《工程化学基础》第1章课件
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工程化学 第一章
2015/8/10 9
1.1 反应热的测量
2015/8/10
10
1.1 反应热的测量
(3)系统的分类 敞开系统: 系统和环境之间，既有物质交换， 又有能量交换。 (以热和功的形式 )
2015/8/10
11
1.1 反应热的测量
封闭系统 系统和环境之间，没有物质交换，但 有能量交换。 封闭系统中 物质的质量是守恒的。
反应热的测量
1.反应热 2.反应热的测量－弹式量热计 3.热化学方程式
2015/8/10
42
1.1 反应热的测量
1.反应热
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) qP = -241.82 kJ· mol-1
HgO(s) → Hg(l) + 1/2O2(g) qP = 90.83 kJ· mol-1
2015/8/10
5
学习要求
第一章 热化学与能源
讲授： 2～3课时 习题讨论：1课时
1.1 反应热的测量
1.2 反应热的理论计算
1.3 能源及其利用
学习要求
1.了解用弹式量热计测量定容反应热qv 的原理，熟悉qv的实验计算法。 2. 了解状态函数、反应进度、标准状态 的概念和热化学定律。理解等压反应热 qP与反应焓变的关系、等容反应热qv与 热力学能变的关系。掌握△rHӨm的近似 计算。
2015/8/10 2
普通化学
本课程的内容： 在化学基本理论和基本知识方面主要 包括热化学，化学反应的方向、程度 和速率，水化学，电化学，物质结构 基等； 在联系工程实际方面主要包括能源、 大气污染、水污染、金属腐蚀及防止 等。
工程化学第1章 化学反应的基本原理-整合2
f Hm (kJ mol-1 )
O2 ( g ) 0
- 241.8
0
r H m ( i f H m,生成物 ) ( i f H m,反应物 ) 0 0 - (-241.8) 241.8 kJ mol
-1
28
1.2.4键能
定义：在标准态下，将1mol的气态分子AB的化
盖斯定律在生产和科研中具有重要意义：有些反应的反 应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定，并 计算得到。
1 例如：求 C ( s ) O2 ( g ) CO ( g )的 r H 2
C ( s) O2 ( g ) CO2 ( g ) r H1 393.5kJ m ol1 1 CO( g ) O2 ( g ) CO2 ( g ) r H 2 283.0kJ m ol1 2
1.1.3 状态与状态函数
1. 2. 3. 状态：系统一切性质的总和(如非特别指明，状态即指平衡状态) 。 平衡状态：在没有外界条件的影响下，系统的宏观性质不随时间 的变化而改变。 状态函数：决定系统状态的物理量称为状态函数。其变化值与系 统状态变化的途径无关，仅取决于初态和终态。常用的状态函数 有 P ， V ， T ， U ， H， S， G 基本特征：状态一定，其值一定；殊途同归，变化相等； 周而复始，变化为零 状态一定，状态函数也一定；如果状态发生变化，则状态 函数的变化仅决定于体系的初态和终态，与所经历的具体 过程无关。
6
2.2 电极电势的应用 2.5 金属腐蚀与防腐
第3章 物质的微观结构及其键合 3.1原子结构与元素周期表 元素性质的周期性 第4章 物质的聚集与分散 4.1气体、液体 4.3 溶液 4.4 固体 第7章 机械和建筑工程中的化 学
O2 ( g ) 0
- 241.8
0
r H m ( i f H m,生成物 ) ( i f H m,反应物 ) 0 0 - (-241.8) 241.8 kJ mol
-1
28
1.2.4键能
定义：在标准态下，将1mol的气态分子AB的化
盖斯定律在生产和科研中具有重要意义：有些反应的反 应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定，并 计算得到。
1 例如：求 C ( s ) O2 ( g ) CO ( g )的 r H 2
C ( s) O2 ( g ) CO2 ( g ) r H1 393.5kJ m ol1 1 CO( g ) O2 ( g ) CO2 ( g ) r H 2 283.0kJ m ol1 2
1.1.3 状态与状态函数
1. 2. 3. 状态：系统一切性质的总和(如非特别指明，状态即指平衡状态) 。 平衡状态：在没有外界条件的影响下，系统的宏观性质不随时间 的变化而改变。 状态函数：决定系统状态的物理量称为状态函数。其变化值与系 统状态变化的途径无关，仅取决于初态和终态。常用的状态函数 有 P ， V ， T ， U ， H， S， G 基本特征：状态一定，其值一定；殊途同归，变化相等； 周而复始，变化为零 状态一定，状态函数也一定；如果状态发生变化，则状态 函数的变化仅决定于体系的初态和终态，与所经历的具体 过程无关。
6
2.2 电极电势的应用 2.5 金属腐蚀与防腐
第3章 物质的微观结构及其键合 3.1原子结构与元素周期表 元素性质的周期性 第4章 物质的聚集与分散 4.1气体、液体 4.3 溶液 4.4 固体 第7章 机械和建筑工程中的化 学
工程化学第一章优秀课件
ΔU<0，则U2<U1，系统的内能降低。
4、热和功
• 热和功是系统与环境之间能量交换的两种形式。
• 热是指系统和环境之间由于温度差存在而传递的能量，符 号 Q，单位 J 或kJ。习惯上，系统吸热Q为正值，放热Q 为负值。
• 功是指除热以外，系统与环境之间以其它所有方式交换的 能量，如体积功、电功等。功的符号为W，单位J或kJ。习 惯上，环境向系统作功W为正值，系统向环境做功W为负 值。
p＝p1+p2+……pN＝Σpi (i＝1,2,……,N) 对混合理想气体中的每种组分气体，理想气体状态方程式 仍然适用，即
pi V=ni RT 或 pi＝ni RT/V 其中ni是第i组分气体的物质的量，V是混合气体所占有的 总体积。 根据理想气体分压定律，有
p＝ΣpI＝ ∑ni RT/V＝∑ni （RT/V） ＝nRT／V
二、化学反应的热效应和焓变
• 化学反应过程同样遵守能量守恒定律 • 当产物温度与反应物温度相同，并且在反应过程中除体积 功以外不做其它功时，反应过程放出或吸收的热量称为化学 反应的热效应，简称反应热。 • 反应热不是状态函数，其值与具体途径有关。
１、恒容反应热效应
设化学反应在恒温恒容条件下进行，并且不做其它功，由 于ΔV＝0，所以W＝0。根据能量守恒定律有
工程化学第一章
前言
• 工程化学课程的性质
• 化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科 • 工程化学是化学与工程技术间的桥梁。它将现代化学的基
本知识、基本原理和基本方法与工程实际紧密结合，努力 培养学生的化学观点，为培养知识结构全面的高素质人才 打下基础。是部分工科专业必修的一门基础课。
• 学习工程化学的目的
• 内能是状态函数，即状态确定时，内能具有确定值。
4、热和功
• 热和功是系统与环境之间能量交换的两种形式。
• 热是指系统和环境之间由于温度差存在而传递的能量，符 号 Q，单位 J 或kJ。习惯上，系统吸热Q为正值，放热Q 为负值。
• 功是指除热以外，系统与环境之间以其它所有方式交换的 能量，如体积功、电功等。功的符号为W，单位J或kJ。习 惯上，环境向系统作功W为正值，系统向环境做功W为负 值。
p＝p1+p2+……pN＝Σpi (i＝1,2,……,N) 对混合理想气体中的每种组分气体，理想气体状态方程式 仍然适用，即
pi V=ni RT 或 pi＝ni RT/V 其中ni是第i组分气体的物质的量，V是混合气体所占有的 总体积。 根据理想气体分压定律，有
p＝ΣpI＝ ∑ni RT/V＝∑ni （RT/V） ＝nRT／V
二、化学反应的热效应和焓变
• 化学反应过程同样遵守能量守恒定律 • 当产物温度与反应物温度相同，并且在反应过程中除体积 功以外不做其它功时，反应过程放出或吸收的热量称为化学 反应的热效应，简称反应热。 • 反应热不是状态函数，其值与具体途径有关。
１、恒容反应热效应
设化学反应在恒温恒容条件下进行，并且不做其它功，由 于ΔV＝0，所以W＝0。根据能量守恒定律有
工程化学第一章
前言
• 工程化学课程的性质
• 化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科 • 工程化学是化学与工程技术间的桥梁。它将现代化学的基
本知识、基本原理和基本方法与工程实际紧密结合，努力 培养学生的化学观点，为培养知识结构全面的高素质人才 打下基础。是部分工科专业必修的一门基础课。
• 学习工程化学的目的
• 内能是状态函数，即状态确定时，内能具有确定值。
化学工程基础(一).
