第一课无机化学课件 第一章
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大学无机化学课件完整版
研究无机物的合成方法、 制备工艺以及新材料的探 索与开发。
研究无机物的定性分析、 定量分析以及仪器分析方 法与技术。
02 原子结构与元素 周期律
原子结构模型
构模型，认 为原子是一个带正电的球体 ，电子像西瓜籽一样镶嵌其 中。但该模型无法解释α粒子
散射实验。
提出原子核式结构模型，认 为原子由带正电的原子核和 带负电的电子构成，电子围 绕原子核运动。但该模型无 法解释原子的稳定性和电子
盐类的热稳定性
分析盐类在高温下的分解反应及其产 物，探讨热稳定性的影响因素。
盐类的化学反应
介绍盐类与酸、碱、金属等物质的反 应及其规律。
配合物及其性质
配合物的基本概念
阐述配合物、配体、中心离子等基本概念； 介绍配合物的命名原则。
配合物的结构
分析配合物的空间构型和化学键性质，如配 位键的形成和性质。
键更稳定。
金属键及金属晶体
金属键的形成
金属原子间通过自由电子的相互作用形成的化学键称为金属键。
金属晶体的结构
金属晶体中金属原子通过金属键连接，形成紧密堆积的结构，具有 良好的导电、导热和延展性。
金属键的强度
金属键的强度与金属原子的电负性、原子半径及价电子数有关，电 负性越小、原子半径越大、价电子数越多，金属键越强。
近代无机化学
自17世纪中叶开始，随着实验方法和分析技术的发展，无机化学逐渐从炼金术中分离出 来成为一门独立的学科。拉瓦锡、道尔顿等科学家为近代无机化学的奠基人。
现代无机化学
20世纪以来，随着量子力学、结构化学等学科的发展，无机化学在理论和应用方面都取 得了巨大的进展。如晶体结构测定、化学键理论、配位化学等领域的研究为现代无机化学 的发展奠定了基础。
大学无机化学第一章ppt课件
解：已知 m=0.7790g,T=298.15K,P=111.46KPa,V=0.4448L
MmRT PV
M0.79g980.31J4K 6 P0a.44L48
Ar =39.95
P M 1.3 0K 2 1 5 3 P .9 9 g a 5 m 1o 1 .7 lg 8 L 1 2 RT 8 .3J 1 m 精选4 p p1 t课件K o 202 11 l2.1 7 K 5 3 15
即pV常数 T
精选ppt课件2021
5
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量 在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
精选ppt课件2021
6
R
pV nT
101P3 a2252.4 11 034m3 1.0m 2o 7.1l3K 5
nT
1.0m 2o 7.1l3K 5
62m 36 m .m 4 H m l 1 g o K l1
精选ppt课件2021
8
1.1.2 理想气体状态方程式的应用
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。
2.气体摩尔质量的计算 3.气体密度的计算
精选ppt课件2021
9
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。注意！
19
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
pxBp
x B B的摩尔分数
精选ppt课件2021
20
例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气 体的混合物。取样分析后，其中
MmRT PV
M0.79g980.31J4K 6 P0a.44L48
Ar =39.95
P M 1.3 0K 2 1 5 3 P .9 9 g a 5 m 1o 1 .7 lg 8 L 1 2 RT 8 .3J 1 m 精选4 p p1 t课件K o 202 11 l2.1 7 K 5 3 15
即pV常数 T
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5
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量 在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
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6
R
pV nT
101P3 a2252.4 11 034m3 1.0m 2o 7.1l3K 5
nT
1.0m 2o 7.1l3K 5
62m 36 m .m 4 H m l 1 g o K l1
精选ppt课件2021
8
1.1.2 理想气体状态方程式的应用
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。
