普通化学第一章2012修改

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1、材料科学与化学工程学院主讲：岳琪手机：13704817960Email：bellefilleyue@163.com普通化学学科交叉与渗透更普遍生物药学地学医学化学农学材料农业化学生物化学药物化学材料化学地球化学医用化学化学与社会ChemistryinContextApplyingChmistrytoSociety[美]LucyPrydeEnbanksCatherineH.Middlecamp等编著国家自然科学基金委员会化学部中国科学院化学部资助出版国外优秀科技著作出版专项基金教学内第一章化学热力学基础第二章化学反应的方向、限度和速率第三章酸碱平衡、沉淀平衡及配位平衡第四章电化学基础第五章物

2、质结构基础第六章元素及其化合物第七章高分子化学简介课时：40学时理论课32学时，实验课8学时成绩：期末考试占80％实验成绩占20％高温炼铁为什么不能用同样的方法进行高炉炼铝？NO,CONO,CO是汽车尾气中的有毒成分，它们能否相互反应生成N2和CO2。?金刚石石墨第一章化学热力学基础热力学:专门研究能量相互转变过程中所遵循的规律的一门科学。化学热力学:用热力学的理论和方法研究化学反应方向问题、化学反应过程的能量变化问题以及化学反应进行的程度问题。1.2化学反应的能量守恒与反应热效应1.3化学反应热效应的理论计算1.1热力学基本概念1.1.1体系和环境1.1.2状态和状态函数1.1.3过程和

3、途径1.1.4热力学能1.1.5热和功体系之外并与体系有密切联系的那部分物质或空间称为环境。被划分出来作为研究对象的那部分物质或空间称为体系(系统）。1.1.1体系和环境1.1热力学基本概念敞开体系：体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。体系分类：敞开体系封闭体系孤立体系依据：根据体系与环境之间有无物质和能量交换。封闭体系:体系与环境之间只有能量交换，而没有物质交换。孤立体系：体系与环境之间既没有物质交换也没有能量交换。敞开体系封闭体系孤立体系动画来源：绍兴文理学院无机及分析化学体系分类体系与环境交换物质能量敞开体系√√封闭体系—√孤立体系——用来描述体系状态的物理量（n、p、T、V、

4、U、H、S、G…）叫做状态函数。由一系列表征体系宏观性质的物理量所确定下来的体系的存在形式称为体系的状态。1.1.2状态和状态函数p1=100kPaT1=373KV1=2L始态方式1，加压终态p2=200kPaT2=373KV2=1L减压降温方式2加压升温p3=300kPaT3=473KV3=0.845L方式1：Δp=p2-p1=100kPaΔV=V2-V1=-1LΔT=T2-T1=0K方式2：Δp=(p3-p1)+(p2-p3)=100kPaΔV=(V3-V1)+(V2-V3)=-1LΔT=(T3-T1)+(T2-T3)=0K状态函数的特征体系状态一定，状态函数值一定体系状态变化时，状态

5、函数值的变化只与体系的始态和终态有关，而与变化途径无关循环过程状态函数的变化值为零体系的状态由于外界条件的改变会发生变化，这种状态变化称为过程。1.1.3过程和途径恒温过程：T1=T2=T外恒压过程：p1=p2=p外恒容过程：V1=V2绝热过程：Q=0根据过程发生时的条件不同，可分为以下几类：变化过程可以采取多种不同的具体形式，我们把实现过程的每一种具体的形式称为途径。恒温过程373K，505kPa恒温过程373K，202kPa恒压过程恒压过程不同途径的示意图308K，202kPa始态308K，505kPa终态热力学能(内能):是体系内各种形式的能量的总和，用符号U表示。单位:J或kJ能量

6、包括：组成体系的各种粒子（如分子，原子，电子，原子核等）的动能（如分子的平动能，振动能，转动能等）以及粒子间的相互作用的势能（如分子的吸引能，排斥能，化学建能等）。1.1.4热力学能热力学能特点:状态函数;其绝对值不可测量;具有加和性热力学能的大小与体系的温度，体积，压力以及物质的量有关。温度反映体系中各粒子运动的激烈程度；体积反映粒子间的相互作用，反映的势能；热力学能与体系中物质的量成正比。动画来源：绍兴文理学院无机及分析化学状态函数性质：广延性质：与物质量有关，如v,n.强度性质：与物质量无关，如t,p.定义:体系与环境之间因温差而传递的能量称为热，以符号Q表示。单位:J或kJ热是物质

7、运动的一种表现形式，和大量分子子无规则运动有关。是物质在分子水平上运动的结果。1.1.5热和功1.热规定：若体系吸热，Q0若体系放热，Q0热量不是状态函数，只有体系的状态发生变化时，体系与环境之间才存在能量的交换，才有热量。规定：若环境向体系做功，W0若体系向环境做功，W0定义:除热之外，在体系和环境之间被传递的其它能量，称为功，以符号W表示。单位:J或kJ功和热都与途径有关，不是状态函数2.功功的分类体积功外的