工程上为了方便，将1kgf/cm2近似作为1大气压，称
为工程大气压，
1工程大气(atm)=1kgf/cm2=98.07kPa
=10mH2O柱=735.6 mm60毫米汞柱。问其相当于多少
Pa?相当于多少米水柱？
⑵ 绝对压强、表压、真空度 把用绝对零压作为起点计算的压强称为绝对压强。 工业设备上所用的压力表测得的压强值称为表压，所
若流体为气体ρ0-ρ≈0，△p=ρ0gR
p1 p2 z2 z1 R ab
⑵ 液面计 化工生产中所用的贮槽、计量罐，通常用液面 计测量液体的贮存量。
⑶ 液封 作用：①封闭作用----防止气体泄漏
②止逆作用----防止气体倒流
③泄压作用
液封高度可根据静力学基本方程式进行计算。设器内 压力为 p（表压），水的密度为 ρ，则所需的液封高 p 度 h0 应为 h0 g
③绝对压强，表压强，真空度之间的关系
注意事项：
①压力表上刻度为0点时，绝对压强就相当于大气压。 ②大气压数值是个可变量，它是由气温、湿度和所在地 区的海拔高度决定的，测量计算时，应以当地的大气压 为准。 ③记录时，必须注明“真空度”和“表压”字样。为了 避免 绝对压强、表压、真空度三者的混淆，对于表压和真空 度必须标注，如450mmHg（真空度），2800Pa（表 压），记录真空度时，还应注明当时当地大气压。
密度与另一种物质的密度之比。“d”表示。如:比重 就是一种相对密度；在化工生产中的相对密度是指 某物质密度与4℃时纯水密度之比。
1.2.压强
⑴ 压强的定义 流体垂直作用于单位面积上的压力---称为压强 P=F/A 单位：SI中“N/m2”也称为帕斯卡，符号“Pa”。 过去流体压强单位有很多种，这些单位目前仍继续使 用，所以有必要将它们之间的换算关系搞清楚。 1标准大气压（atm）=101325N/m2（Pa） =101.325kPa=10332.5kgf/m2 =10.33mH2O柱 =760mmHg柱
工程化学 第1章 物质结构基础
-34
J ·s）
XUT
School of sciences
波粒二象性
粒子性 实物粒子
阴极射线管内两极之间装 一个可旋转的小飞轮，当 阴极射线打小飞轮上， 小飞轮即可旋转，说明电 子是有质量、有动量的粒 子，亦即具有粒子性。
波动性 电子衍射实验
当经过电位差加速的电子束 入射到镍单晶上，观察散射 电子束的强度和散射角的关 系，结果得到完全类似于单 色光通过小圆孔那样得到的 衍射图像。
XUT
School of sciences
3、只有当电子从某一轨道跃迁到另一轨道时，才有能量
的吸收和放出。当电子从能量较高的轨道跃迁到能量较 低的轨道时，原子放出能量，并以光子的形式放出。其 频率决定于电子跃迁前后的两轨道之间的能量差。 E2 - E1 = E = h h —普朗克常数（6.626×10 -34 J · s）
XUT
School of sciences
2
量子数的物理意义
主量子数(n)
表示原子轨道或电子云离核距离和能级高低。
n 电子层 电子层 符号 1 2 3 4 5 6 7
第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层
K
L
M
N
O
P
Q
n值越小，该电子层离核越近，能级越低
XUT
School of sciences
原子内正电荷均匀分布 负电荷包罗于正电荷
XUT
School of sciences
1911年英国科学家卢瑟福（Rutherford，D. 1749-1819）进行了著名
的 粒子散射实验 考察粒子在金箔上的散射。 发现大多数粒子未偏转。 一部分粒子偏转。 source reflected
工程化学第一章课件
分类 敞开系统
物质交换 有
能量交换 有
封闭系统
孤立系统
无
无
有
无
敞开系统
封闭系统
孤立系统
孤立系统是一种科学的抽象,对于科 学研究有重要意义.
