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《《无机化学》电子教案：化学热力学初步》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、《无机化学原理》讲义第2章化学热力学初步［教学要求11.初步掌握热力学函数U、H、S、G的物理意义以及状态函数的性质；2.较熟练地应用盖斯定律及状态函数进行热力学计算；3.掌握在热力学标准态下过程自发性的判据；4.掌握Gibbs-Helmholtz方程及其计算，并较熟练地应用该公式去分析不同温度下反应的方向。［教学重点
2、1.标准摩尔生成焙，化学反应的标准摩尔焙变（△rHmB）;2.Hess定律及有关计算；3.Gibbs-Hclmhclt公式［教学难点］1.状态函数概念的理解；2.化学反应的标准摩尔焙变和Hess定律；3.自
3、由能-温度图及其在冶金工业中的应用。［教学时数］8学时［主要内容
4、1.化学热力学的特点，体系和环境、敞开体系、封闭体系、孤立体系的概念、状态和状态函数、广度性质和强度性质、等温过程和等压过程、绝热过程、内能、热和功。2.热力学第一走律；化学反应热效应：等容化学反应热和等压反应热的概念及关系、愴及愴变的概念及计算，化学反应进度概念，热化学方程式，反应热的计算：盖斯定律及其应用、标准生成恰。3.吉布斯能和化学反应的方向：自发过程及其特点、嫡和嬌变、标准嬌变的计算、吉布斯能和自发过程关系、吉布斯一赫姆霍兹方程式；吉布斯能判断反应
5、的自发性，标准生成吉布斯能及其计算。［教学内容I§2.1基本概念和热力学第一定律§2.1.1基本概念1.化学反应：化学反应的方向、限度;能量变化;反应速率;反应机理;反应的控制.2.化学热力学：应用热力学的基本原理研究化学反应，化学变化过程的能量变化问题。3・热力学：主要解决化学反应中的三个问题：①化学反应中能量是如何转化；②化学反应的方向性；③反应进行的程度。4.动力学：机理、反应的现实性和速率性。5.体系与环境：体系:作为研究对象的一部分物体，包含一定种类和一定数量的物质。环境：体系以外的其它部分，称为环境.例如：我们
6、研究杯子中的出0,则出0是体系，水面上的空气，杯子皆为环境.当然，桌子，房屋，地球，太阳也皆为环境.但我们着眼于和体系密切相关的环境，即为空气和杯子等.又如：若以N2和。2混合气体中的。2作为体系，则N?是环境，容器也是环境.界面：体系和环境之间有时有界面，如出0和杯子；有时又无明显界面，如N?和。2之间.此时，可以设计一个假想的界面，从分体积的概念出发，认为Vo2以内是体系，以外是环境.宇宙：体系和环境放在一起，在热力学上称为宇宙。按照体系和环境之间的物质、能量的交换关系，将体系分为三类：1.敞开体系：既有物质交换，也有
7、能量交换.2.封闭体系：无物质交换，有能量交换.3.孤立体系：既无物质交换，也无能量交换.例如：一个敞开瓶口，盛满热水的瓶子，水为体系，则是敞开体系；若加上一个盖子，则成为封闭体系；若将瓶子换成杜瓦瓶(保温瓶)，则变成孤立体系.热力学上研究得多的是封闭体系.1.状态及状态函数：状态：由一系列表征体系性质的物理量所确定下来的体系的一种存在形式，称为体系的状态.状态函数：确定体系字态的物理量，是状态函数.例：某理想气体体系IEAp・uh却呱v■如X―皿］这就是一种存在状态(我们称其处于一种标准状态).是由n,P,V,T所确定下
8、来的体系的一种状态，因而n,P,V,T都是体系的状态函数.状态一定，则体系的状态函数一定.体系的一个或几个状态函数发生了变化，则体系的状态也要发生变化.始态和终态：体系变化前的状态为始态；变化后的状态为终态.状态函数的改变量：状态变化始态和终态一经确定，则状态函数的改变量是一定的.例如：温度的改变量用Ay表示，贝qAt=T终・T妗同样理解An,Ap,等的意义.某些状态函数，如V,n等所表示的体系的性质有加合性，称为体系的量度性质(或广度性质).例如5—气体，V=5~,它等于体系各部分的体积之和.T,P,密度d等性质，无加合
9、性，称强度性质.2.状态是体系的总性质(1)由压力、温度、体积和物质的量等物理量所确定的体系存在的形式称为体系的状态。(2)确定体系状态的物理量称为状态函数。(3)状态函数的特点：状态函数只与体系的始态和终态有关，而与变化的过程无关P、V、T、no&过程与途径(1)状态变化的经过称为过程(恒温、恒压、恒容、绝热过程)(2)完成过程的具体步骤称为途径⑶状态1-＞状态2:途径不同，状态函数改变量相同；(4)状态一定时，状态函数有一个相应的确定值。始终态一定时，状态函数的改变量就只有一个唯一数值。(5).等压过程：压力恒定不变A
10、P=O;等容过程：AV=O;等温过程：△&()9.广度(容量)性质及强度性质(1)•广度(容量)性质：与体系中物质的量成正比的物理量(体积、质量等)，ZX=£Xi；具有加和性。(2)•强度性质：数值上不随体系中物质总量的变化而变化的物理量(温度、密度、热容、压力)。10・状态函数的特点状态函数有特征，状