2.气体摩尔质量的计算 3.气体密度的计算
精选ppt课件2021
9
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。注意！
19
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
pxBp
x B B的摩尔分数
精选ppt课件2021
20
例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气 体的混合物。取样分析后，其中
无机化学课件
• 无论采用系统取得最低能量还是最大混乱度作为自发过程的判据，都不太全面，将 两者结合，才最具有实用性和正确性。
第三章 化学反应速率
• 第一节 化学反应速率 • 第二节 影响化学反应速率的因素
第
【学习目标】
三
• １.了解化学反应速率定义，掌握对同一反应式用不同物质浓度的变化表示
章
反应速率的方法。
• ２.了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
化
• ３.了解化学平衡概念，掌握平衡常数Ｋｃ、Ｋｐ的表达式，并能应用平衡 常数进行有关化学平衡的计算。
学
• ４.了解勒夏特列原理在化工生产中应用时必须注意的几项原则。
反
应
速
率
第
第一节 化学反应速率
三 章 化 学 反 应
• 一、化学反应速率概念
• 各种化学反应进行的快慢相差很大，有些反应进行得很快，几乎在一瞬间就能完成， 例如酸碱中和反应、爆炸反应，有些进行得很慢，甚至经长年累月也察觉不出有什 么明显变化，例如在常温下氢与氧化合成水的反应。
化 学 基 础 知 识
• 化学方程式是表示物质化学反应的式子。化学方程式都是以实验为依据的，不可主 观臆造。化学方程式的书写通常依下列步骤进行。
• (１)写出反应物和生成物的化学式 反应物的化学式在左边，生成物的化学式在右边。
• (２)注明反应条件 如加热(温度)、压力、催化剂、光照等，常温、常压通常省略， 生成的气体和沉淀通常分别用“↑”和“↓”标明。
化
化学方程式进行计算的类型和一般方法，了解热化学方程式的意义 及书 写方法。
学
基
础
知
识
第 一 章 化 学 基 础 知 识
第一节 物质的量
• 一、物质的量
第三章 化学反应速率
• 第一节 化学反应速率 • 第二节 影响化学反应速率的因素
第
【学习目标】
三
• １.了解化学反应速率定义，掌握对同一反应式用不同物质浓度的变化表示
章
反应速率的方法。
• ２.了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
化
• ３.了解化学平衡概念，掌握平衡常数Ｋｃ、Ｋｐ的表达式，并能应用平衡 常数进行有关化学平衡的计算。
学
• ４.了解勒夏特列原理在化工生产中应用时必须注意的几项原则。
反
应
速
率
第
第一节 化学反应速率
三 章 化 学 反 应
• 一、化学反应速率概念
• 各种化学反应进行的快慢相差很大，有些反应进行得很快，几乎在一瞬间就能完成， 例如酸碱中和反应、爆炸反应，有些进行得很慢，甚至经长年累月也察觉不出有什 么明显变化，例如在常温下氢与氧化合成水的反应。
化 学 基 础 知 识
• 化学方程式是表示物质化学反应的式子。化学方程式都是以实验为依据的，不可主 观臆造。化学方程式的书写通常依下列步骤进行。
• (１)写出反应物和生成物的化学式 反应物的化学式在左边，生成物的化学式在右边。
• (２)注明反应条件 如加热(温度)、压力、催化剂、光照等，常温、常压通常省略， 生成的气体和沉淀通常分别用“↑”和“↓”标明。
化
化学方程式进行计算的类型和一般方法，了解热化学方程式的意义 及书 写方法。
学
基
础
知
识
第 一 章 化 学 基 础 知 识
第一节 物质的量
• 一、物质的量
《无机化学》课件
酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。
《无机化学》课件第一章
第一节 原子的组成与核外电子排布
电子云的角度分布图是通过将|Ψ|2的角度分布部分，即|Y|2随 θ、Φ的变化作图而得到的(空间)图像，它形象地显示出在原子核 不同角度与电子出现的概率密度大小的关系。图1-1(b)是电子云的 角度分布剖面图。电子云的角度分布剖面图与相应的原子轨道角 度分布剖面图基本相似，但有以下不同之处：原子轨道角度分布 图带有正、负号，而电子云的角度分布图均为正值(习惯不标出正 号)；电子云的角度分布图比相应的原子轨道角度分布要“瘦”些， 这是因为Y值一般是小于1的，所以|Y|2的值就更小些。
第一节 原子的组成与核外电子排布
五、 多电子原子结构
多电子原子指原子核外电子数大于1的原子(即除H以外 的其他元素的原子)。在多电子原子结构中，核外电子是如何 分布的呢？要了解多电子中电子分布的规律，首先要知道原 子能级的相对高低。原子轨道能级的相对高低是根据光谱实 验归纳得到的。H原子轨道的能量取决于主量子数n，在多电 子原子中，轨道的能量除取决于主量子数n外，还与角量子 数l有关，总规律如下:
