普通化学课件第一章
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第一章物质的聚集状态普通化学优秀课件
第一章物质的聚集状态普通化学
第一节 气体 第二节 液体
第一节 气体
一、理想气体状态方程
1．理想气体：假设分子不占有体积、分子间没 有吸引力、分子之间及分子与器壁之间发生 的碰撞不造成动能损失。
注：实际气体在高温、低压下接近理想气体。
为什么？
2．描述气体状态的物理量：T、P、V和n 3．方程式：pV=nRT
P总
n总RT V
4.008.314 298.15 10.0103
991.5kPa
∵Pi
ni n总
P总
P(N2 )
1.00 991.5 4.00
247.9k
Pa
P(H2 )
3.00 991.5 4.00
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
743.6k
Pa
例1-3一容器中含4.4g二氧化碳、16g氧气和14g氮气， 在20℃时的总压力为200kPa。计算：⑴二氧化碳、 氧气和氮气的分压各是多少？⑵该容器的体积是多少？
解：
⑴n(CO2 )
4.4 44
0.10mol , n(O2 )
16 32
0.50 mol
n( N2 )
14 28
0.50 mol
n(总) n(CO2 ) n(O2 ) n(N2 ) 1.10 mol
P(CO2)
n(CO2) n(总)
P(总)
0.1020018.2kPa 1.10
0.50
P(O2)
图1-2 几种液体的蒸气压曲线
P(kPa)
T（℃）
图1-2 几种液体的蒸气压曲线
三、水的相图
㈠概念
1．相：系统内部物理和化学性质完全均匀的部分 称为相 2．相变：物质从一个相转到另一个相的过程。如 水（液相）加热蒸发转为水蒸气（气相） 3．相平衡：各相的组成和数量不随时间而改变 4．相图：相平衡时的温度、压力之间的关系用图 形来表示，这种图称为相图
第一节 气体 第二节 液体
第一节 气体
一、理想气体状态方程
1．理想气体：假设分子不占有体积、分子间没 有吸引力、分子之间及分子与器壁之间发生 的碰撞不造成动能损失。
注：实际气体在高温、低压下接近理想气体。
为什么？
2．描述气体状态的物理量：T、P、V和n 3．方程式：pV=nRT
P总
n总RT V
4.008.314 298.15 10.0103
991.5kPa
∵Pi
ni n总
P总
P(N2 )
1.00 991.5 4.00
247.9k
Pa
P(H2 )
3.00 991.5 4.00
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
743.6k
Pa
例1-3一容器中含4.4g二氧化碳、16g氧气和14g氮气， 在20℃时的总压力为200kPa。计算：⑴二氧化碳、 氧气和氮气的分压各是多少？⑵该容器的体积是多少？
解：
⑴n(CO2 )
4.4 44
0.10mol , n(O2 )
16 32
0.50 mol
n( N2 )
14 28
0.50 mol
n(总) n(CO2 ) n(O2 ) n(N2 ) 1.10 mol
P(CO2)
n(CO2) n(总)
P(总)
0.1020018.2kPa 1.10
0.50
P(O2)
图1-2 几种液体的蒸气压曲线
P(kPa)
T（℃）
图1-2 几种液体的蒸气压曲线
三、水的相图
㈠概念
1．相：系统内部物理和化学性质完全均匀的部分 称为相 2．相变：物质从一个相转到另一个相的过程。如 水（液相）加热蒸发转为水蒸气（气相） 3．相平衡：各相的组成和数量不随时间而改变 4．相图：相平衡时的温度、压力之间的关系用图 形来表示，这种图称为相图
普通化学课件 北大 卞江教授 第一章
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
8. 如何学好普通化学？（1）
z 气体、液体、溶液 z 化学热力学初步 z 化学动力学初步 z 化学平衡、酸碱平衡和
沉淀溶解平衡
z 氧化还原和电化学 z 原子结构和量子力学 z 分子结构和固体结构 z 配位化合物 z 元素导论
z 地球：我们的家园
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
碳60：最美丽的分子 (1985)
Jiang Bian
4. 化学王国的版图
z 五个基础分支
无机化学 有机化学 分析化学 物理化学 高分子化学
z 新的生长点
材料化学 生物化学 计算化学 环境化学 能源化学
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
7. 如何在大学获得成功？（4）
成长的阶梯
虚怀若谷
挑战权威
毕业生
主动理解
被动接受
大学新生
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
8. 如何学好普通化学？
普通化学的内容 学习兴趣 学习的毅力 一点哲学 开拓视野
Jiang Bian
8. 如何学好普通化学？（1）
z 气体、液体、溶液 z 化学热力学初步 z 化学动力学初步 z 化学平衡、酸碱平衡和
沉淀溶解平衡
z 氧化还原和电化学 z 原子结构和量子力学 z 分子结构和固体结构 z 配位化合物 z 元素导论
z 地球：我们的家园
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
