《无机化学》电子教案：绪论及气体

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1、《无机化学原理》讲义第一章绪论气体［教学要求］了解大学，大学精神和读大学的任务。理解21世纪化学的定义、无机化学的研究对象、发展和前景，和化学与人类社会发展的关系。了解无机化学原理课程的内容和学习方法。掌握理想气体状态方程式及其应用。掌握混合气体中组分气体分压的概念和分庄定律。了解Vanderwaals方程式的应用。理解气体的基本特征，理解理想气体的概念。［教学重点］如何读大学无机化学原理的内容学习方法，混合气体定律应用，真实气体状态方程。［教学难点］学习方法，理想气体状态方程，混合气体定律。［

2、教学时数］4学时［主要内容］丄气体的基本特征是扩散性和可压缩性，真实气体在低压高温下，可被看作是理想气体，其温度(77K)、压力少/Pa)、体积(刃n?)等物理量之间的关系符合理想气体状态方程pV=nRT,R=8」34J/(mo1•K)；标准状况(S.T.P)指：T=273.15K,p=101.325kPa;丄在不同的条件下，理想气体状态方程式有不同的表达形式。计算气体的摩尔质量，M=mRT/pVo计算气体的密度，p=pM/RT丄理想气体混合物中，组分气体B的分压等于在相同温度下，该组分气体单

3、独占有与混合气体相同体积时所产生的压力，即：pB=nBRT/V;丄分压定律：混和气体的总压S)等于各组分气体的分压(“B)之和P=P+P2+……=XPB而PB=gpb=XBP即，混合气体中某组分气体的分压等于该组分的摩尔分数与总压的乘积。*.真实气体(自学)［教学内容］§1.1绪论1.1.1大学1什么是大学？指实施高等教育的学校，指提供教学和研究条件和授权颁发学位的高等教育机关,包括高等专科学校、学院、综合性大学等。大学以知识为中心，以知识的传播、加工、创造和应用为中心。大学之所以是大学,就因

4、为它是“大”、“学"——究范围博大，研究学问高深，研究视野广阔;胸怀宽广，大器大象，兼容并包，气度恢宏，充溢着一种大象无形的灵性氛围、文化的光芒和神圣精神。大学之道在明明徳，在亲民，在止于至善。培养人才；服务社会；思想宝库；理想源泉。2大学精神自觉的学术精神，永恒的道德精神，执著的真理精神，敏锐的时代精神.(1)以人为本，育人第一；(2)独尊科学，崇尚学术；(3)学术自由，兼容并包；(4)追求民主，从善如流；(5)文化传承，服务社会；(6)科学理性，敢于批判。3在大学干什么学做人；学做事；做学问

5、大大的学，自由地学，自觉地学1.1.2化学及无机化学的研究对象(1)化学是研究物质化学变化的科学化学是在分子、原子或离子等层次上研究物质的组成、结构、性能、变化规律及其应用的科学。化学变化的特征：⑴化学变化前后，所有元素的原子核总数和核外电子数不变——质量守恒。⑵在变化中,分子组成发生改变一有新物质生成(如气味变化、颜色变化、晶形变化等等)。(3)化学变化伴随着能量的变化，遵循“能量守恒定律”(热力学第一定律)，即反应过程中体系和环境能量总和保持不变„(2)物质的层次•:•从宏观上看，化学物质构

6、成了物体(气、液、固)；•:•从微观上看，物质的最低层次是原子(包括已发生电子得失的单原子离子)；•:•比原子低一个层次的微粒，如电子、质子、中子、以及由质子和中子组成的原子核，称为亚原子微粒，就不是化学研究的对象了。化学的发展可以概括为,1789,Lavoisier,化学开始成为科学200年前,化学的中心问题：“Whatisit?"(分析物质的组成，至少在元素水平上),1901-,最常问的问题：“How?”和“Why?”(从宏观尺度理解物质的变化，Gibbs化学热力学)，"新化学"与100年以

7、前有和区别?(themolecularvision)合成，更精通和突出，以某种可控的方式(incontrol);分析，更深入和细致，"HowlittlehaveIgotofwhat?";化学反应机理，转化的原子路径，飞秒时间尺度(How?);理论，不仅限于解释和理解，预言性可与实验竞事(Why?)与物理、材料和生命科学的交叉与融合！当今对化学的全息定义：19世纪的化学研究的是原子20世纪的化学研究的是分子21世纪的化学研究的是泛分子。泛分子包括：原子；分子片；结构单元；分子；超分子；生物大分子和

8、活分子；纳米分子和纳米聚合体；原子和分子的宏观聚合体。1.1.3无机化学的研究对象，发展和前景1.无机化学的研究对象2.无机化学发展的各个时期3现代无机化学的发展(1).从宏观到微观——19世纪末，随着物理学科新技术的采用，化学的研究开始进入了微观世界,卢瑟福(Rutherford)提出了含核的原子模型，玻尔(Rohr)提出了量子化原子模型，揭示了原子内部的构造奥秘，认识了物质的无限可分性。20世纪30年代初，建立了在量子力学基础上的现代化学键理论.(2).从定性描述向定量化发展——随着分析仪器