无机化学
第一章 原子结构和元素周期律
原子的组成与核外电子排布 元素周期律与元素周期表 元素基本性质的周期性
第一节 原子的组成与核外电子排布
一、 原子的组成
在20世纪30年代，人们已经认识到原子是由处于原子中 心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。由于原 子核跟核外电子的电量相同，电性相反，所以原子呈电中性。 原子很小，半径约为10-10m；原子核更小，它的体积约为原 子体积的1/1012。如果把原子比喻成一座庞大的体育场，则原 子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。因此原子内部有相当大 的空间，电子就在这个空间内绕着原子核作高速运动。
第一节 原子的组成与核外电子排布
无机化学第1章课件
第一章
分析化学概论
3、根据操作原理和方法 : 化学分析法和仪器分析 法 化学分析法：以物质的化学反应为基础的方法。
化学分析法
定量分析
定性分析
重量分析法 滴定分析法
第一章
分析化学概论
为基础，并利用特殊仪器进行 分析测定的方法。
仪器分析法：以物质的物理和物理化学性质
仪器分析法种类：光学、电化学、色谱、
第一章
分析化学概论
同 学 们 好
玫瑰之梦
第一章
分析化学概论
第一节 分析化学的任务和作用 一. 分析化学的定义 : 分析化学是一门关于研究物质的化学组成、 含量、结构信息的科学。
第一章
分析化学概论
二. 分析化学的任务:
1. 定性：鉴定物质组分
2. 定量：测定组分的含量
3. 结构：测定物质的化学结构
第一章
分析化学概论
三. 分析化学的地位和作用: ①工农业生产及科研之“眼睛”； ②让人们“放心”的科学； ③打击“伪科学”和“防伪打假”的
科学；
④打击犯罪的科学；
⑤认识“未知”的强有力手段
第一章
分析化学概论
第二节 分析方法的分类 1、根据分析的目的，任务: 定性分析、定量分析和结构分析 2、根据分析对象: 无机分析（无机物）和有机分析 （有机物） 无机分析：组成和各成分含量 有机分析：官能团分析和结构分析
第一章
3.计算机应用：
分析化学概论
使分析化学向一门信息科学转化。 二、分析化学的发展趋势: ①提高灵敏度 ③智能化 ⑤微观化 ②提高选择性 ④自动化
再
见
质谱和放射化学分析法。
第一章
分析化学概论
4. 根据分析试样的用量和操作规模: 常量、半微量、微量和超微量
无机化学 第1章原子结构PPT课件
• 玻尔理论的成功与不足之处
玻尔理论合理的是：核外电子处于定态时有确定的能 量；原子光谱源自核外电子的能量变化。在原子中引 入能级的概念，成功地解释了氢原子光谱，在原子结 构理论发展中起了重要的作用。
玻尔提出的模型却遭到了失败。因为它不能说明多电 子原子光谱，也不能说明氢原子光谱的精细结构。这 是由于电子是微观粒子，不同于宏观物体，电子运动 不遵守经典力学的规律。而有本身的特征和规律。玻 尔理论虽然引入了量子化，但并没有完全摆脱经典力 学的束缚，它的电子绕核运动的固定轨道的观点不符 合微观粒子运动的特性，因此原子的玻尔模型不可避 免地要被新的模型所代替－－即原子的量子力学模型。
物质波称为概率波，核外电子的运动具有概率分
布的规律。
1-1-3-2 核外电子运动状态的近代描述 ㈠ 薛定谔方程
1粒 92 x 2的 62年波 ，粒 奥两2 y 2 地 象 利性 科的2 z 学基2家础薛上8 h 定，m 2锷通2在过E 考光虑学V 实和 物力 微学0
的对比，把微粒的运动用类似于光波动的运 物理意义动：方对程于来一描个述质。量为m，在势能为V的势场中运动的微 粒来说，薛定谔方程的每一个合理的解Ψ，就表示该微粒运动 的某一定态，与该解Ψ相对应的能量值即为该定态所对应的能 级。
Ψ1s 1s 原子轨道
n = 2 l = 0 m = 0 Ψ200(x,y,z)
Ψ2s 2s 原子轨道
n = 2 l = 1 m = 0 Ψ210(x,y,z)
n = 3 l = 2 m = 0 Ψ320(x,y,z) 通常， l = 0 l = 1 l = 2
Ψ2p
Ψ3d l= 3
1-1-3 原子的量子力学模型
1-1-3-1 微观粒子及其运动的特性
无机化学课件第01章
在稀溶液中：nA远大于nB，nA+nB≈ nA
无 机 化 * x B = pA *MAbB =kbB ∆ p = p A 学 基 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液 础 教 的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比。 程
nB nB nB xB bB M A nA nB nA mA MA
1.01 10 Pa 4.0 10 m pV n -1 -1 RT 8.314J mol K 300 .15 K
