中国地质大学《大学化学》(5)
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量值=数值×单位 物理量的符号用“斜体字母”表示，“数值” 和“单位”用“正体”表示。例如
V=2.35 m3 V/m3=2.35
通常用n、p、T、V来描述气体的状态。
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1.1.1 理想气体的状态方程
1. 波义耳定律 在一定温度下，一定量气体的体积与其
压力的乘积为一常数。
pV 常数 （n， T 一定）
大多数气体只是在低压下服从波义耳定律。
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2. 盖·吕萨克定律
一定量的气体在压力一定时，其体积与热 力学温度T的商为常数。
pVm RT （Vm为摩尔体积，单位m3·mol-1）
在p、V、T的非零区间，p、V、T、n的关系准 确地符合pV=nRT的气体称为理想气体。
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关于单位的几点说明
可以像使用普通数字一样对国际单位（SI单位） 进行乘、除运算。
注意非SI单位与SI单位之间的换算关系，如
1 min=60 s “量值”用“数值”和“单位”的乘积表示：
V 常数 T(27.13 5t/C)K （n， p 一定） T
t 为气体的摄氏温度，热力学温度T的单位为开 尔文，符号为K。
在低压下服从盖·吕萨克定律。
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3. 理想气体状态方程
理想气体(ideal gas)是分子间没有作用力， 分子本身没有体积的一种气体。
低压、高温下的气体可近似看成理想气体。 在压力趋于零时，所有实际气体可视为理想气体。
3
化学变化的基本特征：
1. 化学变化是质的变化； 2. 化学变化服从质量守恒定律； 3. 化学变化过程伴随能量变化。
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二、 化学的地位 ★ 是自然科学的基础学科之一，是一门承上启
下的中心学科。
计算与 信息科学
物理学
数学
天文学
工程 科学
化学
生命 科学
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地质与环 境科学
材料 科学
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参考书籍： （1）《大学化学 》 、 金继红 主编、
化学工业出版社； （2） 其他教科书，如
《物理化学》、 《无机化学》上册、 《大学化学》、 《无机及分析化学》。
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网络视频： 1.《物理化学》、朱文涛、 清华大学,
第1、2、3、5章; 2.《结构化学》 、孙宏伟、南开大学,
第6章; 3. 《无机化学》、《大学化学》、《无机及分 析化学》, 自己找视频,
第4章。
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大学化学
第一章 物质的聚集状态
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通常 情况下，物质三种 可能的聚集状态 （物质分子集合的 状态）: 气态、液 态、固态(gaseous
state, liquid state, and solid state)。 处于某种聚集状态 的物质相应称为气 体、液体和固体
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大学化学
绪论
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一、 化学的定义
化学(chemistry)是在原子和分子水平 上研究物质的组成、结构、性能、应用及相互 转化规律的科学。
化学涉及存在于自然界的一切物质以 及由人类创造的新物质，它还涉及存在于自然 界的许多变化以及由化学家和物理学家发明和 创造的新变化。
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(gas, liquid, and solid)。
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气、液、固三种聚集态各有特点。气体分子间 距离相距甚远，其本身的体积远小于容器的容积，气 体分子间作用力很小，加之分子的无规则运动，就使 得气体具有高扩散性和高压缩性，没有一定的形状和 体积。液体分子间的平均距离较气体小得多，分子间 的作用力较大，较难压缩，因此，液体虽然没有固定 的形状，但却有一定的体积。固体粒子结合紧密，不 能自由运动，既难于压缩，更不能流动。因此，固体 有一定的形状和体积。
The structure of ice
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继续升高温度，气态分子热运动加剧，当温度足 够高时，原子会彼此分离，分子分裂成原子的过程称 解离。若进一步升高温度，原子的外层电子会摆脱原 子核的束缚成为自由电子。失去电子的原子成为带电 的离子，这个过程称为电离。当电离产生的带电离子 数量很多时，电离的气体行为将主要取决于离子和电 子间的库仑作用力而与普通气体不同。这是物质的第
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聚集状态在一定条件下相互 转化。例如：分子间作用力使分 子聚集在一起，在空间形成一种 较规则的有序排列。当温度升高 时，分子热运动加剧。分子的热 运动力图破坏固体或液体的有序 排列而变成无序状态，物质的宏 观状态就可能发生变化，由一种 聚集状态变为另一种聚集态。例 如从固态变为液态，或从液态变 为气态。
结合波义耳定律、盖﹒吕萨克定律和阿伏伽 德罗定律（等温等压下，气体的体积和它的物质 的量成正比）得到理想气体状态方程。
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理想气体状态方程
pVnRT
p是气体的压力，单位是Pa（帕斯卡），V是气体 体积，单位是m3，n是气体物质的量，单位是mol （摩尔），T是热力学温度，单位是K（开尔 文），R 8 .31 Jm 4 5 1 o K l1，称为摩尔气体常量。
1.实验一 2.实验二 3.实验九 4.实验七 5.实验四
13 周 14 周 15 周 16 周 17 周
星期六 9：00 045131
1 2 3
4 5
星期六 14：00 045132
