计算化学第一章ppt课件
合集下载
第一章 章末复习(38张PPT) 课件 高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
1.两极材料：活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的速度越快。2.电解质溶液相同时，金属腐蚀由快到慢：电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极3.相同浓度的不同介质：在强电解质中>弱电解质中>非电解质中4.金属防腐措施由好到坏：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐措施保护>无防腐措施保护5.同一种电解质溶液，浓度越大，腐蚀速率越快。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
九、电解原理
电解:让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应（阳极）和还原反应（阴极）的过程。
1、定义
2.电解池
(1)定义：将电能转化为化学能的装置。(2)组成：
与电源相连的两个电极
电解质溶液或熔化的电解质
形成闭合回路
外加直流电源
(3)电极名称与电极反应：阳极：与电源____相连，溶液中______移向此极，____电子，发生______反应。阴极：与电源____相连，溶液中______移向此极，____电子，发生_____反应。
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
2.电解水型：
水电离出的H+、OH－分别在两极放电。
NaCl
阴极：2H2O+2e－===H2↑+2OH－
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
Cu2＋ +2e－=== Cu(精铜)
Ag、Pt 、Au等金属沉积在池底形成阳极泥
1.两极材料：活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的速度越快。2.电解质溶液相同时，金属腐蚀由快到慢：电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极3.相同浓度的不同介质：在强电解质中>弱电解质中>非电解质中4.金属防腐措施由好到坏：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐措施保护>无防腐措施保护5.同一种电解质溶液，浓度越大，腐蚀速率越快。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
九、电解原理
电解:让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应（阳极）和还原反应（阴极）的过程。
1、定义
2.电解池
(1)定义：将电能转化为化学能的装置。(2)组成：
与电源相连的两个电极
电解质溶液或熔化的电解质
形成闭合回路
外加直流电源
(3)电极名称与电极反应：阳极：与电源____相连，溶液中______移向此极，____电子，发生______反应。阴极：与电源____相连，溶液中______移向此极，____电子，发生_____反应。
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
2.电解水型：
水电离出的H+、OH－分别在两极放电。
NaCl
阴极：2H2O+2e－===H2↑+2OH－
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
Cu2＋ +2e－=== Cu(精铜)
Ag、Pt 、Au等金属沉积在池底形成阳极泥
量子化学和计算化学简介PPT课件
Ψ=Φ, 只有一个 Slater 行列式
未考虑电子相关 !
• Post Hartree – Fock 计算
CI, PT, CC
CI 及各种近似
Full CI
0 ca i ia ca ij biaj b ca ij b kiacjb k c
i,a
i,j
i,j,k
a,b
a,b,c
Dim
c
1
求解Schrödinger 方程, 必需:
1. 做近似 2. 有适当的计算工具 3. 有计算程序
主要近似
1. 非相对论近似 2. Born-Oppenheimer 近似 3. Hartree-Fock 近似
独立粒子模型, “轨道”
4. 代数近似 (LCAO) ············
模型 Hamiltonian
- McGraw-Hill Encyclopedia of Chemistry, 1993
理论化学
量子化学 + 统计热力学
1927年, Heitler-London 发表 一篇处理H2分子的论文： W. Heitler and F. London,
Z. Physik, 44, 455 (1927)
从Hubbard model, 排除双占据, 得到
H ti kE ik Ji k 2 S iS k1 2n in k
Heisenberg Model
在 t-J 模型中,令第一项为零, ni=nj=1,
HJi k2SiSk 12
对Ψ(波函数)的近似
对于 ab initio 计算
• Hartree – Fock 计算
理论化学 和
计算化学
什么是理论化学 ?
1893 Nernst 以 “理论化学”
未考虑电子相关 !
• Post Hartree – Fock 计算
CI, PT, CC
CI 及各种近似
Full CI
0 ca i ia ca ij biaj b ca ij b kiacjb k c
i,a
i,j
i,j,k
a,b
a,b,c
Dim
c
1
求解Schrödinger 方程, 必需:
1. 做近似 2. 有适当的计算工具 3. 有计算程序
主要近似
1. 非相对论近似 2. Born-Oppenheimer 近似 3. Hartree-Fock 近似
独立粒子模型, “轨道”
4. 代数近似 (LCAO) ············
模型 Hamiltonian
- McGraw-Hill Encyclopedia of Chemistry, 1993
理论化学
量子化学 + 统计热力学
1927年, Heitler-London 发表 一篇处理H2分子的论文： W. Heitler and F. London,
Z. Physik, 44, 455 (1927)
从Hubbard model, 排除双占据, 得到
H ti kE ik Ji k 2 S iS k1 2n in k
Heisenberg Model
在 t-J 模型中,令第一项为零, ni=nj=1,
HJi k2SiSk 12
对Ψ(波函数)的近似
对于 ab initio 计算
• Hartree – Fock 计算
理论化学 和
计算化学
什么是理论化学 ?