7 3
2
162 mol
理想气体状态方程的应用：
1. 计算p，V，T，n中的任意物理量
无 机 化 学 基 础 教 程
pV = nRT 2. 确定气体的摩尔质量
无 机 化 学 基 础 教 程
２、北京师范大学等
无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
３、武汉大学等
无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
4、C.E.Housecroft & A.G.Sharpe Inorganic Chemistry 2nd Edition 2005
nB RT VB p nRT n1 RT n2 RT V p p p VB nB B—称为B的体积分数 V n pB VB pB B p xB B , p V
例 1-3 ：某一煤气罐在 27℃时气体的压 力为600 kPa ，经实验测得其中CO和H2的体 积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2的分
无 机 化 学 基 础 教 程
压。 解：根据， pB B p
p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa
p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
无机化学ppt课件
命名方法
配位化合物的命名遵循一定的规则，包括确定中 心原子和配体的名称、标明氧化态和配位数等。
金属有机化合物类型、合成方法和应用前景
01
类型
金属有机化合物包括金属烷基化合物、金属芳基化合物、金属羰基化合
物等，它们在结构和性质上具有多样性。
02
合成方法
金属有机化合物的合成方法包括金属与有机物的直接反应、金属卤化物
离子键和共价键的强度
决定物质的化学性质，如稳定性、反 应活性等。离子键较强，共价键有强 弱之分。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在于含 有氢原子的分子之间，对物质的熔沸 点、溶解度等性质有显著影响。
04
晶体结构与性质
晶体类型及结构特点
01
02
03
04
离子晶体
由正负离子通过离子键结合而 成，具有高熔点、高硬度等特
原子结构模型及发展历程
道尔顿实心球模型
认为原子是坚硬的、不可再分的 实心球体。
汤姆生枣糕模型
发现电子，提出原子像枣糕一样， 电子像枣子一样镶嵌在原子中。
卢瑟福核式结构模型
通过α粒子散射实验，提出原子 的中心有一个带正电的原子核， 电子绕核旋转。
波尔分层模型
引入量子化概念，解释氢原子光 谱，提出电子在特定轨道上运动。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡定义
在一定条件下，难溶电解质在溶液中的离子浓度达到平衡状态。
沉淀溶解平衡应用
通过控制溶液中的离子浓度，可实现难溶电解质的分离、提纯和制 备。
溶度积常数（Ksp）
表达难溶电解质在溶液中离子浓度平衡关系的常数，可用于判断沉 淀的生成和溶解条件。
难溶电解质溶解度和溶度积常数计算
化学键类型及形成条件
配位化合物的命名遵循一定的规则，包括确定中 心原子和配体的名称、标明氧化态和配位数等。
金属有机化合物类型、合成方法和应用前景
01
类型
金属有机化合物包括金属烷基化合物、金属芳基化合物、金属羰基化合
物等，它们在结构和性质上具有多样性。
02
合成方法
金属有机化合物的合成方法包括金属与有机物的直接反应、金属卤化物
离子键和共价键的强度
决定物质的化学性质，如稳定性、反 应活性等。离子键较强，共价键有强 弱之分。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在于含 有氢原子的分子之间，对物质的熔沸 点、溶解度等性质有显著影响。
04
晶体结构与性质
晶体类型及结构特点
01
02
03
04
离子晶体
由正负离子通过离子键结合而 成，具有高熔点、高硬度等特
原子结构模型及发展历程
道尔顿实心球模型
认为原子是坚硬的、不可再分的 实心球体。
汤姆生枣糕模型
发现电子，提出原子像枣糕一样， 电子像枣子一样镶嵌在原子中。
卢瑟福核式结构模型
通过α粒子散射实验，提出原子 的中心有一个带正电的原子核， 电子绕核旋转。
波尔分层模型
引入量子化概念，解释氢原子光 谱，提出电子在特定轨道上运动。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡定义
在一定条件下，难溶电解质在溶液中的离子浓度达到平衡状态。
沉淀溶解平衡应用
通过控制溶液中的离子浓度，可实现难溶电解质的分离、提纯和制 备。
溶度积常数（Ksp）
表达难溶电解质在溶液中离子浓度平衡关系的常数，可用于判断沉 淀的生成和溶解条件。
难溶电解质溶解度和溶度积常数计算