碳60：最美丽的分子 (1985)
Jiang Bian
4. 化学王国的版图
z 五个基础分支
无机化学 有机化学 分析化学 物理化学 高分子化学
z 新的生长点
材料化学 生物化学 计算化学 环境化学 能源化学
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
7. 如何在大学获得成功？（4）
成长的阶梯
虚怀若谷
挑战权威
毕业生
主动理解
被动接受
大学新生
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
Jiang Bian
8. 如何学好普通化学？
普通化学的内容 学习兴趣 学习的毅力 一点哲学 开拓视野
普通化学课件第一章
开放系统 有物质和能量交换
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封闭系统 只有能量交换
图1.1 系统的分类
隔离系统 无物质和能量交换
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21
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12
1. 化学的分支学科
无机化学：无机物 有机化学：碳氢化合物及衍生物 分析化学：测量和表征 物理化学：所有物质系统 高分子化学：高分子化合物 若干新分支：环境化学、核化学等等
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13
2. 化学的地位和作用
化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一 化学继续推动材料科学发展 化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障
网页在完善中
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17
1第 章 热化学与能源
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18
本章学习要求：
了解等容热效应(qv)的测量原理。熟悉qv的实验 计算 方法。
了解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化 学定律。理解等压热效应与反应焓变的关系、等容热 效应与热力学能变的关系。
初步掌握标准摩尔反应焓变的近似计算。 了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略。
研究现状(2000年) 化合物>2000万种 时间分辨率：1 fs 空间分辨率：0.1nm 分析所需最小量：10 -13 g。
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2
化学的定义：
化学是在原子和分子水平上研究物质 的组成、结构和性质及其变化规律和 变化过程中能量关系的科学。
化学是研究包括原子、分子、分子片、超分子等各种 物质的不同层次与复杂程度的聚集态的合成和制备、 反应和转化，分离和分析，结构和形态，化学物理性 能和生物与生理活性及其规律和应用的科学。
同济大学普通化学ppt第一章(第一节)
9
* 注意它们的正负号： 通常是站在体系 体系的立场来规定的： 体系 体系从环境吸热 （获得能量），Q为正值； 体系向环境放热（损失能量）， Q为负值。 环境对体系作功（获得能量），W为正值; 体系对环境作功（损失能量），W为负值 ①。
① 对于功（W）的正负符号规定，有的书刊与此相反。
10
*功有不同的形式：
溶液反应海洋地球体系的划分根据体系与环境间的关系可将体系分为三大类分类物质交换能量交换敞开体系有封闭体系无孤立体系无有有无敞开体系封闭体系孤立体系二体系的性质在热力学体系中温度压力体积密度等宏观性质称作体系的热力学性质thermodynamicpropertyofsystem简称为体系的性质
第一节
基 本 概 念
= 8.3145 Pa ⋅ m3 ⋅ K −1 ⋅ mol −1
= 8.3145 J ⋅ K −1 ⋅ mol −1
14
2．理想气体分子的特征 严格遵守理想气体状态方程的气体称为理想气体。 *理想气体分子间的作用力忽略不计； *理想气体分子本身占有的体积忽略不计。 严格意义上的理想气体实际上是不存在的。但对实际气体 来说，只要温度不是太低，压力不是太高，都可以近似用理 想气体状态方程作有关p、V、T、n 的计算。
汽 油 水 汽 冰 水 铁粉和硫磺粉
12
*对于相这个概念，要注意如下几点：
(1) 不论有多少种气体组分都只有一个相（即气相）。这种只有一个 相的体系称为单相体系或均匀体系。 (2) 除固溶体（固体溶液）外，每一种固态物质即为一个相，体系中 有多少种固态物质即有多少相。含有两个或多个相的体系称为多相体系 或非均匀体系。 (3) 液态物质视其互溶程度通常可以是一相（例如水与酒精的混合 物）、两相（例如水和油的混合物）、甚至三相共存（例如水、油和汞 的混合物）。 (4) 单相体系中不一定只有一种组分物质（例如气体混合物即由多种 物质所组成）；同一种物质也可因聚集状态的不同而形成多相体系（例 如水、水蒸气和冰三相共存）；聚集状态相同的物质在一起也不一定就 是单相体系（例如油水分层的液态体系有两相）。