1893 Nernst 以 “理论化学”
高考化学 第一章 第三节 化学反应热的计算课件 4
2.运用盖斯定律解题的常用方法 (1)虚拟路径法[以 C(s)＋O2(g) CO2(g)为例]
图 1－3－1 则有：ΔH1＝ΔH2＋ห้องสมุดไป่ตู้H3。
(2)加合法：即将化学方程式像代数方程式那样进行代数运 算，反应热也以同样方式进行运算。
例如：求 P4(s，白磷)→P(s，红磷)的热化学方程式。
已知：①P4(s，白磷)＋5O2(g) P4O10(s) ΔH1
CO(g)＋12O2(g)
CO2(g) ΔH2＝－282.57 kJ/mol
则反应 C(s)＋O2(g) CO2 (g)的反应热为( D )。
A.＋172.22 kJ/mol
B.－172.22 kJ/mol
C.＋392.93 kJ/mol
D.－392.93 kJ/mol
解析：由盖斯定律可知ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－110.35 kJ/mol ＋(－282.57 kJ/mol)＝－392.93 kJ/mol，故 D 项正确。
若 C(s)＋12O2(g)
CO(g)的反应热为 ΔH，则 ΔH＝ΔH1－ΔH2
＝__－__3_9_3_.5__k_J_/m__o_l－__(_－__2_8_3_._0_k_J_/m__o_l)__＝－__1_1_0_._5_k_J_/m__o_l。
盖斯定律 1.盖斯定律的应用及意义 根据盖斯定律，可以将热化学方程式相加减，间接把一些 生产和科研中难以测定的反应热计算出来；还可以比较物质的 稳定性，通常来讲，放热反应的生成物比反应物稳定，吸热反 应的反应物比生成物稳定。
盖斯定律及其应用 【例 1】(2010 年广东理综)在 298 K、100 kPa 时，已知： 2H2O(g) O2(g)＋2H2(g) ΔH1 Cl2(g)＋H2(g) 2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g) 4HCl(g)＋O2(g) ΔH3 则ΔH3 与ΔH1 和ΔH2 间的关系正确的是( )。
化学计算专题化学式计算课件
考点归纳: 化合物中R元素质量＝化合物质量×化合物中 R元素的质量分数
2、(2010· 广东) 下图是某品牌补铁剂的标签。 富马酸亚铁颗粒 化学式 ： C4H2FeO4 每包含富马酸亚铁0.2g 适应症 ： 缺铁性贫血 服用量每次1～2包(成人) ……
请回答 (1)富马酸亚铁中含有 4 种元素,C、H、Fe、O的原子个数比为 4:2:1:4 。
170 （2）富马酸亚铁中的相对分子质量为 （3）若每次服1包补铁剂，摄入铁元素的质量是 (结果取整数) mg 66
专题复习化学计算之一
有关化学式的计算
启发中学 杨明妮
考点剖析
1）计算物质的相对分子质量 2）化合物中各元素的原子个数比 3）计算化合物中各元素的质量比 4）计算化合物中某元素的质量分数
考点复习:计算物质的相对分子பைடு நூலகம்量
典题:已知一个碳-12原子的质量为a kg,一个氧原子的质量 为b kg,则这种氧原子的相对原子质量为( ) C A a/12b B b/12a C 12b/a D 12a/b
1、阿司匹林（化学式为C9H8O4）是一种常见的解 热镇痛药．下列说法正确的是（ C ） A．阿司匹林中含有24个原子 B．阿司匹林属于有机高分子化合物 C．阿司匹林由碳、氢、氧三种元素组成 D．阿司匹林中碳、氢元素质量比为9：8 2、（2013•商水县）2012年11月，白酒塑化剂风波再次引 发食品安全领域的“地震”．塑化剂的化学式为 C24H38O4，对人体血液系统会造成损害．你认为下列说 法正确的是（ D ） A．塑化剂是一种氧化物 B．塑化剂由66个原子构成 C．塑化剂中碳、氢、氧三种元素的质量比为12：19：2 D．塑化剂中碳元素的质量分数约为73.8%
1、化合物中各元素的原子个数比：
高考化学 第1章第1节《物质的量气体摩尔体积》课件
氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子 转移(得失)数目方面的陷阱。如Na2O2与H2O的反应，Cl2与NaOH 溶液的反应，电解AgNO3溶液等。 4．弱电解质的电离或盐类的水解
考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及 弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。如1 mol·L－1的NH4Cl溶液 中c(NH＋ 4 )<1 mol·L－1,1 mol FeCl3水解生成Fe(OH)3胶粒的数目要远 远小于NA。
A．标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为NA个 B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为 0.5 mol C．17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4NA个 D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减 少64 g [思路点拨] 解答本题应注意： (1)CH2Cl2的状态。(2)1个丙烷(C3H8)分子有8个C—H极性键。(3) 粗铜中含Zn、Fe、Ag、Au。