化学键类型及形成条件
《无机化学》教学课件—01物质结构
实验
取铝片和 镁带，擦去氧 化膜，分别和 2mL 1mol/L 盐酸反应。
现象：镁与铝均能与盐 酸反应产生气泡。但镁 反应更剧烈。
反应：
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2
结论： 镁元素的金属性比铝强
小结
钠与冷水反应，镁与沸水反应，铝不 与水反应。
◇ 2.要点: 成键微粒 ——阴阳离子 键的实质 ——静电作用 成键范围 ——活泼金属(IA IIA)
与非金属(VIA VIIA)
常见阳离子 常见阴离子
金属离子：Na+、Mg2+、Ca2 + 铵根离子：NH4 + Cl-、S2- 、 OHCO32- 、 SO42- 、 NO3-
离子化合物：阴、阳离子通过离子键结 合而形成的化合物。
第二节 元素周期律和元素周期表
• 一、 元素周期律 • 二、 元素周期表
一、 元素周期律
◇1.随着原子序数的递增，元素原子的电子层排 布和主要化合价都呈现周期性变化。
◇2.元素的金属性、非金属性的递变规律
元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：
元素的金属性和非金属性强弱的判断依据：
元素的 金属性
◇ 1.原子结构示意图
氢原子 氧原子 钠原子 钙原子
（二）原子核外电子排布的表示方法
◇ 2.电子式
Na． ．Mg． ．A．l．
钠原子 镁原子 铝原子
．S．．i．
硅原子
．．P．．．
磷原子
．．．S．．．
硫原子
．．C．．．．l ．
氯原子
．．A．．．．r ．．
氩原子
◇ 3.电子排布式
无机化学第一章 PPT课件
若溶液由溶剂 A 和难挥发非电解质 B 组成：
* * pA = p* (1 x ) = p p A B A A xB
* Δp = p* p = p A A A xB
在稀溶液中：
nB nB nB xB = = = bBM A nA + nB nA mA /M A
由以上两式得：
Δp = p MAbB = kbB
(a) 在生理盐水中
(b) 在低渗 NaCl 溶液中
(c) 在高渗 NaCl 溶液中
图 1-2
红细胞在不同浓度 NaCl 溶液中的形态示意图
将红细胞置于渗透浓度高于 320 mmol· L-1 的 高渗 NaCl 溶液中，在显微镜下观察，可见红细 胞逐渐皱缩，这种现象医学上称为质壁分离。
例题
2．晶体渗透压力和胶体渗透压力 由小分子和小离子所产生的渗透压力称为 晶体渗透压力。 由大分子和大离子所产生的渗透压力称为 胶体渗透压力。 血浆的渗透压力主要是晶体渗透压力，而 胶体渗透压力很小。在 37 ℃ 时，血浆的渗透压 力为 770 kPa，其中胶体渗透压力仅约为 4 kPa。
(二) 渗透压力与浓度、温度的关系
1877 年，弗菲尔发现如下两个规律： （1）在热力学温度一定时，非电解质稀溶液 的渗透压力与溶液的浓度成正比； （2）在浓度一定时，非电解质稀溶液的渗透 压力与热力学温度成正比。 1886 年，范托夫归纳出非电解质稀溶液的渗 透压力与浓度和热力学温度之间的关系：
对于电解质稀溶液，渗透压力的计算公式可 以改写为：
= cos, B RT
例题
（四）渗透压力在医学上的意义
1．等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液 医学上的等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液是 以血浆的渗透压力或渗透浓度为标准来衡量的， 正常人血浆的渗透浓度为 280~320 mmol· L-1。医 学上规定渗透浓度在 280~320 mmol· L-1范围内的 溶液为等渗溶液；渗透浓度小于 280 mmol· L-1的 溶液为低渗溶液；渗透浓度大于 320 mmol· L-1的 溶液为高渗溶液。 将红细胞置于渗透浓度为 280~320 mmol· L-1 的等渗 NaCl 溶液中，在显微镜下观察，红细胞 的形态没有发生变化。 将红细胞置于渗透浓度低于 280 mmol· L-1 的低渗 NaCl 溶液中，在显微镜下观察，可见红 细胞逐渐胀大，最后破裂，释出血红蛋白使溶液 呈浅红色，这种现象医学上称为溶血。
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某组分气体的分压等于总压与 形式2 该组分PB 气P总体 nn摩总B 尔P总分 xB数的乘摩积尔分数
注意：分压公式中的体积一定为容器的总体积
即：PB
nB V总
RT
而并非：PB
nB VB
RT
T、P不变，n V
ni n
Vi V
其中Vi为组分i的分体积，V是混合气体的总体积
Pi
例
t
时
0
n B
/mol
N123.N20g2 g310H.2302Hg2g
2NHNH3 g3
0
g
ξ
0
t
时
1
n B
/mol
2.0
7.0
2.0
1 =?