高一化学必修一第一章课件
1.BaCl2→NaOH →Na2CO3 HCl 2. BaCl2→ Na2CO3 → NaOH HCl 3. NaOH →BaCl2→ Na2CO3 HCl
加入除杂试剂的顺序可以是：
（2）左物右码
先大后小 归零放盒
①酒精灯的使用：
a.使用前，检查有无酒精，用漏斗添加，禁止向燃着的酒精灯里添加酒精。
b.添入的酒精不能超过灯身容积的2/3，不能少于1/4。
c.用燃着的火柴去点燃酒精灯，不允许用另一支酒精灯去“点火”（否则：倾侧的酒精灯溢出酒精，引起大面积着火 ）。
d.用灯帽盖灭火焰，不允许用嘴吹灭。 （否则：可能将火焰沿着灯颈压入灯内，引起着火爆炸 ）
实验室中的可燃物质要远离火源，检查灭火设备是否齐全
制取有毒气体（Cl2、CO、SO2、H2S、NO等）时，要在通风橱内进行，并采取相应的措施处理（灼烧、吸收、收集等）
用加热法制取气体并用排水法收集时，注意熄灯顺序；吸收溶解度较大的气体（HCl、NH3）时，加装安全瓶或漏斗。
稀释浓硫酸时，要边搅拌边将浓硫酸沿烧杯壁倒入水中；加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片。
取下未冷却的蒸发皿时，
要放在石棉网上。
溶解 过滤 蒸发 烧杯内为无色透明溶液， 滤纸有残物 有白色晶体析出 粗盐溶解有少量不溶物 操作步骤及现象：
过滤
[问题] 不溶性的泥沙与盐分离是哪一步骤？ 过滤后，烧杯内的物质可能是哪些？ 蒸发后得到的盐可能还有什么杂质没有除去？ 用什么方法可以检验出杂质是否存在？ NaCl、CaCl2、MgCl2、可溶性硫酸盐 CaCl2、MgCl2、硫酸盐
检验【实验1-1】得到的盐中是否含有SO42- 取【实验1-1】得到的盐约0.5g放入试管中，向试管中加入2mL水配成溶液，先滴入几滴稀盐酸使溶液酸化，然后向试管中滴入几滴BaCl2溶液。观察现象。
加入除杂试剂的顺序可以是：
（2）左物右码
先大后小 归零放盒
①酒精灯的使用：
a.使用前，检查有无酒精，用漏斗添加，禁止向燃着的酒精灯里添加酒精。
b.添入的酒精不能超过灯身容积的2/3，不能少于1/4。
c.用燃着的火柴去点燃酒精灯，不允许用另一支酒精灯去“点火”（否则：倾侧的酒精灯溢出酒精，引起大面积着火 ）。
d.用灯帽盖灭火焰，不允许用嘴吹灭。 （否则：可能将火焰沿着灯颈压入灯内，引起着火爆炸 ）
实验室中的可燃物质要远离火源，检查灭火设备是否齐全
制取有毒气体（Cl2、CO、SO2、H2S、NO等）时，要在通风橱内进行，并采取相应的措施处理（灼烧、吸收、收集等）
用加热法制取气体并用排水法收集时，注意熄灯顺序；吸收溶解度较大的气体（HCl、NH3）时，加装安全瓶或漏斗。
稀释浓硫酸时，要边搅拌边将浓硫酸沿烧杯壁倒入水中；加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片。
取下未冷却的蒸发皿时，
要放在石棉网上。
溶解 过滤 蒸发 烧杯内为无色透明溶液， 滤纸有残物 有白色晶体析出 粗盐溶解有少量不溶物 操作步骤及现象：
过滤
[问题] 不溶性的泥沙与盐分离是哪一步骤？ 过滤后，烧杯内的物质可能是哪些？ 蒸发后得到的盐可能还有什么杂质没有除去？ 用什么方法可以检验出杂质是否存在？ NaCl、CaCl2、MgCl2、可溶性硫酸盐 CaCl2、MgCl2、硫酸盐
检验【实验1-1】得到的盐中是否含有SO42- 取【实验1-1】得到的盐约0.5g放入试管中，向试管中加入2mL水配成溶液，先滴入几滴稀盐酸使溶液酸化，然后向试管中滴入几滴BaCl2溶液。观察现象。
普通化学原理第一章
2KClO3 (s) 2KCl (s) + 3O2 (g)
23 24
4
习题: 在57C将O2通过一盛水容器，在100 kPa下收
集氧气 1.00 dm3。问：
1. 温度不变，将压强降为50.0 kPa 时，混合气体的体积是多少？ 2. 温度不变，将压强增加到200 kPa 时，混合气体的体积是多少？ 3. 压强不变，将温度升高到100 C 时，混合气体的体积是多少？
Combined gas law
8
SATP (Standard ambient temperature and pressure): T = 298.15 K (25 C), p = 100 kPa
7
典型的Boyle定律实验
等温线 (isotherm)
©ECNU-Chem
Charles 定律实验：恒压下气体体积与温 度的关系
1.4 气体扩散定律
气体分子不停地做无规则运动，它们的 运动速率与其本身的性质有关。
©ECNU-Chem
©ECNU-Chem
4. 压强不变，将温度降至 10 C 时，混合气体的体积是多少？ 已知水在10和57C时的饱和蒸气压分别为1.2和17.0 kPa。
解题思路:
1. 氧气与水蒸气的混合气体的总体积, n总不变，p1V1= p2V2 2. 压强增加会引起水蒸气的凝聚，但氧气的物质的量没有变化，可 以用氧气的分压来计算总体积： p气1V1 = n气RT = p气2V2 3. n总不变， V1/T1 = V2/T2 = 常数 4. 温度降低也会引起水蒸气的凝聚，但氧气的物质的量没有变化， 可以用氧气的分压来计算总体积： p气1V1 /T1= n气R = p气2V2/T2
M = mRT/(pV)
普通化学 PPT课件-绪论第一章
律的一门基础科学,简而言之,化学是研究
物质变化的科学 .
