大学普通化学第1章

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1、古代（17世纪中叶以前）：化学是一门技术化学是一门既古老又年轻的科学。化学是一门中心性的、实用的和创造性的科学，主要是研究物质的分子转变规律的科学。化学与物理一起属于自然科学的基础学科。化学是研究和创造物质的科学，同工农业生产和国防现代化，同人民生活和人类社会等都有非常密切的关系。1.化学的定义绪论近代（17世纪中——18世纪末）：化学是关于元素（元素在形成化合物时的化合规律以及伴随发生的各种现象）的科学现代（20世纪以来）：化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构和性质及其变化规律和变化过程中能量关

2、系的科学研究现状（2000年）化合物>2000万种时间分辨率：1fs（1千亿亿分之一秒10-15s）空间辨率：0.1nm分析所需最小量：10-13g。12.化学的分支学科化学有机定量分析、有机波谱学配位化学、有机金属化学物理有机化学无机化学有机化学分析化学物理化学高分子化学量子化学、生物化学、计算化学、地球化学、海洋化学、环境化学、核化学其它学科化学计量学、量子有机化学、生物无机化学、生物有机化学、量子生物化学、细胞化学、组织化学、分子遗传学、化学胚胎学材料科学环境科学能源科学生命科学以化学为基础的综合性

3、学科二级学科三级学科23.学习化学的目的、内容和要求学习目的了解当代化学学科的概貌用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题学习内容理论化学：两条“主线”应用化学：化合物知识；化学在相关学科中的应用实验化学学习要求辨证的思维发展的眼光实践的方法3本章学习要求：了解定容热效应(qv)的测量原理。熟悉qv的实验计算方法。理解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化学定律。理解等压热效应与反应焓变的关系、等容热效应与热力学能变的关系。掌握标准摩尔反应焓变的近似计算。了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略。

4、第1章热化学与能源4目录1.1反应热的测量1.2反应热的理论计算1.3常见能源及其有效与清洁利用1.4清洁能源与可持续发展选读材料核能Ⅰ.核燃料和核能的来源Ⅱ.核电的优势与发展趋势本章小结1.1.1几个基本概念1.系统与环境2.相3.状态与状态函数4.过程与途径5.化学计量数6.反应进度1.1.2反应热的测量1.实验测量2.热化学方程式51.1反应热的测量系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间。开放系统有物质和能量交换封闭系统只有能量交换1.1.1几个基本概

5、念1.系统与相隔离系统无物质和能量交换相：系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分。单相（均匀）系统多相（不均匀）系统CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)并达到平衡的系统中的相数。3相（气体1相，固体2相）62.状态与状态函数系统的状态（state）是系统所有宏观性质的总和。有平衡态（性质不随时间变化）和非平衡态之分。（T、p、V、n、η粘度ρ密度）状态函数用于表示系统性质的物理量X称状态函数，如气体的压力p、体积V、温度T等。状态函数的性质状态一定，其状态函数值一定。即状态函数是状态的单

6、值函数。△X=X(Ⅱ)-X(Ⅰ)状态函数可分为两类：广度性质：具有加和性，如体积、质量、n等。强度性质：不具有加和性，如Ｔ、P、M、Vm、ρ等。73.过程与途径过程与可逆过程可逆过程和不可逆过程系统状态发生任何的变化称为过程；实现一个过程的具体步骤称途径。根据系统变化前后状态的差异，常见的过程有：物理过程：简单的只发生P、V、T变化和复杂混合、有相变的过程等化学过程：等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、循环过程等状态Ⅱ状态Ⅰ逆过程体系和环境都完全复原——可逆过程（理想过程）环境未都完全复原——不可逆过

7、程（实际过程）8过程与可逆过程P1=4kPaV1=6m3P2=1kPaV2=24m3理想气体等温膨胀过程一次膨胀W=18kJ二次膨胀W=24kJ三次膨胀W=26kJ无限次膨胀p=p外+dp可逆过程可逆过程做最大功9可逆过程特点：系统和环境双复原（沿一个过程的逆过程回原态）过程进行中，系统内部，系统与环境之间无限接近平衡态。在无限接近平衡态下发生的无限缓慢。可逆过程的功和热为极限值，最经济，效率最高。研究意义：可逆过程与平衡态密切相关计算某些状态函数的必需判断实际过程的极限和效率可逆过程的特点及研究可逆过程

8、的意义注意：可逆过程与可逆反应不同104.化学计量数与反应进度化学反应计量通式为：B称为B的化学计量数。符号规定：反应物B为负；产物B为正。反应进度ξ的定义：或定义为什么除以B的计量系数？反应进度与化学反应方程式的书写有关与选择哪种物质无关反应进度的单位——mol，ξ与化学计量数的选配有关。讨论：对于合成氨反应当有1molNH3生成时，ξ等于多少？（2）反应写法（1）0=–N2–3H2+2NH3111.1.2反应热的测量