A．当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度 ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强 p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积 V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量 m(H2)>m(Ne)>m(O2)
解析：反应前后气体质量不变，体积不变故密度不变。所以 B、C 正确。 M >32 g·mol－1，A 错。因相对密度等于两气体在同温同压 下的密度之比，放电后压强改变，所以相对密度亦变[或相对密度 等于摩尔质量之比， M 改变，M(H2)不变，则相对密度改变]。 答案：AD
考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及 弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。如1 mol·L－1的NH4Cl溶液 中c(NH＋ 4 )<1 mol·L－1,1 mol FeCl3水解生成Fe(OH)3胶粒的数目要远 远小于NA。
A．标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为NA个 B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为 0.5 mol C．17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4NA个 D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减 少64 g [思路点拨] 解答本题应注意： (1)CH2Cl2的状态。(2)1个丙烷(C3H8)分子有8个C—H极性键。(3) 粗铜中含Zn、Fe、Ag、Au。
A．当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度 ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强 p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积 V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量 m(H2)>m(Ne)>m(O2)
解析：反应前后气体质量不变，体积不变故密度不变。所以 B、C 正确。 M >32 g·mol－1，A 错。因相对密度等于两气体在同温同压 下的密度之比，放电后压强改变，所以相对密度亦变[或相对密度 等于摩尔质量之比， M 改变，M(H2)不变，则相对密度改变]。 答案：AD
化学反应热的计算ppt课件
三、中和热的测定
环形玻璃搅拌棒、实验大概步骤、操作注意之处及原因
2
第二节 燃烧热
一、燃烧热
．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳
定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa
②反应程度：
完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时
的中和热小于57.3kJ/mol。
3
第三节 化学反应热的计算
一、盖斯定律(主要是应用)
1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物） 和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关， 如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和 与该反应一步完成的反应热是相同的。 2、运用：根据盖斯定律，可以设计反应求出另一个反应的 反应热。
11
化学平衡图像
速率——时间(判断改变条件、平衡移动) 转化率——温度——压强(定一变二)
转化率——T/P——时间(先拐先平数值大)
二、化学平衡常数
表达式、K值只与温度有关、转化率的计算 计算题(列出起始、转化、平衡浓度)
12
第四节 化学反应进行的方向
金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的 快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀 ＞有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般 防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
13
反应方向判断依据