化学最初被划分为两个分支学科: 无机化学和有
机化学;
后来又被分为四个分支学科: 以研究碳氢化合物及其衍生物为对象的有机化学; 以研究所有元素及其化合物为对象的无机化学; 以研究物质化学组成的鉴定方法及其原理为内
容的分析化学;
bB P P X B P 55.5 P* 令K b 55.5 bB * * 则P P X B P K b bB 55.5
* *
Raoult（拉乌尔） 定律：
在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气 压下降值与溶质的质量摩尔浓度成正比 。
P K b bB
五大危机
四大理论 ２１世纪 科技热点 环境中的五 大全球性问 题 资源、能源、人口、粮食、环境 天体、地球、生命、人类的起源
和演化
可控热核反应，信息高速公路，生命科 学方面的人类基因，生物技术征服癌症、 心脑血管疾病和爱滋病，纳米材料与技 术，智能材料及环境问题等
温室效应、酸雨、臭氧层、水质污 染、森林减少
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。 pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。
2.气体摩尔质量的计算
pV nRT
m pV RT M
m n M
mRT M pV
3.气体密度的计算
mRT M pV
=m/V
RT M p
pM = RT
1.1.2 道尔顿理想气体分压定律 组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做
稀溶液 的通性
1. 蒸气压下降
纯水
糖水
蒸气压 下降
在同一温度下，溶液的蒸气压总是低于纯
普通化学第一章PPT课件
= x（i） ·M（i）
2020/10/31
20
1.1.2 液 体
一、气—液平衡
蒸发: 液体 → 气体 凝聚:气体 → 液体
气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚
为液体的过程达到动态平衡时即处于气液平
衡状态。此时的温度就是沸点。
蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气所具有
的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。
V:m3
T: k n: 物质的量：mol R: 气体常数：8.314J/mol·k
2020/10/31
9
1.1.1 气 体
理想气体状态方程还可表示为:
pV m RT M
M
p RT
m、M、ρ分别为气体的质量(kg)、摩尔质量(kg/mol)
和密度(kg/m3)
n m M
m
V
2020/10/31
E
（两相平衡线）
l
2、一个点
s
（三相共存点）
3、三个面 0.611kPa
（单相区）
O A
273.15K 273.16K
g
373.15K
T
2020/10/31
26
1.2.1 分散系的概念
一、分散系 分散体系（分散系）：一种或几种物质被分散成微
小的粒子分布在另一种物质中所构成的体系。
分散质：分散系中被分散的物质，通常分散质含量较
代表溶剂分子；
b: 稀溶液的蒸发示意图
代表难挥发的溶质分子
2020/10/31
34
1.2.3
稀溶液的依数性
稀溶液蒸气压下降的应用：
a: 纯水
p
b: 稀溶液(bB)b
c: 稀溶液(bB)c
2020/10/31
20
1.1.2 液 体
一、气—液平衡
蒸发: 液体 → 气体 凝聚:气体 → 液体
气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚
为液体的过程达到动态平衡时即处于气液平
衡状态。此时的温度就是沸点。
蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气所具有
的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。
V:m3
T: k n: 物质的量：mol R: 气体常数：8.314J/mol·k
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9
1.1.1 气 体
理想气体状态方程还可表示为:
pV m RT M
M
p RT
m、M、ρ分别为气体的质量(kg)、摩尔质量(kg/mol)
和密度(kg/m3)
n m M
m
V
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E
（两相平衡线）
l
2、一个点
s
（三相共存点）
3、三个面 0.611kPa
（单相区）
O A
273.15K 273.16K
g
373.15K
T
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1.2.1 分散系的概念
一、分散系 分散体系（分散系）：一种或几种物质被分散成微
小的粒子分布在另一种物质中所构成的体系。
分散质：分散系中被分散的物质，通常分散质含量较
代表溶剂分子；
b: 稀溶液的蒸发示意图
代表难挥发的溶质分子
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1.2.3
稀溶液的依数性
稀溶液蒸气压下降的应用：
a: 纯水
p
b: 稀溶液(bB)b
c: 稀溶液(bB)c
人教版高中化学必修一全册ppt课件 (完整)
5．用启普发生器制气体时，加入固体的量不宜过多，以
不超过容器中间球体积的
1 3
为宜，否则，固体反应剧烈，酸液
很容易从导管冲出。
返回首页 返回目录 第一章 第二章
第三章
第四章
典例导析
知识点1：实验安全与意外事故的处理方法 例1. 下列做法中存在安全隐患的是( ) A．氢气还原氧化铜的实验中，先加热氧化铜后通氢气 B．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼 睛 C．配制浓硫酸与酒精的混合液时，将所需浓硫酸沿烧 杯壁缓慢倒入盛有一定体积的酒精的烧杯中，并用玻璃棒不 断搅拌 D．用烧瓶加热液体时，投入几片碎瓷片 解析 氢气(或一氧化碳)等易燃、易爆性气体还原氧化 铜实验中，应先通氢气(或一氧化碳)排净装置中的空气，防 止发生爆炸，所以A存在安全隐患。 答案 A
