ppA*(t)xA+pB*(t)xB pA*(1 xB)+pB*xB 液相线泡点线,比如 t1:泡点 气相线：气相线：（t yB曲线曲线)yB pB*(t)xB/p 气相线露点线气相线露点线 比如比如 t2:露点露点L2G2t2abL1G1t1l+glgp=const01xB第40页第40页例例 已知苯和甲苯形成抱负液态混合物，已知苯和甲苯形成抱负液态混合物，(1)(1)求求90和和101.325kPa下，苯和甲苯体系达液气平下，苯和甲苯体系达液气平 衡时两相构成？衡时两相构成？(2)(2)若由若由4mol甲苯和甲苯和6mol苯构成上述条件下液气平苯构成上述条件下液气平 衡体系，求气、液相量各多少摩尔衡体系，求气、液相量各多少摩尔?已知已知90时时符合拉乌尔定律符合拉乌尔定律阐明构成不变阐明构成不变第41页第41页解：解：（1 1）第42页第42页（2 2）T、p不变，气液平衡时两相构成不变不变，气液平衡时两相构成不变而而解之解之第43页第43页(A+B)抱负液态混合物，抱负液态混合物，80 下在体积为下在体积为15dm3容器中加容器中加入入0.3molA和和0.5molB，混合物在容器中达气液平衡时，测，混合物在容器中达气液平衡时，测知系统压力为知系统压力为102.655kPa，液相中，液相中B B摩尔分数摩尔分数xB=0.55，求求两纯液体两纯液体80时饱和蒸气压时饱和蒸气压 pA*，pB*。设设容器中液相所占体积相对气相可略，气体可视为抱负容器中液相所占体积相对气相可略，气体可视为抱负混合气。混合气。课堂练习课堂练习第44页第44页解：体系总物质量解：体系总物质量则则总构成总构成第45页第45页由杠杆规则求气相构成由杠杆规则求气相构成yB：由由第46页第46页同理同理第47页第47页6.4 6.4 6.4 6.4 二组分真实液态二组分真实液态二组分真实液态二组分真实液态 混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图混合物气液平衡相图真实液态混合物往往对拉乌尔定律产生偏差真实液态混合物往往对拉乌尔定律产生偏差,按按 px（y）图可将偏差分为四类图可将偏差分为四类:普通正偏差普通正偏差 （设设 p*B p*A）（p*B p（实）（实）p*A(1-xB)p*BxB）普通负偏差普通负偏差 （p*A p（实）（实）p*A(1-xB)p*BxB）最大正偏差最大正偏差 （p（实（实）p*B）最大负偏差最大负偏差 （p（实）（实）p*A）第48页第48页1.1.普通正偏差（普通正偏差（p-x p-x(y y）、t-x(yt-x(y）图）图）pxB不为直线不为直线,p真实真实p抱负抱负,但但pA*p xB 右侧：右侧：yB xB甲醇氯仿体系甲醇氯仿体系p-x-y相图相图第50页第50页特点：特点：与与 px 图图相反，相反，t x 图出现最低点图出现最低点最低点处：最低点处：y B=x B （恒沸混合物）恒沸混合物）最低点最低点 t：最低恒沸点最低恒沸点甲醇氯仿体系甲醇氯仿体系T-x-y相图相图第51页第51页3.3.普通负偏差（普通负偏差（普通负偏差（普通负偏差（p-x p-x(y y)、t-x t-x(y y)图）图）图）图）pxB不为直线不为直线,p真实真实p抱负抱负,但但 pA*p pB*氯仿乙醚体系氯仿乙醚体系p-x-y及及T-x-y相图相图第52页第52页4.4.