第一章 化学反应的基本原理
1.1.2 过程和环境
过程：当系统的状态发生变化时，我们把这种变化称为过程。 途径：完成这个过程的具体步骤称为途径。
1. 等压过程 系统的压力始终恒定不变（△P=0）。
应速率很慢，就要寻找适当的催化剂以加快反应速率。 4. 进一步了解物质的结构和性能之间的关系，深入探讨化 学反应的本质。
第一章 化学反应的基本原理
第一节 化学反应的基本概念
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 系统和环境 过程和途径 状态和状态函数 热和功 热力学能
第一章 化学反应的基本原理
液体和固体——Pθ压力下的液态和固态纯物质
温度可以任选，通常选 298.15 K。
第一章 化学反应的基本原理
H 2 ( g ) 0.5O2 ( g ) H 2O(l )
rH m1
rH m 2
rH m3
rH m 4
2H ( g ) O( g ) H 2O( g )
体积功—系统体积变化反抗外力所作的功称为体积功。 非体积功—其他功（电功、表面功）等都称为非体积功。
第一章 化学反应的基本原理
1.1.4 热和功
规定： 系统从环境吸热时，Q为正值； 系统向环境放热时，Q为负值。 环境对系统做功时，W为正值； 系统对环境做功时，W为负值。
环 热
Q﹥
境
Q﹤
体
w﹥
1.2.4 键能
化学工程基础 第一章 第三节
1 n
平均速度
1 um umax 2
du dy
u m 0.82u max (n 7)
剪应力
du dy
四、流动边界层
1、边界层 流动边界层：存在着较大速度梯度的流体层区域， 即流速降为主体流速的99％以内的区域。 边界层厚度：边界层外缘与壁面间的垂直距离。 边界层区（边界层内）：沿板面法向的速度梯度很 大，需考虑粘度的影响，剪应力不可忽略。
量，用 G 表示，单位为 kg／(m2· s)
Ws Vs G u A A
3、流速与管径的关系
圆形管路,若管道内径 d 表示，则
u
Vs d
2
d
4
4Vs u
一般: 密度大或粘度大的液体，u 应小;
含固体杂质流体 u 应大，避免固体沉积在管
内;
气体稍大10-30m/s，液体0.5-3m/s。
1St 100cSt 10 m / s
4 2
（6）影响粘度的因素 ①温度 液体—温度，粘度下降； 气体—温度，粘度。 ②压力： 液体—受压力影响很小； 气体—压力，粘度； 但只有在压力极高或极低时有影响。
三．流体流动的类型
• 稳定流动：任一点处流体的流速、压力、密度 等物理量仅随位置变，而不随时间改变的流动。
主流区（边界层外）：速度梯度很小，剪应力可以 忽略，可视为理想流体 。
2、边界层流型：层流边界层和湍流边界层
层流边界层：在平板的前段，边界层内的流型为层流。 湍流边界层：离平板前沿一段距离后，边界层内的流型转为
1 7
——1/7方律
um 0.82umax
通常遇到的情况下，湍流时的平均速度大约等于管中 心处最大速度的0.82倍。
化学工程基础温瑞媛wyh第一章 流体流动-第2次课
p p0 ρgh
流体静力学基本方程
11
制作者：黄德春
第一章 流体流动
《化工原理》课件——第一章 流体流动
第一节
讨论：
h p 1) p0 一定时 ，p f( ρ , h ) ρ p
例题
静止的*连续的同一种流体*同一水平面 压强处处相等
2) 压强具有可传递性
p p0 h 3) g
pA ρ油 ghAB ρH2O ghBC
p ρH2O ghAB ρH2O ghBC A
又 ρH 2O ρ油
p pC ρH2O ghA'C ' (同种液体 ) A
pA ρ油 ghAB p A ρH O gh AB
2
pA p A
(液柱高度)
4) 气体：若高度差不大，压强相等
5) 适用条件：静止的、连续的同一种流体
例题
12
不连续的流体，分段使用
制作者：黄德春
第一章 流体流动
《化工原理》课件——第一章 流体流动
例题
例：如图,敞口容器内盛有油和水,试判断 pA p A , 是否成立？ p pC 及 pB p B 、 C
1 xw 1 xw 2 xw n
i 1 n
m
1
2
n
xw i
i
xw i — i 组分的质量分率。
5
制作者：黄德春
第一章 流体流动
第一节
二、压力的表示方法 静压强：垂直作用于单位面积上的静压力 (1)单位：
P p A
SI制： N / m 2 (Pa) 习惯使用单位：
1atm 760 mmHg 1.013 105 Pa 1.013 bar 1.033 kgf/cm 2 1.033 at 10.33 mH 2O
化工基础---第一章+绪论 共35页
22.07.2019
13
3、化工工艺学部分内容：（一工）
化工工艺学是研究如何利用天然原料或半成品 通过适当的化学和物理的方法加工成化工产品的生产 过程的学科。
它的任务是依据化学、物理化学、化学工程原理 ，寻求技术上先进、经济上合理的生产方法、工艺流 程、最佳操作条件和适宜的设备构型。
22.07.2019
22.07.2019
19
基本单位、导出单位再加上一些辅助单位及有 关的规则，即可构成一种单位制。
基本量（基本单位）
单位制
导出量（导出单位） 辅助单位
有关规则
22.07.2019
20
一、过去常用的单位制
常用单位制
cgs制（物理单位制）
长度
cm
时间
s
质量
g
重量
（力）
MKS制 重力制（工程制）
物理方程又称量纲一致性方程。
22.07.2019
30
例1－1 SI中，质量为1kg的物体在重力场的作用 下受到多大的力？
解：F=mg=1×9.81=9.81N
质量为1kg的物体在重力场的作用下受到的力，定 义为重力单位制中的基本量重量（力）的单位kgf,
工程观点－－理论上的正确性、技术上的可行性、 操作上的安全性、经济上的合理性。
22.07.2019
4
二、本课程的主要内容（“三传一反一工”）
本课程包括“化工原理（“三传”）”、“化学反 应工程（基本反应器）”及“化工工艺学”三大部分 内容。习惯上称为“三传一反一工”。共八章的内容 。
用化工手段将原料加工成产品的生产过程统称为化
22.07.2019
8
（一）单元操作（Unit Operation） 1、单元操作概念：不同化工行业生产过程中所共
化学工程基础 ppt课件
烷
直接氧化法: C2 H 4 0.5O2 EO
2020/2/17
11
➢ 生物工程
生物化学
生物学 生化
工程
化学
工程学
生物技术
化学工程
e.g. 将淀粉酶基因克隆到酵母菌中发酵生产乙醇， 时间缩短了十分之九，能量消耗减少了60％。
2020/2/17
12
1-3 化学工业的特点
与人类的生存和发展息息相关
华大学出版社 ➢ 化学工程基础学习指导. 杨国泰等编. 化学工业出
版社
2020/2/17
2
主讲章节
第一章 化学工业与化学工程 第二章 流体流动与输送 第三章 传热过程 第四章 传质分离基础 第五章 吸收 第六章 精馏
2020/2/17
3
第一章 化学工业与化学工程
§1.1 化学工业概述 §1.2 化学工程学 §1.3 物料衡算与能量衡算
§1.1 化学工业概述
1-1 化学工业的重要性
化学工业是国民经济重要的基础工业，是工业经济 中最具活力，有待开发且竞争力极强的一个部门。
2020/2/17
5
触及现代生活的各个角落：
➢ 为农业提供化肥、农药等农用生产资料； ➢ 为轻纺、建材、冶金、国防、军工及其他行
业提供各种配套原材料； ➢ 为微电子、信息、生物工程等高科技产业提
e.g. a. 搅拌 b. 放大效应 D →10 D V（容积）? S（传热器壁面积）? c. 加料
化学实验与化工生产过程比较
2020/2/17
23
项目
原料 工艺
设备 产品
化学实验
化工生产
数量少、纯度高、配比严格、 量大，因来源不同、价格不一、纯
直接氧化法: C2 H 4 0.5O2 EO
2020/2/17
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➢ 生物工程
生物化学
生物学 生化
工程
化学
工程学
生物技术
化学工程
e.g. 将淀粉酶基因克隆到酵母菌中发酵生产乙醇， 时间缩短了十分之九，能量消耗减少了60％。
2020/2/17
12
1-3 化学工业的特点
与人类的生存和发展息息相关
华大学出版社 ➢ 化学工程基础学习指导. 杨国泰等编. 化学工业出
版社
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主讲章节
第一章 化学工业与化学工程 第二章 流体流动与输送 第三章 传热过程 第四章 传质分离基础 第五章 吸收 第六章 精馏
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第一章 化学工业与化学工程
§1.1 化学工业概述 §1.2 化学工程学 §1.3 物料衡算与能量衡算
§1.1 化学工业概述
1-1 化学工业的重要性
化学工业是国民经济重要的基础工业，是工业经济 中最具活力，有待开发且竞争力极强的一个部门。
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5
触及现代生活的各个角落：
➢ 为农业提供化肥、农药等农用生产资料； ➢ 为轻纺、建材、冶金、国防、军工及其他行
业提供各种配套原材料； ➢ 为微电子、信息、生物工程等高科技产业提
e.g. a. 搅拌 b. 放大效应 D →10 D V（容积）? S（传热器壁面积）? c. 加料
化学实验与化工生产过程比较
2020/2/17
23
项目
原料 工艺
设备 产品
化学实验
化工生产
数量少、纯度高、配比严格、 量大，因来源不同、价格不一、纯
工程化学——01 绪论
量的名称 时间 单位 分 时 日 符号 min h d
体积
能
升
电子伏
l、L
eV
第三节 有效数字
一． 有效数字的概念
有效数字(significant figure)是既能表达数 值大小, 又能表明测量值准确程度的数字表 示方法, 它包括测得的全部准确数字和一位 可疑数字，可疑数字的误差为±1。
25
mB MB nB
def
单位 kg· -1。以 g· -1为单位，原子MB的数 mol mol 值等于其 Ar，分子MB的数值等于其 Mr。
第五节 分散系统与混合物的组成标度
例
0.53g Na2CO3的物质的量是多少？ 运用摩尔质量的定义式
可以方便地计算MB 、 mB 和nB。
第五节 分散系统与混合物的组成标度
?