• 在温度、压强一定的条件下，化学反应的 判读依据为：
• ΔH-TΔS〈 0 反应能自发进行
• ΔH-TΔS = 0 反应达到平衡状态
环形玻璃搅拌棒、实验大概步骤、操作注意之处及原因
2
第二节 燃烧热
一、燃烧热
．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳
定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa
②反应程度：
完全燃烧，产物是稳定的氧化物。
3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时
的中和热小于57.3kJ/mol。
3
第三节 化学反应热的计算
一、盖斯定律(主要是应用)
1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物） 和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关， 如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和 与该反应一步完成的反应热是相同的。 2、运用：根据盖斯定律，可以设计反应求出另一个反应的 反应热。
11
化学平衡图像
速率——时间(判断改变条件、平衡移动) 转化率——温度——压强(定一变二)
转化率——T/P——时间(先拐先平数值大)
二、化学平衡常数
表达式、K值只与温度有关、转化率的计算 计算题(列出起始、转化、平衡浓度)
12
第四节 化学反应进行的方向
金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的 快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀 ＞有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般 防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
13
反应方向判断依据
• 在温度、压强一定的条件下，化学反应的 判读依据为：
• ΔH-TΔS〈 0 反应能自发进行
• ΔH-TΔS = 0 反应达到平衡状态
化学：第一章《化学反应与能量》全章课件(人教选修4)
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的 盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小 烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅 拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的 最高温度，记为终止温度，记入下表。
思考5：酸、碱混合时，为何要把量筒中的 NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
答：因为本实验的关键是测反应的反应热，若 动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。
作业： 课本P6 3-(2,3,5,6)、4 ［课外作业］ 1、预习课本下一小节的内容 2、课外查阅我国能源结构和状况。
一、燃烧热 二、能源
一、燃烧热
1、定义
25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧 化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
2、单位 3、注意 kJ/mol
指定产物通常规定为：它是指物质中的下列元素
⑵ 一定标明各物质的状态（s、l、g、aq） ；
⑶ ΔH只放右边，以空格与标有物质状态的化学方程 式隔开(数值及单位) 放热： ΔH < 0； 吸热： ΔH > 0； ⑷ 系数仅仅表示物质的量，不表示分子或原子个数； 故系数可以是整数、分数、小数；
⑸ΔH的值与系数相匹配。 系数加倍，ΔH值也加倍。 正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反。 ⑹ 反应物完全变成生成物，所释放或吸收的热量。
H2 + I2 == 2HI
只表示物质变化
【例1】 在200℃、101kPa时，1 mol H2与碘蒸气作用生 成HI的反应，科学文献上表示为：
H2(g) + I2 (g) ==== 2HI(g) ΔH =
101kPa
200℃
－14.9 kJ/mol
二、热化学方程式
1、定义
ห้องสมุดไป่ตู้
第一章-第二节-第二课时-《气体摩尔体积》市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
P1 n1 P2 n2
物质旳量之比
（T、V相同）
5. 同温同压下，相同质量旳任何气体旳体
积与其式量 成反比
m VM
PV RT 1
2 （T、P、m相同 ）
M VM
2
1
1.同温同压下，相同体积（或分子数或物质旳量）旳下列