最大负偏差（最大负偏差（最大负偏差（最大负偏差（p-x p-x(y y)、t-x t-x(y y)图）图）图）图）特点：特点：液相线有最低点；液相线有最低点；气相线也有最低点气相线也有最低点最低点处最低点处：yB=xB气液两相区别为两部分：气液两相区别为两部分：左侧左侧：yB xB氯仿丙酮体系氯仿丙酮体系p-x-y相图相图第53页第53页特点：特点：与与 px 图图相反，相反，t x 图出现图出现最高点最高点最高点处：最高点处：yB=xB （恒沸混合物）恒沸混合物）最高点最高点t t：最高恒沸点最高恒沸点氯仿丙酮体系氯仿丙酮体系T-x-y相图相图第54页第54页偏差产生原因定性解释偏差产生原因定性解释:分子间作用力与理想情况不同:A-B A-AB-B负偏差负偏差(因分子不易脱离液态因分子不易脱离液态,即不易挥发即不易挥发)第55页第55页6.66.6 二组分液态部分互溶及二组分液态部分互溶及二组分液态部分互溶及二组分液态部分互溶及 完全不互溶系统相图完全不互溶系统相图完全不互溶系统相图完全不互溶系统相图一一.液态部分互溶液态部分互溶 1.1.液液液互相溶解度液互相溶解度两个平衡共存溶液称为两个平衡共存溶液称为共轭溶液共轭溶液第56页第56页H2O(A)-C6H6OH(B)系统系统t0wB%Cll1+l2100MNp=const.aL2L1tcMC苯酚在水中溶解苯酚在水中溶解 度曲线度曲线NC水在苯酚中溶解水在苯酚中溶解 度曲线度曲线C点：点：高临界会溶点，高临界会溶点，或会溶点或会溶点 tc：高会溶温度高会溶温度水水苯酚苯酚第57页第57页单相区单相区(l )：F=C P+1=2 1+1=2 T 与浓度均为独立变量与浓度均为独立变量两相区两相区(l1+l2)：F=2 2+1=1 T 与两相构成只有一个独立变量与两相构成只有一个独立变量即：即：wB(l1)=f(T),wB(l2)=f(T)杠杆规则适合用于两相区：杠杆规则适合用于两相区：第58页第58页水水 (A)-(A)-三乙基胺三乙基胺 (B)(B)系统系统t0wB%Cll1+l2100tCp=const.水水 (A)-(A)-烟碱烟碱 (B)(B)系统系统t0wB%ll1+l2100p=const.有高、低两个会溶点有高、低两个会溶点tc低会溶低会溶温度温度第59页第59页问题：问题：水和正丁醇部分互溶，一定温度压力下分成平衡两相，水和正丁醇部分互溶，一定温度压力下分成平衡两相，向其中加入一些水后重新分成平衡两相，两相中水浓度：向其中加入一些水后重新分成平衡两相，两相中水浓度：a.a.都增大了都增大了 b.b.都减小了都减小了c.c.都没变都没变 d.d.水相中水浓度增大了水相中水浓度增大了相律分析：相律分析：第60页第60页2.g l1 l2 平衡相图（两种类型）1)1)气相构成位于两液相构成之间气相构成位于两液相构成之间0100wB%l1+l2l1l2tPQgg+l1g+l2GL2L1MNp=const.水水(A)(A)正丁醇正丁醇(B)(B)系统系统 单相区：l1,l2,g F=C-P+1=2-1+1=2 温度、构成均为独温度、构成均为独立变量立变量两相区：l1+l2，g+l1，g+l2 F2-2+1=1温度、两相构成只温度、两相构成只有一个独立变量有一个独立变量AB第61页第61页L1GL2线：三相线（线：三相线（g-l1-l2 平衡共存）平衡共存）l1(L1)+l2(L2)g(G)F=C-P+1=2-3+1=0温度、三相构成都有拟定值温度、三相构成都有拟定值三相线相应温度三相线相应温度共沸温度共沸温度图中图中L1，G，L2 三个点代表各相构成三个点代表各相构成第62页第62页系统点为系统点为a，沿沿aaaa 加加热热a a点：二共轭液相点：二共轭液相t t ，二相构成沿二相构成沿ML1,NL2 改变改变t t三相线：两液相共三相线：两液相共沸有气相生成沸有气相生成l1(L1)+l2(L2)g(G)t 不变，直至不变，直至 l2 2 消失消失t ，到到e