注入试管内,注意不要让残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签。 一般往大口容器或漏斗里倾注液体时，应用玻璃棒引流，倒 完液体，应立即盖好原瓶塞。
②取用一定量的液体药品时，可用量筒，量液时，量筒 必须放平，视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，
再读出体积数。 ③用胶头滴管取液时，胶头滴管应在试管口稍上部悬空，
不能插入欲加液试管内。
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第三章
第四章
2．连接仪器应注意的安全问题 (1)把玻璃管插入带孔橡皮塞时，应先把玻璃管的一端用 水润湿，然后稍稍用力转动使其插入，可用布包裹玻璃管，
以防其折断刺破手掌。
(2)在容器口塞橡皮塞时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容 器口，切不可把容器放在桌子上使劲塞进塞子，以免压破容 器。
在了解分离、提纯原则和掌握技能的基础 上，培养学生严谨的科学态度和实事求是、 一丝不苟的科学作风，养成良好的实验习 惯
普通化学-第一章
2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)；
q p,m 570kJ mol 1
若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K，p=100kPa下。 书写热化学方程式时应注意： 标明反应温度、压力及反应物、生成物的 量（化学计量系数）和状态；
问题：反应热与反应式的化学计量数有关么 ？
3. 盖斯定律
qp =ΔH
qV =ΔU
化学反应的恒压或恒容反应热数值只与物质的始态 或终态有关而与变化的途径无关。
始态 C(石墨) + O2(g)
r H m, 1
终态 CO2(g)
r H m, 2
中间态 CO(g) + ½ O2(g)
r H m, 3
r H m, 1 r H m, 2 r H m, 3
U1
q>0
w>0
ΔU = q +w
U2
热—无序能；功—有序能；能的品位不同。
4. 体积功w体的计算
等外压过程中，体积功 w体= – p 外(V2 – V1) = – p外ΔV p外 = F / A，l = ΔV / A2， 因此，体积功
等外压指系统 外压恒定。
l
p
p外 = F / A
w体= F · l = –(p外· A) · (ΔV/A) = – p外 Δ V ——体积功的定义式
1. 2. 2 化学反应的反应热与焓
通常把反应物和生成物具有相同温度时，系统吸收 或放出的热量叫做反应热。 根据反应条件的不同，反应热又可分为： 定容反应热 恒容过程，体积功w体 = 0，不做非体积功 w ′=0时， 所以， w= w体+ w ′=0 ，qV = ΔU 定压反应热 恒压过程，不做非体积功时， w体= – p(V2–V1)， 所以qp = ΔU + p(V2–V1) 这两个公式可用来计算定容、定压反应热
q p,m 570kJ mol 1
若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K，p=100kPa下。 书写热化学方程式时应注意： 标明反应温度、压力及反应物、生成物的 量（化学计量系数）和状态；
问题：反应热与反应式的化学计量数有关么 ？
3. 盖斯定律
qp =ΔH
qV =ΔU
化学反应的恒压或恒容反应热数值只与物质的始态 或终态有关而与变化的途径无关。
始态 C(石墨) + O2(g)
r H m, 1
终态 CO2(g)
r H m, 2
中间态 CO(g) + ½ O2(g)
r H m, 3
r H m, 1 r H m, 2 r H m, 3
U1
q>0
w>0
ΔU = q +w
U2
热—无序能；功—有序能；能的品位不同。
4. 体积功w体的计算
等外压过程中，体积功 w体= – p 外(V2 – V1) = – p外ΔV p外 = F / A，l = ΔV / A2， 因此，体积功
等外压指系统 外压恒定。
l
p
p外 = F / A
w体= F · l = –(p外· A) · (ΔV/A) = – p外 Δ V ——体积功的定义式
1. 2. 2 化学反应的反应热与焓
通常把反应物和生成物具有相同温度时，系统吸收 或放出的热量叫做反应热。 根据反应条件的不同，反应热又可分为： 定容反应热 恒容过程，体积功w体 = 0，不做非体积功 w ′=0时， 所以， w= w体+ w ′=0 ，qV = ΔU 定压反应热 恒压过程，不做非体积功时， w体= – p(V2–V1)， 所以qp = ΔU + p(V2–V1) 这两个公式可用来计算定容、定压反应热
北京大学普通化学b第一章 ppt课件
24
Chemistry= “Chem”- “is”- “try”?!
25
第
二
次
化
学
安托万-劳伦·德·拉瓦锡
革
Antoine-Laurent de Lavoisier
拉瓦锡在做实验，夫人做记录
命 1743-1794, 法国 1783年出版名著《关于燃素的回顾》，提出燃烧的氧化学说；1789年
出版《初等化学概论》，揭开了困惑人类几千年的燃烧之谜，以批判统治
“普通化学”课程内容安排
第一章 绪 论
(2学时)
第二章 气体、液体和溶液
(4学时)
第三章 化学热力学基础：反应方向与反应限度
(6学时)
第四章 化学反应动力学基础：反应速率与反应机理 (4学时)
第五章 酸碱平衡
(4学时)
第六章 沉淀溶解平衡
(4学时)
第七章 氧化还原及电化学基础
(4学时)
授课人：张俊龙
[ 实际上并不算是真正科学的元素概念，而是单质的概 念。在拉瓦锡以后的100多年间，化学家一直把元素和单质 看成是同义词 ]
首次列出了当时符合这个定义的包括33种物质的 元素表。
由于这些贡献，拉瓦锡被称为“近代化学之父”。
27
拉瓦锡的周期表
1803年创立科学原子论(化学原子论)，揭示了
第
各种化学定律、化学现象的内在联系，成为说明化
化学界近百年的“燃素说”为标志，发动了第二次化学革命，被誉为“化
学中的牛顿”。
1703年，德国化学家斯塔尔(G. E. Stahl, 1660-1734)提出完整系统的燃素说。 认为火是由无数细小而活波的微粒构成的物质实体，即燃素。一切可燃物中都含有 燃素，任何与燃烧有关的化学变化都是物体吸收或释放燃素的过程。从17世纪末到 26 18世纪末的100年间，燃素说成为化学理论的权威。
Chemistry= “Chem”- “is”- “try”?!