气体中，质量最大旳是（C ）
（A）氦气 （B）氢气 （C）氧气 （D）氮气
结论
v对象：任何气体
v物质旳量：1mol
体积约占 22.4Ｌ
22.4L
(原则情况）
原则情况下旳气体摩尔体积示意图
原则情况下，1mol 任何气体旳体积都约是22.4L 。 原则情况下旳气体摩尔体积Vm≈22.4 L·mol-1 １mol任何气体，能够是单一纯净旳气体，也能够是混合气体。
因为不考虑实际气体旳分子大小，所以全部气体没有差别， 都可看作是相同旳分子。
试计算：原则情况下，0.8molH2和0.4molO2旳混合气旳 体积约为___2_6_._8_8_L____。
(0.8mol+0.4mol)×22.4L·mol－1=26.88L
例一: 在原则情况下, 2 . 2 g CO2 旳体积是多少？
解： n（CO2） =
m [CO2] M[CO2]
2.2g = 44 g ·mol －1 = 0 . 05mol
在相同条件(00C、1.01×105Pa)下，1mol气体旳体积几乎 完全相同，都约为22.4L。
为何相同条件下，1mol不同固体和液体旳体积不同，而1mol不 同气体旳体积几乎相同？物质旳体积与什么原因有关？
经过该视频(影响物质体积旳原因)旳立体展示可让学生更生动形象地了 解影响物质体积旳三个要素，还能让学生深刻地体会到温度和压强对分 子间旳距离旳影响，从而突破这节课旳难点。
大学化学课件第一章
思考
1. 101.325 kPa，273.15 K下，H2O(l), H2O(g)和 H2O(s)同时共存时，系统中的相数为多少？
2. CaCO3(s)分解为CaO (s)和CO2(g)并且达到平 衡的系统中有多少相？
二、状态与状态函数 (state function )
1. 状态是体系内一切性质的总和。
例1.1 在容积为10.0 L的真空钢瓶内，充入氯气， 当温度为288 K时，测得瓶内气体的压强为 1.01×107 Pa。 试计算钢瓶内氯气的质量，以千克表示。
解：由pV=nRT， 推出 m MpV RT
m 71.0103 1.01107 10.0 103 8.314 288
单相体系：均匀体系，只有一个相的体系。 多相体系：不均匀系，有两相或两相以上的体系。 相变：同一物质的气相、液相、固相间的相互转
化，叫做相变。固态物质不同晶形间的转 化也属相变。
TiO2/MgTiO3 界面结构
高分辨透射电子显微镜(HRTEM) High-resolution Transmission Electron Microscope
1. 理想气体 为了研究的方便，假设有一种气体：
只有位置不占有体积，是一个具有质量的几何点。 分子之间没有相互作用力， 分子间及分子与器壁间的碰撞不造成动能损失。 这种气体称之为理想气体。
说明
1) 理想气体只是一种人为的气体模型， 实际中它是不存在的。
2) 研究结果表明: 在温度不太低，压力不太高（高温、低压）条件下， 气体分子间的距离相当大， 气体分子自身体积与气体体积相比可以忽略， 分子间的作用力也显得微不足道， 可以近似认为是理想气体。 高温、低压： 温度高于0 oC， 压强低于1 atm。
反应热的计算(课件)高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
的热量为_________________kJ(用含有a和b的代数式表示)。
题型五：根据燃烧热计算
根据燃烧热计算：紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1 mol”，生成
物为稳定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
例5.[课本P15例题1]黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到
SO2的途径之一，反应的化学方程式为：4FeS2+11O2≜2Fe2O3+8SO2,在25℃
(2)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气
体的减排具有重要意义。CH4CO2催化重整反应为
CH4(g)＋CO2(g)══2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)══CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)══CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
∆H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=-ckJ/mol
∆H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=+ckJ/mol
例2. 理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)
过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 (
HNC(g)异构化反应
)D
A．HCN比HNC稳定
3H2(g)＋N2(g)