问题：1mol 物质有多少 1mol水能一口喝下，宇宙中的星球约 1/10 mol，算算直径 1cm 的小球排满我国 9.6×106 km2 陆地会有多厚？
第五节 分散系统与混合物的组成标度
一． 物质的量(amount of substance) 4. 摩尔质量(molar mass)和物质的量的计算 物质B的摩尔质量MB定义为B的质量mB除以B的 物质的量nB，即：
第一节 基础化学课程的地位和作用
三． 化学是一门中心学科。
第一节 基础化学课程的地位和作用
四． 化学和生命科学、药学的关系。
O O P O O 碱基 H C C OH H
N O H HN N H N NH N H
腺嘌呤 adenine
H N N H
胸腺嘧啶 thymine
O H N O
HOCH2 C H H C
体积
能
升
电子伏
l、L
eV
第三节 有效数字
一． 有效数字的概念
有效数字(significant figure)是既能表达数 值大小, 又能表明测量值准确程度的数字表 示方法, 它包括测得的全部准确数字和一位 可疑数字，可疑数字的误差为±1。
25
mB MB nB
def
单位 kg· -1。以 g· -1为单位，原子MB的数 mol mol 值等于其 Ar，分子MB的数值等于其 Mr。
第五节 分散系统与混合物的组成标度
例
0.53g Na2CO3的物质的量是多少？ 运用摩尔质量的定义式
可以方便地计算MB 、 mB 和nB。
第五节 分散系统与混合物的组成标度
?
问题：1mol 物质有多少 1mol水能一口喝下，宇宙中的星球约 1/10 mol，算算直径 1cm 的小球排满我国 9.6×106 km2 陆地会有多厚？
第五节 分散系统与混合物的组成标度
一． 物质的量(amount of substance) 4. 摩尔质量(molar mass)和物质的量的计算 物质B的摩尔质量MB定义为B的质量mB除以B的 物质的量nB，即：
第一节 基础化学课程的地位和作用
三． 化学是一门中心学科。
第一节 基础化学课程的地位和作用
四． 化学和生命科学、药学的关系。
O O P O O 碱基 H C C OH H
N O H HN N H N NH N H
腺嘌呤 adenine
H N N H
胸腺嘧啶 thymine
O H N O
HOCH2 C H H C
工程化学1
“系统”是根据研究对象的需要划分的。在讨论工 程实际问题时更要注意具体情况具体分析。比如烧结 炉是常用的工业设备(见图1—2所示)在这个例子中，如 果要讨论烧结工艺的有关问题就可把整个烧结炉作为 系统，它包括金属片、低熔点合金和气体介质，而烧 结炉外空间中的物质则均为环境。如果想研究烧结炉 内可控保护气体间发生的反应，则把氨、氮和氢三种 气体 的 化学反应作为系统加以研究。
§1．2 “工程化学基础”的教学对象和目的
对中国大学本科的化学教学应分成三个大类：一、化学研 究类；二、化学品生产类；三、非化学研究非化学品生产类。 能源、信息、环境、军事、航空航天、交通运输等业、工业、 医药等工程类及其各类的物资流通、管理等应属第三大类。它 以化学原理为经线，以化学在材料、信息、能源、环境、生命 诸领域中的应用为纬线编织而成。 通过学习，应加深理解以下三个方面的内容：①物质世界， 性能各异的各种材料，都是由原子组成的。②原子在空间范围 和时间进程中运动着，相互作用着，并排列组合形成分子等结 合态单元。这种排列组合和相互作用都来自于电子运动状态的 改变，而电子运动状态又与光子(充满宇宙的辐射或能量子)有 关；③材料、生物体中化学单元的组成结构与其功能紧密相关； 它们在不同的条件下可以发生不同的化学变化；化学变化时能 量与质量紧密联系，不可分割，能量是物质存在的又一种表现 形式。
无机化学向生物学渗透形成了生物无机化学， 等等，事实上，无机化学已经在材料、能源、 信息、环保、生命科学及生物模拟等领域起着 举足轻重的作用。可以预见，无机化学将在科 学发展和社会进步的进程中，发挥愈来愈重要 的作用。
20世纪80年代以来的超导热，近几年的纳 米材料的发展，这也是无机化学的新发展，总 之，无机化学仍不失为一个具无限潜力的科学 领域。
工程化学PPT_图文
➢整个系统的某种广度性质是系统中各部分该种性质 的总和
➢例如系统的体积、质量及即将学习的内能、焓、熵 等都属于广度性质
强度性质：强度性质不具有加和性，其数值决定于系统 自身的特性，与系统的数量无关。
➢系统的两个广度性质相除之商就成为强度性质。例 如，密度是质量除以体积之商 ➢例如温度、压力、摩尔焓、摩尔熵、摩尔吉布斯函 数等都属于强度性质
104 104
Pa Pa
0.097L
氮气的分体积
2020年2月6日10时19分
VN2 0.203L
15
第二章 化学热力学
热力学是研究能量相互转变过程中所遵循的规律的一门科学。 ➢研究在各种变化过程中发生的各种能量效应； ➢研究在某一定条件下变化的自发性 变化能够自发发生的方向； 变化的程度——化学平衡；
热力学能
➢热力学第一定律：自然界的一切物质都具有能量， 能量可以表现为各种具体形式，且各种形式的能量可 以相互转化，在转化中，能量的总量不变。 ➢系统的总能量是由下列三部分组成：
系统整体运动的动能，该项通常为零。 系统在外力场中的位能，该项通常为零。 热力学能，又叫内能U，为我们所关注。
2020年2月6日10时19分
V / T ＝ 常数
(n, p 一定)
➢阿伏加德罗定律（A. Avogadro，1811)
V / n ＝ 常数
(T, p 一定)
理想气体状态方程：结合以上三式 经过数学处理而导出
➢pV = nRT
➢单位：p Pa
V m3
➢
TK
n mol
➢
R J mol-1 K-1
➢R 普适 摩尔气体常数 R ＝ 8.314472 J mol-1 K-1
➢例如系统的体积、质量及即将学习的内能、焓、熵 等都属于广度性质
强度性质：强度性质不具有加和性，其数值决定于系统 自身的特性，与系统的数量无关。
➢系统的两个广度性质相除之商就成为强度性质。例 如，密度是质量除以体积之商 ➢例如温度、压力、摩尔焓、摩尔熵、摩尔吉布斯函 数等都属于强度性质
104 104
Pa Pa
0.097L
氮气的分体积
2020年2月6日10时19分
VN2 0.203L
15
第二章 化学热力学
热力学是研究能量相互转变过程中所遵循的规律的一门科学。 ➢研究在各种变化过程中发生的各种能量效应； ➢研究在某一定条件下变化的自发性 变化能够自发发生的方向； 变化的程度——化学平衡；
热力学能
➢热力学第一定律：自然界的一切物质都具有能量， 能量可以表现为各种具体形式，且各种形式的能量可 以相互转化，在转化中，能量的总量不变。 ➢系统的总能量是由下列三部分组成：