e点后，液相消点后，液相消失，失，进入气相进入气相区区0100wB%l1+l2l1l2tPgg+l1g+l2GL2L1MNp=const.aabbe系统点为系统点为b b，沿沿bbbb 加热：加热：t 三相线：三相线：l1+l2 g(G)，l1,l2同时消失后，进入气相区同时消失后，进入气相区第63页第63页压力足够大时温度压力足够大时温度构成图构成图xBt01lgp=const.l1+l2g+lg+l当当p p 时：两液体沸点时：两液体沸点,共沸温度共沸温度 p p 至足够大时：至足够大时：泡点泡点会溶点会溶点相图分为两部分：相图分为两部分：上：有最低恒沸点气液上：有最低恒沸点气液 平衡相图平衡相图下：二液体互相溶解度图下：二液体互相溶解度图（压力对液体互相溶解度曲线影响很小）（压力对液体互相溶解度曲线影响很小）第64页第64页2)2)气相位于液相构成同侧气相位于液相构成同侧三相平衡时：三相平衡时：气相点位于三相线一端气相点位于三相线一端l1(L1)l2(L2)g(G)l1+l2g+l2g+l1l1l2gp=const.GL1L2ABttw%第65页第65页二二.液态完全不互溶系统液态完全不互溶系统 温度温度-构成图构成图 二组分完全不互溶二组分完全不互溶 p总总pA*+pB*当当 p总总p外外时温度时温度称称共沸点共沸点 t共共t共共 tB*tA*应用：水蒸气蒸馏应用：水蒸气蒸馏G点点:yB pB*/p总总 gt01A(l)+B(l)Gt共共A(l)+gg+B(l)xBp=const.第66页第66页二组分系统液二组分系统液-固平衡相图固平衡相图 固态不互溶凝聚系统固态不互溶凝聚系统 生成化合物凝聚系统生成化合物凝聚系统 稳定化合物稳定化合物 不稳定化合物不稳定化合物 固态互溶凝聚系统固态互溶凝聚系统 完全互溶系统完全互溶系统 部分互溶系统部分互溶系统第67页第67页tB*ltA*tABA(s)+B(s)LS1S2A(s)+ll+B(s)xB1.1.相图分析相图分析 有有低共熔点低共熔点相图相图两相区两相区:A(s)+l,l+B(s)F=2-2+1=1t、液相液相构成中只有一个构成中只有一个独立变量独立变量 S1LS2：三相线，三相线，A(s)+B(s)l(L)F=2-3+1=0 t t、液相、液相构成都有拟定值构成都有拟定值 t-t-低共熔温度低共熔温度液相液相构成（构成（L点）点）-低共熔构成低共熔构成6.7 6.7 固态完全不互溶固态完全不互溶固态完全不互溶固态完全不互溶 系统液系统液系统液系统液-固平衡相图固平衡相图固平衡相图固平衡相图第68页第68页tB*tA*ltABA(s)+B(s)LS1S2A(s)+ll+B(s)xBtA*L：析出固体析出固体A温度温度 与液相构成关系与液相构成关系亦称为亦称为A溶液溶液凝凝固点减少曲线固点减少曲线tB*L：析出固体析出固体B温度温度 与液相构成关系与液相构成关系 亦称为亦称为B 溶液溶液凝凝固点减少曲线固点减少曲线第69页第69页系统点为系统点为a a，沿沿ae ae 线降温线降温t 至至b点：开始析出固体点：开始析出固体At t 继续析出固体继续析出固体A；液相构成沿液相构成沿tA*L线改变线改变到到c 点时，液相构成为点时，液相构成为L t 至至d 点：固体点：固体B开始开始析析出出，液相构成为液相构成为L，t 恒定恒定直至直至液相消失液相消失，t 进进入入A(s)+B(s)两相区两相区S2ltABA(s)+B(s)LS1A(s)+ll+B(s)xBLabcdeS 第70页第70页2.绘制相图办法绘制相图办法 热分析法：热分析法：Bi-Cd系统冷却曲线及相图系统冷却曲线及相图tBiCdBi(s)+Cd(s)L2l+Bi(s)w%l+Cd(s)时间时间a b c d el2070第71页第71页6.8 6.8 生成化合物二组分生成化合物二组分凝聚系统相图凝聚系统相图1.1.