25
第
二
次
化
学
安托万-劳伦·德·拉瓦锡
革
Antoine-Laurent de Lavoisier
拉瓦锡在做实验，夫人做记录
命 1743-1794, 法国 1783年出版名著《关于燃素的回顾》，提出燃烧的氧化学说；1789年
出版《初等化学概论》，揭开了困惑人类几千年的燃烧之谜，以批判统治
“普通化学”课程内容安排
第一章 绪 论
(2学时)
第二章 气体、液体和溶液
(4学时)
第三章 化学热力学基础：反应方向与反应限度
(6学时)
第四章 化学反应动力学基础：反应速率与反应机理 (4学时)
第五章 酸碱平衡
(4学时)
第六章 沉淀溶解平衡
(4学时)
第七章 氧化还原及电化学基础
(4学时)
授课人：张俊龙
[ 实际上并不算是真正科学的元素概念，而是单质的概 念。在拉瓦锡以后的100多年间，化学家一直把元素和单质 看成是同义词 ]
首次列出了当时符合这个定义的包括33种物质的 元素表。
由于这些贡献，拉瓦锡被称为“近代化学之父”。
27
拉瓦锡的周期表
1803年创立科学原子论(化学原子论)，揭示了
第
各种化学定律、化学现象的内在联系，成为说明化
化学界近百年的“燃素说”为标志，发动了第二次化学革命，被誉为“化
学中的牛顿”。
1703年，德国化学家斯塔尔(G. E. Stahl, 1660-1734)提出完整系统的燃素说。 认为火是由无数细小而活波的微粒构成的物质实体，即燃素。一切可燃物中都含有 燃素，任何与燃烧有关的化学变化都是物体吸收或释放燃素的过程。从17世纪末到 26 18世纪末的100年间，燃素说成为化学理论的权威。
普通化学原理第一章绪论 ppt课件
学、高分子化学与物理 • 博士点 ：无机化学、分析化学、物理化学、高分子
化学与物理、有机化学 • 院士：6 名
南京大学与化学有关的学科
• 生命科学院 • 地球科学与工程学院 • 地理与海洋科学学院 • 大气科学学院 • 环境学院 • 材料科学与工程系 • 物理学系 • 医学院
1 物理化学
31
42
2 有机化学
27
43
3 无机化学
15
17
4 生物化学
15
31
5 分析化学
4
5
6 高分子化学
4
7
7 应用化学
3
6
国家 美国 德国 英国 法国 瑞士 瑞典 日本 加拿大 荷兰 奥地利 以色列
诺贝尔化学奖
获奖人次 58.5 27 25 8 6 4 4 3 3 2 ２
国家 阿根廷 比利时
万计的化学物质, 发展化学合成理论和技术, 阐明生命的起源, 发现生物活性物质, 新材 料, 新药物的设计合成 • 研究物质结构和形态的理论, 方法和实验 手段, 认识物质的结构与性能之间的关系和 规律
当前化学研究前沿
• 认识化学反应过程的化学反应动态学和以混合量子 与经典方法的含时统计理论为代表的理论化学
大学化学
教材：普通化学原理（第 3 版）
华彤文 等编，北京大学出版社
参考书： 大学化学
傅献彩 主编，高等教育出版社
普通化学 General Chemistry
Jean B. Umland 等著, 机械工业出版社
进一步阅读参考书
化学原理
印永嘉，姚天扬 等编，高等教育出版社
物理化学
傅献彩 等编，高等教育出版社
结构化学
江元生 著，高等教育出版社
化学与物理、有机化学 • 院士：6 名
南京大学与化学有关的学科
• 生命科学院 • 地球科学与工程学院 • 地理与海洋科学学院 • 大气科学学院 • 环境学院 • 材料科学与工程系 • 物理学系 • 医学院
1 物理化学
31
42
2 有机化学
27
43
3 无机化学
15
17
4 生物化学
15
31
5 分析化学
4
5
6 高分子化学
4
7
7 应用化学
3
6
国家 美国 德国 英国 法国 瑞士 瑞典 日本 加拿大 荷兰 奥地利 以色列
诺贝尔化学奖
获奖人次 58.5 27 25 8 6 4 4 3 3 2 ２
国家 阿根廷 比利时
万计的化学物质, 发展化学合成理论和技术, 阐明生命的起源, 发现生物活性物质, 新材 料, 新药物的设计合成 • 研究物质结构和形态的理论, 方法和实验 手段, 认识物质的结构与性能之间的关系和 规律
当前化学研究前沿
• 认识化学反应过程的化学反应动态学和以混合量子 与经典方法的含时统计理论为代表的理论化学
大学化学
教材：普通化学原理（第 3 版）
华彤文 等编，北京大学出版社
参考书： 大学化学
傅献彩 主编，高等教育出版社
普通化学 General Chemistry
Jean B. Umland 等著, 机械工业出版社
进一步阅读参考书
化学原理
印永嘉，姚天扬 等编，高等教育出版社
物理化学
傅献彩 等编，高等教育出版社
结构化学
江元生 著，高等教育出版社
人教版化学必修1第一章第一节 PPT课件 图文
• ①不能加热和量取必须放平， 视线要跟量简内液体的凹 液面的最低处保持水平， 再读出液体体积。
俯视 偏大
“羊小虎大”
仰视 偏小
g.酒精灯的使用方法：
• ①酒精灯的灯芯要平整。 • ②添加酒精时，不超过酒精灯容积的2/3,不少于
人民教育出版社高中化学必修1
高一化学引言
化学——人类进步的关键
诺贝尔奖获得者——西博格
化学是21世纪的中心科学
国际纯粹和应用化学联合会提出
授课人 肖君萍
化学：
是一门在原子、分子或离子层次上 研究物质组成、结构、性质、变化 以及变化过程中能量变化的科学。
化学的作用：
1、化学是一门实用性很强的科学：
（2）意外事故的紧急处理方法：
（3）特殊化学药品的存放
①氧化剂和还原剂不能放一起；酸和碱不能 放一起。
②固体——广口瓶；液体——细口瓶；气体 ——集气瓶，密度大于空气正放，密度小 于空气倒放。
③遇光易分解的物质要放在棕色瓶中（如硝 酸、硝酸银、氯水）。
④盛装强碱性溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃 塞，而应该用橡皮塞或者软木塞。
课堂练习：
• 1、进行化学实验必须注意安全，下列操作不正确 的是（ CD ）
• A、不慎将酸溅入眼中，应立即用水冲洗，边洗 边眨眼；
• B、不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量 水冲洗，然后涂上硼酸；
• C、燃着的酒精灯翻到，酒精洒到桌面上并且燃 烧，立即逃离现场
• D、配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体 积的水，再在搅拌下漫漫加入浓硫酸
3、掌握正确的操作方法
（1）药品的取用
a、取用药品对应的仪器
3、掌握正确的操作方法
（1）药品的取用
b、药品取用的几个原则：
俯视 偏大
“羊小虎大”
仰视 偏小
g.酒精灯的使用方法：