系统整体运动的动能，该项通常为零。 系统在外力场中的位能，该项通常为零。 热力学能，又叫内能U，为我们所关注。
2020年2月6日10时19分
V / T ＝ 常数
(n, p 一定)
➢阿伏加德罗定律（A. Avogadro，1811)
V / n ＝ 常数
(T, p 一定)
理想气体状态方程：结合以上三式 经过数学处理而导出
➢pV = nRT
➢单位：p Pa
V m3
➢
TK
n mol
➢
R J mol-1 K-1
➢R 普适 摩尔气体常数 R ＝ 8.314472 J mol-1 K-1
工程化学基础教学课件
➢ 法国拉瓦锡(Lavoisier)的燃烧的氧学说，近代化学由此 萌芽。
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欧洲近代化学家
Justus von Liebig
Friedlich Wöhler
Friedrich August Kekulé
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J. Willard Gibbs
J. Willard Gibbs 化学热力学
➢ 这段时期，化学走入了歧途，但积累了更多 的化学知识，提高了实验技术，制作了操作器皿。
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简话化学开展
古代化学 (3) 医化学时期(公元1500～1700年)
➢ 16世纪初，欧洲资本主义工业的开展迫使化学走上正路 ➢ 炼金术改革，化学方法制成药剂〔无机物〕 ➢ 明代李时珍?本草纲目?，列有中药材、矿物1000多种并 附有制备方法、性质介绍 ➢ 明代宋应星著有?天工开物?(1639年)，总结了我国的工 业技术.
对食物和睡眠的要求降低，常导致冲动不安和暴力行 为。
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反响停：五十年恩怨
• • 反响停具有一定的镇静安眠的作用，而且对孕妇怀孕早期的妊娠
呕吐疗效极佳。 反响停便成了“孕妇的理想选择〞，在欧洲、亚 洲、非洲、澳洲和南美洲被医生大量给予孕妇以治疗妊娠呕吐。 50年代后期，德国生产一种叫“反响停〞的新药。该药属非巴比妥 类药，有镇静和止吐作用。在小鼠动物实验中证实反响停对胎仔 无致畸作用，对孕妇也无毒性反响，因此曾广泛用来治疗早孕反 响。但此后不断发现似海豹的无肢、短肢畸形儿出生，经过多年 悉心研究，并在猴子的动物实验中得到证实，那些畸形儿系母亲 在早孕期间服用“反响停〞所致。这才通令禁止，但为时已晚。在 1959年～1961年德国就生下了6000多例海豹胎，英国8000余例， 日本3000余例，历史上称为“海豹胎〞悲剧。
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欧洲近代化学家
Justus von Liebig
Friedlich Wöhler
Friedrich August Kekulé
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J. Willard Gibbs
J. Willard Gibbs 化学热力学
➢ 这段时期，化学走入了歧途，但积累了更多 的化学知识，提高了实验技术，制作了操作器皿。
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简话化学开展
古代化学 (3) 医化学时期(公元1500～1700年)
➢ 16世纪初，欧洲资本主义工业的开展迫使化学走上正路 ➢ 炼金术改革，化学方法制成药剂〔无机物〕 ➢ 明代李时珍?本草纲目?，列有中药材、矿物1000多种并 附有制备方法、性质介绍 ➢ 明代宋应星著有?天工开物?(1639年)，总结了我国的工 业技术.
对食物和睡眠的要求降低，常导致冲动不安和暴力行 为。
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反响停：五十年恩怨
• • 反响停具有一定的镇静安眠的作用，而且对孕妇怀孕早期的妊娠
呕吐疗效极佳。 反响停便成了“孕妇的理想选择〞，在欧洲、亚 洲、非洲、澳洲和南美洲被医生大量给予孕妇以治疗妊娠呕吐。 50年代后期，德国生产一种叫“反响停〞的新药。该药属非巴比妥 类药，有镇静和止吐作用。在小鼠动物实验中证实反响停对胎仔 无致畸作用，对孕妇也无毒性反响，因此曾广泛用来治疗早孕反 响。但此后不断发现似海豹的无肢、短肢畸形儿出生，经过多年 悉心研究，并在猴子的动物实验中得到证实，那些畸形儿系母亲 在早孕期间服用“反响停〞所致。这才通令禁止，但为时已晚。在 1959年～1961年德国就生下了6000多例海豹胎，英国8000余例， 日本3000余例，历史上称为“海豹胎〞悲剧。
工程化学基础-1ppt课件
.
12
其次，通过学习，使工程类学生在碰到相关的化学 问题时有较好的理解能力，并能达到“简单的问题自 己解决，复杂的问题知道找谁解决”。
.
13
3、考试方式 平时占20% (出席情况、作业完成情况等) 考试占80%
4、课程安排
第一章；第三章；第二章；第四章；第五章；第六章
.
14
三 、基本概念
1. 物质是分层次的
宇宙天体（包括地球）
↓
单质和化合物
↓
原子、分子和离子
↓
电子、质子、中子、光子等基本粒子
.
15
表1. 1 有关物质层次的一些情况
层次
胀观 宇观 宏观 微观
典型 尺寸/m
1040 1021 102 10–17
渺观 10–36
过渡 尺寸/m
3×1030 3×1011 3×10-10 3×10-27
实例
银河系 篮球场
1990 1 057. 6万种，大约10年翻一倍
1999
超过 2 000 万种 .
7
6. 研究目的
任何自然科学的最终目标都是要为人类造福，使人 类生活的更美好。 (1)，保证人类的生存 (衣、食) (2)，提高人类的生活质量(住、行) (3)，延长人类的寿命(药物开发)
.
8
7. 化学带来的环境问题
.
11
2. 学习《工程化学基础》的目的 通过学习，首先使工程类学生理解以下三个方面内容：
①物质都是由原子组成的
②物质的性质首先来自于组成物质的不同元素原子的种类、形 态和数目，同时来自于物质的结构，取决于原子在空间的排布 和相互间的作用
③不同性质的物质通过不同方式组合、化合以及复合，形成形 态各异、功能各异的众多物质，它们彼此相互依存、相互取长 补短，形成了一个五彩缤纷的物质世界。
《工程化学概论》PPT课件
Hale Waihona Puke 机械学科领域的相关化学问题
• 首先看看目前国家在基础研究领域对机械学科提出的要求.