2NH3(g)
ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
例3.已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下:
化学键
C－H
C＝C
C－C
H－H
键能（kJ/mol）
414.4
615.3
347.4
435.3
题型五：根据燃烧热计算
根据燃烧热计算：紧扣燃烧热的定义，反应物的量为“1 mol”，生成
物为稳定的氧化物。Q放＝n(可燃物)×|ΔH|。
例5.[课本P15例题1]黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到
SO2的途径之一，反应的化学方程式为：4FeS2+11O2≜2Fe2O3+8SO2,在25℃
(2)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气
体的减排具有重要意义。CH4CO2催化重整反应为
CH4(g)＋CO2(g)══2CO(g)＋2H2(g)。
已知：C(s)＋2H2(g)══CH4(g) ΔH＝－75 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)══CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1
∆H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=-ckJ/mol
∆H=(E2-E1)kJ/mol
=(a-b) kJ/mol
=+ckJ/mol
例2. 理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)
过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 (
HNC(g)异构化反应
)D
A．HCN比HNC稳定
3H2(g)＋N2(g)
2NH3(g)
ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。
例3.已知：CH3CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下:
化学键
C－H
C＝C
C－C
H－H
键能（kJ/mol）
414.4
615.3
347.4
435.3
第一章第二节反应热的计算课件高二化学人教版选择性必修一
2．合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起 着重要作用。贮氢合金ThNi，可催化由CO、H2合成CH4的反应。已知 温度为T时：CH4(g)＋2H2O(g)══CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165 kJ·mol－1， CO(g)＋H2O(g)══CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJ·mol－1。温度为T时，试 写出CO、H2合成CH4的热化学方程式。
规律方法指导：
反应热的计算与大小比较 ①寻找ΔH之间的等量关系时，应特别注意盖斯定律的应 用，通过方程式的加减进行计算。 ②比较ΔH大小时，应特别注意物质的状态，理清物质三 态变化中能量的变化。
〔变式训练1〕已知：C2H5OH(l)══C2H5OH(g) ΔH1 6H2O＋6CO2(g)══C6H12O6(g)＋6O2(g) ΔH2 C6H12O6(g)══2C2H5OH(l)＋2CO2(g) ΔH3 C2H5OH(g)＋3O2(g)══3H2O(g)＋2CO2(g) ΔH4 下列说法正确的是
a．虚拟路径：
b．应用盖斯定律求解： ΔH1＝___Δ_H_＋__Δ__H_2 则 ： ΔH＝ _Δ_H_1_－__Δ_H_2_＝__－__3_9_3_._5_k_J_·m__o_l－__1－__(_－__2_8_3_.0__k_J_·m__o_l－_1_)_＝__－____ _______________1_1_0_.5__k_J·_m_o_l。－1
第二节 反应热的计算
学习目标 1．通过盖斯定律的学习，理解盖斯定律，并能利用盖斯定律解决简单问 题。 2．通过热化学方程式、中和热、燃烧热和盖斯定律的学习，能进行反应 焓变的简单计算。
核心素养 1．从宏观角度认识和掌握盖斯定律，培养宏观辨识和微观探析的能力。 2．认识化学变化的本质是既有新物质生成又伴有能量变化，并遵循盖斯 定律，培养变化观念与平衡思想。 3．通过分析、推理等方法总结反应热与始态、终态的相互关系，建立认 知模型，能运用模型解决有关反应热的计算。
高中化学第一章第二节物质的量优秀课件
12g
解： 碳原子数=
≈ 6.02×1023
1.993 × 10－23g
阿伏加德罗常数
符号：NA
意大利科学家
(1)含义：1mol 任何粒子的粒子数,叫阿 伏加德罗常数,即NA。 (2)等于0.012kg 12C所含的碳原子数。
(3)约为6.02×1023 mol-1
小结 1mol粒子的粒子数
0.012Kg12C 所含的碳原子数
符号NA，约为6.02×1023 mol-1