t
时n
2B
/mol
ξ1'1ξ.51 Δννnn1NNNN22 225.52.02.130.01/312.30..m00ol
M
（3）计算气体密度
M mRT pV
M mRT M RT
pV
p
pM RT
例：为行车安全，可在汽车 中装备空气袋防止碰撞时司 机受到伤害。这种空气袋是 用氮气充胀起来的，所用的 氮气由叠氮化钠与三氧化二 铁在火花的引发下反应生成。 总反应是：
6NaN3+Fe2O3(s) 3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2(g)
5、热力学能 (U)(thermodynamic energy)
系统内部含有的总能量称为热力学能（内能）
包括体系内质点的内动能（平动能、 振动能、转动能）、微粒间相互作用 所产生的势能等，但不包括体系整体
运动的动能和在外力场中的位能。
其绝对值难以确定，只能测定到 U。
状态函数 广度性质(加合性)
理想气体状态方程不仅适于单一组分气
体，也适于混合气体。
混合气体：
P总
n总 V总
RT
（n1 n2
n
）RT j V总
混合气体总压力等于各j
p1组 p分2 气p3体 p分4 压... 之p j和 i1 pi
形式1
B组分：
PB
nB V总
RT
P总
n总 V总
RT
PB nB P总 n总
Δ U=Q+W
[例1]某过程中体系从环境吸收热量100J，对环境作体积 功20J,求过程中体系热力学能和环境热力学能的改变量？
解： 由热力学第一定律：U Q W
由题：Q=100J，W=－20J
U体系 Q W
=100 – 20 = 80（J） 环境热力学能改变量（减少）为－80J
（1）
I
II
（2）
W1= - Q1 - Q2 - W2 = - 836 - ( - 418) - ( -1.6) = - 416（J）
[例3]压力101.33KPa，温度1110K时，1molCaCO3分解从 环境吸热178.3KJ，体积增大0.091m3，求1mol CaCO3分 解后内能的变化？
第二节 化学反应中的质量关系
1、化学计量数
数值上等于各
设化学反应：aA cC dD g物 但G 质反对应应物系取数负
0 - aA - cC dD gG 值，产物取正
0 νBB
值。
B
式中：B 为参加化学反应的各物质
B 为物质B的化学计量数
νA a νC c
： QP与QV之差即反应在恒压过程所做的体积功
无气体参加的反应
W = – p外 V 0 QV Qp
有气体参加的反应
Qp = QV + p外 V = QV+ n(g) RT
[例] 1mol乙烯在290K完全燃烧，测得恒容反应热为
－1390.2KJ/mol，求该反应的恒压反应热？
解： C2H（4 g） 3O2 (g) 2H2O(l) 2CO2 (g)
国际单位制
n — 气体的物质的量(mol)
T — 热力学温度(K)
R —摩尔气体常数(8.314 J ·mol-1·K-1) 或 8.314Pa m3 mol1 K 1
3、应用
计算时一律转换 为国际单位制
（1） 计算p、V、T、n 四个物理量之一
（2）计算气体摩尔质量
pV nRT pV m RT
体系分类： 体系
物质 能量
环境
敞开体系 (open system): 物质 + 能量 封闭体系 (closed system): 能量
？ 孤立体系 (isolated system):
最常见
2、状态(state)与状态函数(state function)
非聚集 状态
状态: 体系所有物理化学性质的综合表现
途径：完成过程的具体步骤 A
B
恒温过程 298 K，101.3 kPa 途径(II) 298K，506.5 kPa
恒 压 过 程
途 径 (I)
实
际 过
(II) 程
恒 压 过 程
375 K，101.3 kPa (I) 375 K，506.5 kPa 恒温过程