• 机械学
• 机械学是对各类机械产品进行功能综合、定量描述以及性能 控制的基础技术科学,主要研究机械系统的特性,试图应用机 械系统相关的知识和信息发展新的设计理论与方法.机械学 包括机构学与机器组成原理、机械系统动力学、机械结构强 度学、机械摩擦学与表面技术、机械仿生学、机械设计理论 和方法学、传动机械学、机器人机械学等.制造科学主要研 究加工出符合设计要求、提升客户价值的产品所涉及的各种 制造理论、方法、技术、工艺、装备与系统等,包括零件成 形制造、零件加工制造、制造系统与自动化、机械测试理论 与技术、微/纳机械系统等.
教材及参考书
• 教 材：唐和清, 工科基础化学. : 化学工业, 2009, 第二版. • 参考书：##大学, 普##学. : 高等教育, 2003, 6 • 江棂, 工科化学. : 化学工业, 2003, 8 • 曲保中, 新大学化学. : 科学, 2002, 12 • ##大学, 无机化学. ##: ##大学, 1997, 1
4>干净、无毒、无污染的二次能源-氢 需解决的三个问题：氢的制取、储存、利用.
氢能源
• 氢能作为一种无污染的二次能源,由于具有资源丰富,氢燃烧热值 大且燃烧产物是水,不会产生大量的烃、CO、CO2、SO2和有机 酸,造成环境污染等种种突出的优势,因此科学家们预测氢能将在 未来的能源体系中占有一席之地,它与电力将成为21世纪能源体系 的两大支柱.但是,氢能要成为新能源结构的支柱,还需要在氢气的 制取、氢气的储存与运输以及氢能的利用方面继续开展研究.开发 制氢新技术,将主要考虑以水为原料,达到水分解制氢,氢燃烧生成 水的循环过程.由于氢大量存在于水中,因此利用水制氢一旦技术 成熟,达到实用化后,以氢为能源结构主要支柱便成为可能.
• 首先看看目前国家在基础研究领域对机械学科提出的要求.
• 机械学
• 机械学是对各类机械产品进行功能综合、定量描述以及性能 控制的基础技术科学,主要研究机械系统的特性,试图应用机 械系统相关的知识和信息发展新的设计理论与方法.机械学 包括机构学与机器组成原理、机械系统动力学、机械结构强 度学、机械摩擦学与表面技术、机械仿生学、机械设计理论 和方法学、传动机械学、机器人机械学等.制造科学主要研 究加工出符合设计要求、提升客户价值的产品所涉及的各种 制造理论、方法、技术、工艺、装备与系统等,包括零件成 形制造、零件加工制造、制造系统与自动化、机械测试理论 与技术、微/纳机械系统等.
教材及参考书
• 教 材：唐和清, 工科基础化学. : 化学工业, 2009, 第二版. • 参考书：##大学, 普##学. : 高等教育, 2003, 6 • 江棂, 工科化学. : 化学工业, 2003, 8 • 曲保中, 新大学化学. : 科学, 2002, 12 • ##大学, 无机化学. ##: ##大学, 1997, 1
4>干净、无毒、无污染的二次能源-氢 需解决的三个问题：氢的制取、储存、利用.
氢能源
• 氢能作为一种无污染的二次能源,由于具有资源丰富,氢燃烧热值 大且燃烧产物是水,不会产生大量的烃、CO、CO2、SO2和有机 酸,造成环境污染等种种突出的优势,因此科学家们预测氢能将在 未来的能源体系中占有一席之地,它与电力将成为21世纪能源体系 的两大支柱.但是,氢能要成为新能源结构的支柱,还需要在氢气的 制取、氢气的储存与运输以及氢能的利用方面继续开展研究.开发 制氢新技术,将主要考虑以水为原料,达到水分解制氢,氢燃烧生成 水的循环过程.由于氢大量存在于水中,因此利用水制氢一旦技术 成熟,达到实用化后,以氢为能源结构主要支柱便成为可能.
化学工程基础课件
生产基本化工产品的企业 以化学方法为主进行产品加工的企业
➢中国：
化学工业 包括：
2020/8/5
基本化学工业
化肥工业
石油化学工业
其他化学工业
13
1-5 化工生产工艺及流程
化工生产过程：
有目的的使原料经过一系列的化学或物理变化，以获得 产品的工业过程，也称为化工生产，或化工生产过程。
原料
（1）
预处理
单元操作的结果只改变物料的物理性质
化工生产过程就是由若干单元操作和反应过程按一定顺 序组合而成
2020/8/5
17
流程图
描述从物料开始，经过一系列按一定顺序并相互 衔接的单元操作和反应过程，生产合格产品的生 产工艺过程称为化工工艺流程。用图表示的化工 工艺流程称为化工工艺流程图。
类型有：工艺流程框图、装置流程图、 管线图、带控制点的流程图等。
烷
直接氧化法: C2 H 4 0.5O2 EO
2020/8/5
10
➢ 生物工程
生物化学
生物学 生化
工程
化学
工程学Biblioteka 生物技术化学工程e.g. 将淀粉酶基因克隆到酵母菌中发酵生产乙醇， 时间缩短了十分之九，能量消耗减少了60％。
2020/8/5
11
1-3 化学工业的特点
与人类的生存和发展息息相关
供新型化工材料和新产品； ➢ 为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品；
➢ …………
2020/8/5
5
化学工业
人类生存密切相关
—— 衣食住行 —— 能源
开源节流
—— 国防和科技现代化
—— 环保
2020/8/5
6
1-2 化学工业的发展
➢中国：
化学工业 包括：
2020/8/5
基本化学工业
化肥工业
石油化学工业
其他化学工业
13
1-5 化工生产工艺及流程
化工生产过程：
有目的的使原料经过一系列的化学或物理变化，以获得 产品的工业过程，也称为化工生产，或化工生产过程。
原料
（1）
预处理
单元操作的结果只改变物料的物理性质
化工生产过程就是由若干单元操作和反应过程按一定顺 序组合而成
2020/8/5
17
流程图
描述从物料开始，经过一系列按一定顺序并相互 衔接的单元操作和反应过程，生产合格产品的生 产工艺过程称为化工工艺流程。用图表示的化工 工艺流程称为化工工艺流程图。
类型有：工艺流程框图、装置流程图、 管线图、带控制点的流程图等。
烷
直接氧化法: C2 H 4 0.5O2 EO
2020/8/5
10
➢ 生物工程
生物化学
生物学 生化
工程
化学
工程学Biblioteka 生物技术化学工程e.g. 将淀粉酶基因克隆到酵母菌中发酵生产乙醇， 时间缩短了十分之九，能量消耗减少了60％。
2020/8/5
11
1-3 化学工业的特点
与人类的生存和发展息息相关
供新型化工材料和新产品； ➢ 为人们的衣、食、住、行提供各种化工产品；
➢ …………
2020/8/5
5
化学工业
人类生存密切相关
—— 衣食住行 —— 能源
开源节流
—— 国防和科技现代化
—— 环保
2020/8/5
6
1-2 化学工业的发展
工程化学基础-复习ppt精选课件
中心体，形成体），配位体，配位数， 内界， 外界， 配合物的命名。 Ky(稳)和 Ky(不稳)
16.化学反应速率
v =1/B ·ΔcB/ Δt 基元反应，质量作用定律，复合反应
速率常数，反应级数，影响化学反应速 率的因素，阿伦尼乌斯公式
17.反应速率理论和活化能
碰撞理论、过渡状态理论
完整编辑ppt
6
完整编辑ppt
7
熵变
298.15K时，参考态元素的标准摩尔熵不等于零。
298.15K时,ΔrSmy= ∑viSm,生成物y- ∑viSm,反应物y 任一温度， ΔrSmy(T) ≈ ΔrSmy(298.15K)
完整编辑ppt
8
吉布斯自由能
a.标准态，298.15K时，
ΔrGmy= ∑vi ΔfGmy(生成物）- ∑vi ΔfGmy(反应物）
同离子效应
因加入与难溶强电解质含有相同离子的易
溶强电解质，使难溶强电解质的溶解度降
低的现象也称为同离子效应。