二、摩尔质量
M
NA
m
n
N
M
NA
宏观物体 的质量
纽带或 桥梁
微观粒子 的个数
说出以下语句的含义。 〔1〕１mol H 表示１mol的氢原子 〔2〕３mol H2 表示３mol的氢气分子 〔3〕 1mol CO2表示1mol二氧化碳分子
物质的量的表示方法： 物质的量的多少(mol)＋能表示微观粒子的符号
那么不同状态的物质，体积大小跟哪些因素有关 呢？
举一个例子：同学们在做操的时候，你们班在操场上所 占的面积和哪些因素有关? 人数、人的间距、胖瘦
粒子数目
粒子间距
粒子大小
首先我们来分析1mol固态和液态物质体积为 什么不同。
固态结构微粒间的距离很小
液态结构微粒间的距离也小
讨论影响1mol固体和液体物质体积的因素有哪些？
2 mol 3、2 mol Mg变成Mg2+时失去电子数是多少？
2×2×6.02×1023 个
【思考与交流】
1mol物质的质量是多少克？
计算1mol物质的质量
粒子符 号 C
Fe
物质的 每个粒子的 1摩物质含
式量
质量（g/个） 有的粒子数 （个）
高一化学必修一第一章所有 幻灯片 PPT课件 图文
热，并用玻璃棒搅拌，防止液滴飞溅。 当出现较多固体时停止加热，余热蒸干
水分蒸发， 蒸发皿中出 现白色固体
2、过滤操作中应注意那些问题? 一贴，二低，三靠
烧杯紧靠玻璃棒
滤纸边缘低于漏斗 边缘，液面低于滤 纸边缘。
滤纸紧贴 漏斗内壁
Hale Waihona Puke 漏斗下端紧 靠烧杯内壁玻璃棒紧靠 三层滤纸上
讨论
1.过滤后如果溶液仍然浑浊，怎么办？ 应重新过滤一遍。
I2 184℃
CCl4 77℃
减压蒸馏
常见的几种分离方法：
总结
[回顾]
上几节课我们学习了“物质的量（n）”及 其单位摩尔（mol），那由n可以求出哪些 物理量？
质量
÷M
m （ ） ×M
物质的量
（n）
×NA ÷NA
微粒数 （N）
分子 原子 离子
电子 质子 中子
第二节 气体摩尔体积
22.4L
(标准状况）
2.如果过滤是为了得到洁净的沉淀物， 则需对沉淀物进行洗涤，方法是： 向过滤器（漏斗）里加入适量蒸馏 水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后 ，再加水洗涤，重复2~3次，直至沉淀 物洗净为止。
思考交流：
玻璃棒在溶解、过滤、蒸发时的作用是什么？ 溶解时：搅拌，加速溶解 过滤时：引流 蒸发时：搅拌，防止局部过热，液体飞溅
不可以，酒精与水互溶，无法分层 不能用分液的方法分离。
可以换用苯（密度比水小），汽油 等有机溶剂。
CCl4 • 碘水 下层紫色
苯 上层紫色
• 溴水 下层橙色 上层橙色
探究
• 用CCl4萃取碘水中的碘，实质是碘单质从 水相里面转移到CCl4里，得到的是含碘的 CCl4溶液，若现在要把碘从CCl4提取出来 可以采用什么办法？
水分蒸发， 蒸发皿中出 现白色固体
2、过滤操作中应注意那些问题? 一贴，二低，三靠
烧杯紧靠玻璃棒
滤纸边缘低于漏斗 边缘，液面低于滤 纸边缘。
滤纸紧贴 漏斗内壁
Hale Waihona Puke 漏斗下端紧 靠烧杯内壁玻璃棒紧靠 三层滤纸上
讨论
1.过滤后如果溶液仍然浑浊，怎么办？ 应重新过滤一遍。
I2 184℃
CCl4 77℃
减压蒸馏
常见的几种分离方法：
总结
[回顾]
上几节课我们学习了“物质的量（n）”及 其单位摩尔（mol），那由n可以求出哪些 物理量？
质量
÷M
m （ ） ×M
物质的量
（n）
×NA ÷NA
微粒数 （N）
分子 原子 离子
电子 质子 中子
第二节 气体摩尔体积
22.4L
(标准状况）
2.如果过滤是为了得到洁净的沉淀物， 则需对沉淀物进行洗涤，方法是： 向过滤器（漏斗）里加入适量蒸馏 水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后 ，再加水洗涤，重复2~3次，直至沉淀 物洗净为止。
思考交流：
玻璃棒在溶解、过滤、蒸发时的作用是什么？ 溶解时：搅拌，加速溶解 过滤时：引流 蒸发时：搅拌，防止局部过热，液体飞溅
不可以，酒精与水互溶，无法分层 不能用分液的方法分离。
可以换用苯（密度比水小），汽油 等有机溶剂。
CCl4 • 碘水 下层紫色
苯 上层紫色
• 溴水 下层橙色 上层橙色
探究
• 用CCl4萃取碘水中的碘，实质是碘单质从 水相里面转移到CCl4里，得到的是含碘的 CCl4溶液，若现在要把碘从CCl4提取出来 可以采用什么办法？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2000年 第一届国际结构基因组会议 召开，美、英、法、德、加拿大、 荷兰、以色列、意大利、日本9个国 家开始结构基因组计划的合作； 2003年 Pengyu Ren和Jay W. Ponder提出了水的AMOEBA模型， 这是一种可极化的水的结构模型；
计算化学的历史和涉及
计算化学这一门边缘科学历史很 短，但涉及面很广， 在计算机方面包括——硬件 软件 语言 计算方法
三、
对计算机化学学科的认识 学科交叉天地宽
现状及前景
化学中可以直接转化为能有效地应
用计算机来解决的形式数学 (Formal mathematics) 的问题
还不多，绝大多数化学知识的信
