大学化学第二版(科学出版社)第一章第一节

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1、主讲:刘燕江苏大学化学化工学院大学化学学习《大学化学》的有关方法和说明一、《大学化学》的地位和作用：1.化学工业是国民经济的支柱产业。各行各业都离不开化学化工产品,而化工产品又来自于化学工业。2.《大学化学》是高等学校非化工类各专业培养现代工程技术和管理人才的必修基础课。3.掌握有关化学的思维方法、有利于以后的工作和科学研究。二、化学的定义化学是在原子和分子水平上，研究物质组成、结构、性能及其变化规律和变化过程中能量关系的科学。三、化学的分类（五大分支）按照研究对象或研究目的不同，可划分为五大分支学科：无机化学、有机化学、高分子化学、分析化学和物理化学。（1）无

2、机化学：研究无机物的组成、结构、性质和无机化学反应与过程的化学。（2）有机化学：研究碳氢化合物及其衍生物的化学，也有人称之谓“碳的化学”。（3）高分子化学：研究链状大分子的合成、大分子的链结构和聚集态结构，以及大分子聚合物作为高分子材料的成型及应用。（4）分析化学：用来测量和表征物质的组成和结构的学科。（5）物理化学：研究所有物质系统的化学行为的原理、规律和方法的学科。上述学科不断交叉、渗透、融合，界限越来越模糊，综合性越来越强。《大学化学》就属于一门综合性的学科。（涉及无机、有机、分析、物化等。）四、本教材的内容理论化学（上篇：讲授）应用化学（下篇：自学）实验

3、化学（实验课）五、学习方法1、听：听课；充分利用好课堂时间，解决问题。2、做：做好课堂笔记、作业和实验。3、看：认真观察实验现象，结合理论进行解释。六、考核办法1、平时成绩：上课情况、作业情况10%2、实验成绩：实验情况、实验报告20%3、期终考核：试卷70%1.1热化学与能量变化1.2化学反应进行的方向和吉布斯函数变1.3化学反应进行的程度和化学平衡1.4化学反应进行的快慢和反应速率第一章化学反应的基本原理导言本章内容：a指定条件下能否发生反应？(反应自发性）b反应可以进行到什么程度？(反应限度）c反应的快慢如何？(反应速率）学习方法：1、只研究宏观性质的变化

4、,不考虑物质的微观结构；2、只需了解反应的始、终态，不考虑反应过程。1.1热化学与能量转化1.1.1基本概念一.系统和环境系统的分类------依据系统与环境有无物质和能量的交换。系统名称物质交换能量交换敞开系统有有封闭系统无有孤立(隔离)系统无无(2)环境(environment):系统之外与系统又有直接联系的其它部分称为环境。(1)系统(system):人为划定的被研究对象称为系统(之前称为体系)。热化学与能量转化—系统与环境说明1、系统与环境之间可有明确的界面亦可有一假想的界面2、系统的选择是人为划定的的，依据所讨论问题的需要而定3、化学热力学主要研究封闭

5、系统热化学与能量转化—相二、相（phase)1、物质的聚集状态物质在一定的温度和压力下所处的相对稳定的状态，称为物质的聚集状态。(通常有气、液、固三态)2、相系统中任何具有相同的物理性质和化学性质的组成均匀的部分，称为相。（相也可分为气、液、固三相）说明:（1）气态物质，无论包含多少种气体，也总是形成一个相。（因为气体可以无限均匀混合）（2）液态混合物可形成一相、两相和多相。（如水-酒精，为一相；水-油，为两相）（3）固态物质，每一种物质为一个相；同一物质不管分成多少部分都是同一个相。（如铁、食盐等。)（4）相与相之间是有明确界面的，如果界面发生了变化，则系统的

6、一些性质也要发生变化（密度、组成等）。（如水—冰）热化学与能量转化—状态和状态函数三、状态和状态函数⒈状态(state)由一系列描述系统性质的物理量所确定下来的系统的存在形式，称为系统的状态。（如PV=nRT)⒉状态函数(statefunction)用来描述系统状态的物理量,称为系统的状态函数。（如P、V、T、U、H等）特点:①状态函数的变化值△只取决于体系的始态和终态,与变化的途径无关。水(323K)终态△T=T2-T1=25K水(373K)水(273K)水(298K)始态②状态函数的数学组合仍是状态函数.如ρ=m/V热化学与能量转化—过程与途径四、过程和途径

7、1.过程系统的状态发生变化,从始态到终态,称为一个热力学过程,简称过程。过程又分为可逆过程和不可逆过程。2.途径(path)完成变化过程的具体步骤，称为途径。说明:(1)一个过程可由多种不同的途径来实现。(2)状态函数的改变量△只与过程的始态和终态有关,与途径无关.（如△V、△U、△H、△T等)热化学与能量转化—热和功五、热和功1、热(heat,Q）体系和环境间因存在温度差而传递的能量。2、功(work,W)除热以外其它各种形式传递的能量,统称为功。W＝W(体积功)+W′(非体积功)说明：a热力学规定：吸热为正（Q＞0，放热为负（Q＜0）；得功为正（W＞0，做功

8、为负(W＜0)。b.体积