完整编辑ppt
24
沉淀的转化
把一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，称为沉淀的转化。 沉淀转化反应的进行程度，可以利用反应的标准平衡常 数来衡量。 沉淀转化反应的标准平衡常数越大，沉淀转化 反应就越容易进行。若沉淀转化反应的标准平衡常 数太小，沉淀转化反应将是非常困难，甚至是不可 能的。
29
aA+bB→gG+dD 对于基元反应 υ=kca(A)·cb(B) 质量作用定律
对于非基元反应 υ=kcx(A)·cy(B) 反应速率方程式
式中：k 称反应速率常数。
k值与反应物浓度无关；受温度、催化剂影响。
反应级数: (a+b)或(x+y)，有整数、零或分数，
相关主题
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4
课程理论
1. 活动课程 2. 结构课程 3. 三要素课程 4. 情意中心课程 5. 三支柱课程
5
学习《工程化学基础》的目的 使学生理解以下三个方面内容： ① 物质的组成无论多么复杂，它们最终都是由原子 组成的； ② 原子是运动的、相互作用着的；电子的运动与光 子有关。 ③ 物质的性质与物质的结构有关，化学变化时能量 与质量紧密联系，不可分割，能量是物质存在的又一 种表现形式。
再现
接受
15
善听
对话在教育中的意义：“只有通过交流人类生活才 有意义。只有通过学生的思考的真实性才能证明教师 思考的真实性。教师不能为他的学生思考，也不能将 他的思考强加于他们。真正的思考，即关于现实的思 考，只能通过交流，不可能发生于孤立象牙塔之中。 “只有要求批判性思考的对话，也才能导致批判性思 考。没有对话就没有交流，而没有交流就不会有真正 的教育。”
2
1.2 《工程化学基础》的教学对象和目的
1. 《工程化学基础》是现实需要的产物
大学本科化学教学的分类 ① 化学研究类， ② 化学品生产类， ③ 非化学研究非化学品生产类。
3
一、课程简介
教学对象：非化学研究、非化学品制造类的学生 定位：高级科普、一碗馄饨 教材特色：以基础理论为经线，以工程应用为纬线， 经纬交织。 基础理论点到为止，不多，不深，通俗 应用实例少而精 三要素课程 文化要素 民主要素 智慧要素
欢迎大家共同学习
《工程化学基础》
教材：《工程化学基础》（第二版） 编著： 陈林根等 出版： 高等教育出版社
主讲人：成晓玲 何军
Email: ggcxl@ junhe@
1
第一章 绪 论
学 习 要 求
1. 了解化学学科的地位和作用。 2. 明确学习《工程化学基础》的目的和要求。 3. 转变观念。 4. 掌握几个概念： 原子结合态单元、介观粒子、系统（敞开系统、封闭 系统、孤立系统）和环境，聚集状态和。反应进度、 物质的量。 5. 明确质量守恒和能量变化。
16
对话必须具有的条件
(a) 对话意愿 (b) 爱。缺乏对世界与人的挚爱就不可能存在对话。 “如果我不热爱这个世界，不热爱生活，不热爱人， 我就不可能进入对话。” (c) 谦逊的态度 (d) 信任 (e) 希望，“没有希望就不可能存在对话，绝望是一 种沉默形式，是一种对世界的否定与逃避形式。 (f) 批判性思考，批判性思考与幼稚的思考形成鲜明 的对照……对幼稚的思考者来说，重要的是适应规 范化的‘今天’。对批判者来说，重要的是为了人 的不断的人性化对现实的不断改造。
《当今世界教育思潮》p. 259
17
宗法思想 礼法思想
（官本位，权威迷信） （礼貌崇拜）
平庸气 世俗气 肃杀气
护短莫从师
18
知声、知音、知乐
“是故不知声者，不可与言音，不知音者，不 可与言乐。知乐则几于礼矣”。
“审声以知音” 孔子——知之者不如好之者，好之者不如乐之者
《礼记. 乐记》——“知声而不知音者，禽兽也”。
8
怎样学习《工程化学基础》
(1) 注重化学原理的学习和掌握。 (2) 应用实例是解释原理、服务于原理的，只求理解。 (3) 注重知识的系统性。
(4) 用理想引导实践。
9
二、用理想引导行动
大势（努力奋斗）
现实（庸人泛滥）与（超越现实）
0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 6 9 12 16 19 22
6
其次，通过学习，加深对辨证唯物主义思想的理解， 确立具体情况具体分析的观点。
第三，通过学习，要求学生在碰到相关的化学问题 时有较好的理解能力，并能达到“简单的问题自己解 决，复杂的问题知道找谁解决”。
7
六章简介 1. 编写目的、教材特色，教学要求和建议 2. 物质的组成、聚集状态（宏观性质） 3. 现象与本质的关系（微观性质） 4. 化学原理（热力学、动力学）、能量转化与利用 5. 化学原理的具体应用 6. 揭示矛盾，化解矛盾，树立辨证唯物主义世界观
“另类”与“正常”的辨证关系
10
气体分子的能量分布示意图
11
成才 1. 性能可靠、经久耐用、优质优价 2. 文理兼重（意义和重要性） 3. 放眼量（10年，20年，30年，40年后）
12
理性选择
选课、选教师、合理安排时间
有意义的语义材料的遗忘曲线
《心理学》卢家楣等 主编 p.130
13
科学的学习方法
范畴论 方法论 自然科学 人和物（具象） 解剖、追问、求证 社会科学 人和社会关系（意象） 观察、体验、思考
特点 实证性（是非判断） 思辩性（价值判断） 价值论 求真 求善 关联论 我、它 我、你
14
真诚对话 苏格拉底认为最好的认识方式莫过于采用对话形式。 真正的对话式教学中的对话，发生在对话双方自由 的探究中或自发的讨论中，发生在对话双方精神上真 正的相互回应与相互碰撞中，发生在双方认知视界的 真正融合中。 培养学生形成对话理性，引导学生对话人生，理应 成为教育的一种责任和追求。 有选择地听 善说 创造
功利与审美
功利——过滤作用
审美——愉悦
19
三、什么是化学
1. 化学研究的对象和内容
对象：实物。在原子、分子层次上研究物质的组成、 结构、性质及其变化规律的一门科学， 它涉及存在于自然界的物质（如矿物、空气中的气 体、海洋里的水和盐、动植物体内的化学成分）， 内容：化学运动，主要是物质的组成、结构以及它 们的性质，其次是研究变化发生的一些外界条件。但 最终还要对变化本身的规律进行研究，即反应能否发 生，程度如何，有哪些影响因素等。同时也包含变化 过程中的一些物理量的变化。
20
21
ห้องสมุดไป่ตู้
准晶 曾经在理论上被反复证明了 的晶体中不可能存在的五次轴， 在1984年11月被Shechtman否定， 文章报道，在急冷的Al-Mn合 金中发现了二十面体相。 图1-1 准晶的晶体结构 我国郭可信等也同时独立地在急冷 (Ti1–x, Vx)2Ni 合 金 (x = 0. 0 ~ 0. 3) 中发现二十面体相，并于1985年初 发表。从文献的报道来看，这些物质内部结构都具有 严格的位置序，但不具有平移周期性，它们不是晶体 而是一种准周期晶体，简称准晶体或准晶
课程理论
1. 活动课程 2. 结构课程 3. 三要素课程 4. 情意中心课程 5. 三支柱课程
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学习《工程化学基础》的目的 使学生理解以下三个方面内容： ① 物质的组成无论多么复杂，它们最终都是由原子 组成的； ② 原子是运动的、相互作用着的；电子的运动与光 子有关。 ③ 物质的性质与物质的结构有关，化学变化时能量 与质量紧密联系，不可分割，能量是物质存在的又一 种表现形式。
再现
接受
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善听