• ①酒精灯的灯芯要平整。 • ②添加酒精时，不超过酒精灯容积的2/3,不少于
人民教育出版社高中化学必修1
高一化学引言
化学——人类进步的关键
诺贝尔奖获得者——西博格
化学是21世纪的中心科学
国际纯粹和应用化学联合会提出
授课人 肖君萍
化学：
是一门在原子、分子或离子层次上 研究物质组成、结构、性质、变化 以及变化过程中能量变化的科学。
化学的作用：
1、化学是一门实用性很强的科学：
（2）意外事故的紧急处理方法：
（3）特殊化学药品的存放
①氧化剂和还原剂不能放一起；酸和碱不能 放一起。
②固体——广口瓶；液体——细口瓶；气体 ——集气瓶，密度大于空气正放，密度小 于空气倒放。
③遇光易分解的物质要放在棕色瓶中（如硝 酸、硝酸银、氯水）。
④盛装强碱性溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃 塞，而应该用橡皮塞或者软木塞。
课堂练习：
• 1、进行化学实验必须注意安全，下列操作不正确 的是（ CD ）
• A、不慎将酸溅入眼中，应立即用水冲洗，边洗 边眨眼；
• B、不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量 水冲洗，然后涂上硼酸；
• C、燃着的酒精灯翻到，酒精洒到桌面上并且燃 烧，立即逃离现场
• D、配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体 积的水，再在搅拌下漫漫加入浓硫酸
3、掌握正确的操作方法
（1）药品的取用
a、取用药品对应的仪器
3、掌握正确的操作方法
（1）药品的取用
b、药品取用的几个原则：
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1869年，门捷列夫和德国化学家迈尔(J. L. Meyet, 1830-1895)独立发 现元素周期律。二者都是在编写教科书过程中完成这一重大发现的。迈 尔对元素性质研究偏重于物理性质，而门捷列夫则更多地着眼于元素的 化学性质。 元素周期律的发现在化学发展史上具有划时代的意义，它把看起来 孤立的杂乱无章的化学元素知识，纳入到一个严整的自然体系之中，揭 示了自然界一最基本的规律，使化学研究进入了系统化阶段，使化学发 展史上继原子论之后一次重大的综合，成为化学的主要基石之一。
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30
6.
反应进度
Question 思考：反应进度与化学反应方程式的书写有关吗？
答：有关。 如反应： N2 ＋3H2 =2NH3 当有1mol NH3生成时，反应进度为 0.5mol 1 3 N H 2 NH 3 若将反应写成 2 2 2 当有1mol NH3生成时，则反应进度为1 mol。
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16
联系方式：
赵敬哲: 82548686 (office) zhaojz@
教学网址：
/ 在课程网站排名中查找《大学化学概论》
网页在完善中
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17
第 章
1
热化学与能源
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18
本章学习要求：
解：用化学反应通式表示为：
0= - N2 - 3H2 + 2NH3
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29
6.
反应进度
d dn B
反应进度ξ 的定义：
B
nB 为物质B的物质的量，d nB表示微小的变化量。
或定义:
nB
B
nB ( ) nB (0)
B
反应进度的单位是摩尔（mol）， 它与化学计量数的选配有关。
普通化学
General Chemistry
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下一页Biblioteka 末页绪论化学是一门既古老又年轻的科学。
化学是研究和创造物质的科学，同工农业生产和国防现代 化，同人民生活和人类社会等都有非常密切的关系。 化学是一门中心性的、实用的和创造性的科学，主要是研 究物质的分子转变规律的科学。 化学与物理一起属于自然科学的基础学科。
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12
1. 化学的分支学科
无机化学：无机物
有机化学：碳氢化合物及衍生物 分析化学：测量和表征 物理化学：所有物质系统 高分子化学：高分子化合物
若干新分支：环境化学、核化学等等
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13
2. 化学的地位和作用
化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一 化学继续推动材料科学发展
了解等容热效应(qv)的测量原理。熟悉qv的实验 计算
方法。
了解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化 学定律。理解等压热效应与反应焓变的关系、等容热 效应与热力学能变的关系。 初步掌握标准摩尔反应焓变的近似计算。
了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略。
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32
2. 热效应的测量
热效应的数值大小与 具体途径有关。 热效应可在弹式热量 计中精确地测量。测 量反应热是热化学的 重要研究内容。
动画：弹式量热计
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33
设有n mol 物质完全反应，所放出的热量使弹式 热量计与恒温水浴的温度从T1上升到T2，弹式热 量计与恒温水浴的热容为 Cs(J· K-1)， 比热容为 cs(J· K-1kg-1 )，则反应热：
答：力和面积都是广度性质的物理量。结论是两个广度 性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。
推论：摩尔体积(体积除以物质的量)是什么性质的物理量？
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26
4.