息量大，又多是经验的和各种数
据类型相混杂的。
现状及前景
化学仍然是需要化学家的经验
和直觉的科学，它的这一特 性阻碍了用计算机解决化学
所以：计算化学是用 于化学研究的一种方 法学，是一种越来越 重要的工具。
计算化学的历史和涉及 1925年,Heisenberg发表了第 一篇量子力学的文章，一个 新的学科---“计算化学”诞 生了；
1933年,Bernal, J. D.和 Flowler, R. H提出了水的原 子模型;
1946年,Frank Westheiner完成了第一 次分子力学计算； 1959年,Kauzmann提出 疏水作用是稳定蛋白质结 构的主要作用的一种；
石油化工
生化
药物
有机合成
选矿
高温冶金
材料科学
什么是计算化学
计算化学在更广泛 的意义上又可称作 “计算机化学”。它 是化学、数学、计算 机科学等学科交叉的 新兴学科。
计算化学是化学的一个分支， 但不属于真正意义上的化学， 它是利用数学、统计学和计 算机科学的方法，进行化学、 化工的实验设计、数据与信 息的处理、分类、解析和预 测。
当今，科学计算已成为科 学研究的第三手段，“实 验-理论-计算”三位一体 是现代科学研究的基本模 式，三者既相对独立，又 相互补充，相互依赖，相 互促进。
由于有了计算这一强有力的手 段，大大增强了人们科学研 究的能力，促进了不同学科 之间的交叉与渗透，缩短了 从基础研究到开发应用的过 程，加速了把科学技术转化 为生产力的进程。
除此之外，对于未知或不易 观测的化学系统，计算化学 还常扮演着预测的角色,提供 进一步研究的方向。另外， 计算化学也常被用来验证、 测试、修正、或发展较高层 次的化学理论。
计算化学是一门涉及多种学科的边缘学科
无机化学
有机化学 量子化学
物理化学
化学 软件 数学
微分方程 统计 运筹学
硬件
工程
拓扑学
问题的进一步深入。
现状及前景
因此，未来计算机化学的发展 将在很大程度上取决于能否
将化学问题转化为形式数学 问题。这应是计算机化学基
础研究的中心。
现状及前景 今天，以计算机及其网络深入到
社会的各个层面为标志的数字 化新世纪已经到来，也将使传
统化学发生深刻的变化。
现状及前景
化学已由只实验不计算； 演变为先实验再计算；
在化学方面包括——无机化学、 有机化学、分析化学、高分子 化学、结构化学、环境化学
所用计算方法包括——线性代 数、微积分、数值逼近、概率 统计、最优化、拓扑、数据库
计算化学的类型
1. 以计算机体系为主的计算化学
2. 以计算数学为主要体系的计算化学 和化工 3. 以化学应用为主的计算化学 4. 以介绍应用程序为主的计算化学 5. 以介绍在化学分析仪器中使用电子 计算机为主的计算化学
什么是计算化学
究竟什么是计算化学呢？由于 其目前在各种化学研究中广泛应 用，我们并不容易给它一个很明 确的定义。简单的来说，计算化 学是根据基本的物理化学理论 （通常是量子化学）以大量的数 值运算方式来探讨化学系统的性 质。
最常见到的例子是以量 子化学计算来解释实验 上各种化学现象，帮助 化学家以较具体的概念 来了解、分析观察到的 结果。
也必将逐步演变为 先计算再实验.
现状及前景
计算机化学和计算化学的 结合已开始孕育一个新的
更带数字化色彩的学科方 向。
化学要解决的问题
具未知化合物结构的测定 具备某种特定性质的化合物分子结构的预测 化合物的制备方法 这三个问题对整个化学来说是永久性的。在 计算机化学中，它们分别称为计算机辅助结构 解析、计算机辅助分子设计和计算机辅助合成 路线设计。
例 1.核技术的发展 2.药物设计 3.不对称合成
二、
一 二 三
什么是计算化学 计算化学的历史和涉及 计算化学的类型
四 计算化学的主要领域
五 计算化学的影响
什么是计算化学 由于化学、数学、计 算机科学之间的相互渗 透和交叉，以及新的实 验手段和计算机的广泛 使用，产生的一门新科 学——计算化学。
计算化学的主要领域
1.模式识别在化学中的应用
2.计算机模拟在化学中的应用 3.量子化学计算方法
4.化学数据库
计算化学的影响
1.促进了理论化学的发展
2.测试仪器的改进 3.化学情报的检索
4.数据库的建立
计算化学的影响
5.智能模型的发展 6.实验室成果的工业化 7.化学教学的应用 8.实验数据的处理
计算化学第一章
、计算-科学研 究的第三手段
随着当代科学技术 的飞速发展，特别是计 算机科学与计算机技术 的飞速发展，彻底地改 变了世界的面貌。
教育与科学研究事业也 受到了剧烈的冲击和强 有力的促进。解放思想， 更新观念是时代的要求。
以往，认为 “实践-认识(理论)-再实践再认识” 是人类认识自然，改造自 然的基本循环过程。
1969年,Levitt, M和Lifson, S. J报道了第一次采用分子 力学的方法对蛋白质结构进 行优化； 1979年,Levitt等人采用了分 子动力学方法揭示了X射线 晶体衍射B因子的起源；
1989年,Allinger等人发布了分子力学 与分子动力学模拟程序MM3； 1998年 美国化学家库恩(Walter Kohn) 和英国科学家波普尔(John A. Pople) 因为对量子化学的贡献获得诺贝尔化 学奖； 同年,IBM投资10亿美元，研制 速度为1000万亿次/每秒的超级计算机 "蓝色基因"，用于生物分子的模拟研 究；