对话在教育中的意义：“只有通过交流人类生活才 有意义。只有通过学生的思考的真实性才能证明教师 思考的真实性。教师不能为他的学生思考，也不能将 他的思考强加于他们。真正的思考，即关于现实的思 考，只能通过交流，不可能发生于孤立象牙塔之中。 “只有要求批判性思考的对话，也才能导致批判性思 考。没有对话就没有交流，而没有交流就不会有真正 的教育。”
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1.2 《工程化学基础》的教学对象和目的
1. 《工程化学基础》是现实需要的产物
大学本科化学教学的分类 ① 化学研究类， ② 化学品生产类， ③ 非化学研究非化学品生产类。
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一、课程简介
教学对象：非化学研究、非化学品制造类的学生 定位：高级科普、一碗馄饨 教材特色：以基础理论为经线，以工程应用为纬线， 经纬交织。 基础理论点到为止，不多，不深，通俗 应用实例少而精 三要素课程 文化要素 民主要素 智慧要素
欢迎大家共同学习
《工程化学基础》
教材：《工程化学基础》（第二版） 编著： 陈林根等 出版： 高等教育出版社
主讲人：成晓玲 何军
Email: ggcxl@ junhe@
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第一章 绪 论
学 习 要 求
1. 了解化学学科的地位和作用。 2. 明确学习《工程化学基础》的目的和要求。 3. 转变观念。 4. 掌握几个概念： 原子结合态单元、介观粒子、系统（敞开系统、封闭 系统、孤立系统）和环境，聚集状态和。反应进度、 物质的量。 5. 明确质量守恒和能量变化。
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对话必须具有的条件
(a) 对话意愿 (b) 爱。缺乏对世界与人的挚爱就不可能存在对话。 “如果我不热爱这个世界，不热爱生活，不热爱人， 我就不可能进入对话。” (c) 谦逊的态度 (d) 信任 (e) 希望，“没有希望就不可能存在对话，绝望是一 种沉默形式，是一种对世界的否定与逃避形式。 (f) 批判性思考，批判性思考与幼稚的思考形成鲜明 的对照……对幼稚的思考者来说，重要的是适应规 范化的‘今天’。对批判者来说，重要的是为了人 的不断的人性化对现实的不断改造。
《当今世界教育思潮》p. 259
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宗法思想 礼法思想
（官本位，权威迷信） （礼貌崇拜）
平庸气 世俗气 肃杀气
护短莫从师
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知声、知音、知乐
“是故不知声者，不可与言音，不知音者，不 可与言乐。知乐则几于礼矣”。
“审声以知音” 孔子——知之者不如好之者，好之者不如乐之者
《礼记. 乐记》——“知声而不知音者，禽兽也”。
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怎样学习《工程化学基础》
(1) 注重化学原理的学习和掌握。 (2) 应用实例是解释原理、服务于原理的，只求理解。 (3) 注重知识的系统性。
(4) 用理想引导实践。
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二、用理想引导行动
大势（努力奋斗）
现实（庸人泛滥）与（超越现实）
0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0 6 9 12 16 19 22
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其次，通过学习，加深对辨证唯物主义思想的理解， 确立具体情况具体分析的观点。
第三，通过学习，要求学生在碰到相关的化学问题 时有较好的理解能力，并能达到“简单的问题自己解 决，复杂的问题知道找谁解决”。
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六章简介 1. 编写目的、教材特色，教学要求和建议 2. 物质的组成、聚集状态（宏观性质） 3. 现象与本质的关系（微观性质） 4. 化学原理（热力学、动力学）、能量转化与利用 5. 化学原理的具体应用 6. 揭示矛盾，化解矛盾，树立辨证唯物主义世界观
“另类”与“正常”的辨证关系
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气体分子的能量分布示意图
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成才 1. 性能可靠、经久耐用、优质优价 2. 文理兼重（意义和重要性） 3. 放眼量（10年，20年，30年，40年后）
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理性选择
选课、选教师、合理安排时间
有意义的语义材料的遗忘曲线
《心理学》卢家楣等 主编 p.130
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科学的学习方法
范畴论 方法论 自然科学 人和物（具象） 解剖、追问、求证 社会科学 人和社会关系（意象） 观察、体验、思考
特点 实证性（是非判断） 思辩性（价值判断） 价值论 求真 求善 关联论 我、它 我、你
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真诚对话 苏格拉底认为最好的认识方式莫过于采用对话形式。 真正的对话式教学中的对话，发生在对话双方自由 的探究中或自发的讨论中，发生在对话双方精神上真 正的相互回应与相互碰撞中，发生在双方认知视界的 真正融合中。 培养学生形成对话理性，引导学生对话人生，理应 成为教育的一种责任和追求。 有选择地听 善说 创造
功利与审美
功利——过滤作用
审美——愉悦
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三、什么是化学
1. 化学研究的对象和内容
对象：实物。在原子、分子层次上研究物质的组成、 结构、性质及其变化规律的一门科学， 它涉及存在于自然界的物质（如矿物、空气中的气 体、海洋里的水和盐、动植物体内的化学成分）， 内容：化学运动，主要是物质的组成、结构以及它 们的性质，其次是研究变化发生的一些外界条件。但 最终还要对变化本身的规律进行研究，即反应能否发 生，程度如何，有哪些影响因素等。同时也包含变化 过程中的一些物理量的变化。
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ห้องสมุดไป่ตู้
准晶 曾经在理论上被反复证明了 的晶体中不可能存在的五次轴， 在1984年11月被Shechtman否定， 文章报道，在急冷的Al-Mn合 金中发现了二十面体相。 图1-1 准晶的晶体结构 我国郭可信等也同时独立地在急冷 (Ti1–x, Vx)2Ni 合 金 (x = 0. 0 ~ 0. 3) 中发现二十面体相，并于1985年初 发表。从文献的报道来看，这些物质内部结构都具有 严格的位置序，但不具有平移周期性，它们不是晶体 而是一种准周期晶体，简称准晶体或准晶