生成稳定化合物系统相图生成稳定化合物系统相图稳定化合物：稳定化合物：在固相、液相都可在固相、液相都可存在。称为有相合熔点化合物。存在。称为有相合熔点化合物。第72页第72页例：苯酚例：苯酚(A)(A)苯胺苯胺(B)B)系统系统 A+B ABR点：点：稳定化合物熔点稳定化合物熔点 FC-P+1=1-2+1=0L1、L2：低共熔点低共熔点 此图相称于两个有低共此图相称于两个有低共熔点相图组合在一起。熔点相图组合在一起。QlPtABA(s)+C(s)A(s)+ll+C(s)C(s)+B(s)L2l+B(s)CL1l+C(s)xBR第73页第73页2.2.生成不稳定化合物系统相图生成不稳定化合物系统相图QlPtABA(s)+C(s)S1S2A(s)+ll+C(s)C(s)+B(s)Ll+B(s)CS1S2LabA+B CC：不稳定化合物，只不稳定化合物，只 能在固态时存在能在固态时存在。ab液相降温液相降温开始析出开始析出B(s)l+B(S)C(S)l l+B(S)+B(S)消失C(SC(S)降温生成C(s)S1LS2:A(S)+C(S)l(L)L S 1S 2 :C(S)l(L)+B(S)第74页第74页6.9 6.9 二组分固态互溶二组分固态互溶 系统液固平衡相图系统液固平衡相图1.1.固态完全互溶系统相图固态完全互溶系统相图A和和B在固态以分子在固态以分子(原子、原子、离子离子)水平混合。水平混合。条件：条件：A和和B大小相近，大小相近，晶格类似晶格类似例：例：Au-Ag,Co-Ni,Au Pt，AgCl-NaCl上线：液相线，上线：液相线，或凝固点线或凝固点线；下线：固相线，或熔点线下线：固相线，或熔点线AuAgp=const.tlSl+sw%第75页第75页 a b降温步冷曲线：降温步冷曲线：液相降温液相降温开始析出固相开始析出固相液相消失液相消失固相降温固相降温有些系统含有最低有些系统含有最低(高高)熔熔点，例：含有最低熔点：点，例：含有最低熔点：HgI2-HgBr2,Cu-Mn(有最高熔点系统较少见有最高熔点系统较少见)AuAgap=const.tlSbS2L2S1L1t2t1l+sw%第76页第76页2.2.固态部分互溶系统相图固态部分互溶系统相图(1)(1)系统有一低共熔点系统有一低共熔点ABw%+tPQl+ll+LS2S1MNbacS1M:B B于于A A中溶解度曲线中溶解度曲线S2N:A A于于B B中溶解度曲线中溶解度曲线 S1LS2：三相线三相线 (S!)+(S2)l(L)：B在在A中形成中形成固固 态溶液态溶液 ：A在在B中形成中形成固固 态溶液态溶液三相线三相线温度：温度：称低共熔温度称低共熔温度第77页第77页(2)(2)系统有一转变温度系统有一转变温度Hg w%Cd tQPall+l+三相线：三相线：l+相应温度：相应温度：转变温度转变温度a液相降温液相降温开始析出开始析出 转变温度转变温度开始析出开始析出 液相消失液相消失 降温降温第78页第78页基本要求基本要求:理解相律推导和意义，会用相律分析系统理解相律推导和意义，会用相律分析系统自由度；自由度；掌握掌握单单组分系统、组分系统、二二组分组分 (抱负和实际抱负和实际)系系统各种类型相图特点和应用；统各种类型相图特点和应用；能用相律能用相律分析相图分析相图，并用，并用杠杆规则杠杆规则进行计进行计算；算；指出相图中各区、线、点指出相图中各区、线、点稳定相态稳定相态、存在、存在平衡及平衡及自由度数自由度数，绘制凝聚系统相图，绘制凝聚系统相图 中各点中各点步冷曲线步冷曲线第79页第79页