过程与途径
系统状态发生任何的变化称为过程； 实现一个过程的具体步骤称途径。
Question 思考：过程与途径的区别。
化学是创造新物质的分子科学。
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3
化学变化的三大特征
1) 化学变化是质变—— 化学变化是旧化学键破坏和新化学 键形成的过程，其实质是化学键的重新改组。 2) 化学变化是定量的变化 —— 化学变化涉及原子核外电子 的重新组合，而原子核并不发生变化。因此在化学变化前后， 参与反应的元素种类不会变化。由于原子核外电子的总数未 变，所以化学变化前后物质的总质量不变，即服从质量守恒 定律，而且参与反应的各种物质之间有确定的计量关系。 3) 化学变化伴随着能量变化 ——由于各种化学键的键能不 同，所以当化学键发生改组时，必然伴随着能量的变化，伴 随着体系与环境的能量交换。
目录
1.1 热化学 1.2 反应热与焓 1.3 能源的合理利用*
选读材料 Ⅰ. 核裂变 Ⅱ. 核聚变
本章小结
核能
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20
1 .1
热化学
1.1.1 几个基本概念
1. 系统与环境
系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。 环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和 空间。
开放系统 有物质和能量交换
24
状态函数的特点
状态函数是状态的单值函数：状态一定，其值一定。 系统的状态发生变化，状态函数的值也要发生变化，其变化 值只取决于系统的始态和终态，而与变化的实际途径无关。 以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态函数 压力p和体积V的变化量与途径无关。
外压从3pº 变为p° 3pº
因此，当涉及反应进度时，必须指明化学 反应方程式。
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1.1.2
热效应及其测量
1. 热效应
化学反应热效应（简称反应热）：指化学反应过程中 系统放出或吸收的热量。 热化学：研究化学反应中热量与其他能量变化的定 量关系的学科。
热化学规定：系统吸热为正，系统放热为负。
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研究现状(2000年) 化合物>2000万种 时间分辨率：1 fs 空间分辨率：0.1nm 分析所需最小量：10 -13 g。
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2
化学的定义：
化学是在原子和分子水平上研究物质 的组成、结构和性质及其变化规律和 变化过程中能量关系的科学。
化学是研究包括原子、分子、分子片、超分子等各种 物质的不同层次与复杂程度的聚集态的合成和制备、 反应和转化，分离和分析，结构和形态，化学物理性 能和生物与生理活性及其规律和应用的科学。
V T
图1.2 状态函数的性质
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25
广度性质和强度性质
状态函数可分为两类： 广度性质：其量值具有加和性，如体积、质量等。 强度性质：其量值不具有加和性，如温度、压力等。
Question
思考：力和面积是什么性质的物理量？它们的商
即压强(热力学中称为压力)是强度性质的物理量。由此可 以得出什么结论？
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35
示例 （p9）
例1.1 联氨燃烧反应：N2H4(l)+O2(g)=N2 (g) +2H2O (l)
已知： m(N2H4) = 0.5000g m(H2O) = 1210g Cb = 848 J· K-1, c(H2O)=4.18 J· g-1· K-1 T1 = 293.18 K, T2 = 294.82 K
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4
化学的发展历程
● 四次化学革命及元素周期律的发现 ● 化学键理论的建立与发展
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5
英国化学家波义耳 （1627-1691）法国化学家拉瓦锡
化学之父 （1743-1794）
英国化学家道尔顿 近代化学之父 （1766-1844） 美国化学家鲍林 （1901-1994） 科学原子论
设想如果你要把20 °C的水烧开，要完成“水烧开”这个 过程，你可以有多种具体的“途径”：如可以在水壶中常 压烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。
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27
4.
过程与途径
等温过程: T1 = T2 = Tex 等压过程: p1 = p2 = pex
等容过程: V1 = V2
可逆过程 体系经过某一过程，由状态Ⅰ变到状态Ⅱ之后， 如果通过逆过程能使体系和环境都完全复原， 这样的过程称为可逆过程。它是在一系列无限 接近平衡条件下进行的过程。
(2) General Chemistry - Principles and Modern Applications, 8th Ed., P. H. Pettrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, Prentice Hall, 2002. (3) 《近代化学导论(上下册)》，申泮文主编，高等教育出版社，2002. (4) 《普通化学原理(第三版)》, 华彤文、陈景祖、严洪杰、王颖霞、 卞江、李彦著，北京大学出版社，2005.
化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障 化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中 起关键作用 化学是生命科学的重要支柱
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14
3. 学习的目的、内容和要求
学习目的
了解当代化学学科的概貌 用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题
学习内容
理论化学 应用化学： 化合物知识；化学在相关学科中的应用 实验化学
创始人
四次化学革命的领军人物
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量子化学奠基 之一
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6