4 、热(heat)和功(work)
（1）热
试计算各组分气体的分压。
解： n = n(NH3) + n(O2) + n(N2) = 0.320 + 0.180 + 0.700
= 1.200 ( mol )
pNH3
nNH3 n
p
0.320 133.0 1.200
35.5 (kPa)
pO2
nO2 n
p
0.180 35.5 0.320
状态态函数函。数有特征，状态一定值一定， 殊如途：同△归T=变T2－化T等1，，△周T就而不复是状始态变函化数零。 。
（2）分类：按其与体系中物质数量的关系分为两类。 容量（广度）性质：与物质的量成正比，具有加合性。 如：V、m、n等
强度性质：与物质的量无关，无加合性。 如：温度、蒸气压、粘度、密度等
在25℃、748 mmHg下，要产生75.0 L的 N2，计算 需要叠氮化钠的质量?
二、理想气体分压定律
1、分压：混合气体中某组分单独占有与混合气 体相同的体积和温度时所具有的压力
称为该组分的分压力，“pB ”示之。
pB
nB RT V
总体积
2、道尔顿分压定律（1807、英国） (Dalton law of patial presser )
（1）含义：只做体积功(Wf=0)，反应前后温度相 同 , 体系吸收或放出的热称该反应的反应热。 （2）分类：
恒容反应热 (QV)： V=0， Wf =0 ， U = QV 恒压反应热(Qp)：P为定值,U = Qp+ We= Qp –p V
（3）QV与Qp的关系 QP U PV QV PV
20.0 (kPa)
p(N2) = p - p(NH3) - p(O2) = 133.0 - 35.5 - 20.0 = 77.5 ( kPa )
[例2] 体积为10.0L含N2、O2、CO2的混合气体，
T=30℃、p=93.3kPa, 其中:p(O2)=26.7kPa,
C。O2的含量为5.00g, 试计算 CO 2 、 N2分压
2 =?
2.0mol
ξ
1
n1 H2 ν H2
7.0 10.0 3
1.0mol
ξ
1
n1 NH 3 ν NH 3
2.0 2
0
1.0mol
ξ 2 1.5mol
结. 论
1、 为正值。 2、同一化学反应， 可由参加反应的任一
物质来计算，其数值相等。 3、反应进度与方程式的写法有关，因此必
(2 4) 8.314 290
QP QV nRT 1390.2
1000
1395.0(KJ / mol )
2. 焓 (H) 和焓变 (H)
（1）焓：由恒压反应热 Qp = U + pV 得 Qp = U2 – U1 + p V
Qp = U2 – U1 + (pV2 – pV1)
U环境 80J
[例2]系统在某一状态变化(1)过程中吸收836J热; 当系统以 (2)过程恢复到原来状态时，放出418J热，对环境做功1.6J ，求在(1)状态变化过程中环境和系统之间作的功。
解： ΔU1 = U2 - U1= Q1 + W1
ΔU2 = U1 - U2= Q2+ W2 ΔU1= -ΔU2 ∴ Q1+ W1= - (Q2+ W2)
状态函数: 描述体系状态的物理量（p、V、n、T )
（1）特征: a、状态一定，状态函数值一定
b、状态函数的变化量只与系统的始 态和终态有关，而与变化途径无关
理想气体 T=300K
理想气体 T=280K
理想气体 T=350K
△T=350K-300K=50K
c、体系各状态函数间相互联系、相互制约。
d、同一状态下状态函数的组合仍为体系的状态函 数，但不同状态下状态函数的组合不能成为状
第一章 化学反应中质量关系和能量关系
第一节 气体的计量
一、理想气体状态方程 1、理想气体(ideal gases)
分子间作用力 分子本身体积 忽略 理想气体
真实气体 低压 高温
理想气体
2、理想气体状态方程(state equation)
pV = nRT
式中：p — 气体的压力(Pa)