1 2 3
4 5
实验前写预习报告（30%）。实验后检查数据（记录本上）和 实验台后签到（30%）离开。每下次实验交实验报告（40%）。
5
★ 化学是理论与应用并重的科学，其应用为人 类创造了大量物质财富。
★ 化学不断制造出新分子、新物质，为其他技 术的发展提供了基础。
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Fra Baidu bibliotek
6
三、 工科大学化学的教学目的
* 掌握近代化学基本理论、基本知识（化学反 应基本原理，平衡过程及其利用，物质结构 与性能）和基本技能。
* 了解这些理论知识和技能在工程实际的应用。 * 培养科学思维、科学方法、创新精神。
四种聚集状态，称等离子态。
气体、液体和等离子体都可在外力场作用下流动， 所以也统称为流体。液体和固体分子间空隙小，故称 为凝聚态。
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1.1 气体
气体的特征: 1、 扩散性(气体的扩散是指气体分子会 从浓度高的区域向浓度低的区域运动，直到 气体物质浓度处处均等。) 2、压缩性 3、无一定的体积和形状
V=2.35 m3 V/m3=2.35
通常用n、p、T、V来描述气体的状态。
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1.1.1 理想气体的状态方程
1. 波义耳定律 在一定温度下，一定量气体的体积与其
压力的乘积为一常数。
pV 常数 （n， T 一定）
大多数气体只是在低压下服从波义耳定律。
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2. 盖·吕萨克定律
一定量的气体在压力一定时，其体积与热 力学温度T的商为常数。
pVm RT （Vm为摩尔体积，单位m3·mol-1）
在p、V、T的非零区间，p、V、T、n的关系准 确地符合pV=nRT的气体称为理想气体。
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关于单位的几点说明
可以像使用普通数字一样对国际单位（SI单位） 进行乘、除运算。
注意非SI单位与SI单位之间的换算关系，如
1 min=60 s “量值”用“数值”和“单位”的乘积表示：
V 常数 T(27.13 5t/C)K （n， p 一定） T
t 为气体的摄氏温度，热力学温度T的单位为开 尔文，符号为K。
在低压下服从盖·吕萨克定律。
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3. 理想气体状态方程
理想气体(ideal gas)是分子间没有作用力， 分子本身没有体积的一种气体。
低压、高温下的气体可近似看成理想气体。 在压力趋于零时，所有实际气体可视为理想气体。
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化学变化的基本特征：
1. 化学变化是质的变化； 2. 化学变化服从质量守恒定律； 3. 化学变化过程伴随能量变化。
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二、 化学的地位 ★ 是自然科学的基础学科之一，是一门承上启
下的中心学科。
计算与 信息科学
物理学
数学
天文学
工程 科学
化学
生命 科学
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地质与环 境科学
材料 科学
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参考书籍： （1）《大学化学 》 、 金继红 主编、
化学工业出版社； （2） 其他教科书，如
《物理化学》、 《无机化学》上册、 《大学化学》、 《无机及分析化学》。
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网络视频： 1.《物理化学》、朱文涛、 清华大学,
第1、2、3、5章; 2.《结构化学》 、孙宏伟、南开大学,
第6章; 3. 《无机化学》、《大学化学》、《无机及分 析化学》, 自己找视频,
第4章。
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大学化学
第一章 物质的聚集状态
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通常 情况下，物质三种 可能的聚集状态 （物质分子集合的 状态）: 气态、液 态、固态(gaseous
state, liquid state, and solid state)。 处于某种聚集状态 的物质相应称为气 体、液体和固体
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大学化学
绪论
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一、 化学的定义
化学(chemistry)是在原子和分子水平 上研究物质的组成、结构、性能、应用及相互 转化规律的科学。
化学涉及存在于自然界的一切物质以 及由人类创造的新物质，它还涉及存在于自然 界的许多变化以及由化学家和物理学家发明和 创造的新变化。
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(gas, liquid, and solid)。
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气、液、固三种聚集态各有特点。气体分子间 距离相距甚远，其本身的体积远小于容器的容积，气 体分子间作用力很小，加之分子的无规则运动，就使 得气体具有高扩散性和高压缩性，没有一定的形状和 体积。液体分子间的平均距离较气体小得多，分子间 的作用力较大，较难压缩，因此，液体虽然没有固定 的形状，但却有一定的体积。固体粒子结合紧密，不 能自由运动，既难于压缩，更不能流动。因此，固体 有一定的形状和体积。
The structure of ice
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继续升高温度，气态分子热运动加剧，当温度足 够高时，原子会彼此分离，分子分裂成原子的过程称 解离。若进一步升高温度，原子的外层电子会摆脱原 子核的束缚成为自由电子。失去电子的原子成为带电 的离子，这个过程称为电离。当电离产生的带电离子 数量很多时，电离的气体行为将主要取决于离子和电 子间的库仑作用力而与普通气体不同。这是物质的第
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聚集状态在一定条件下相互 转化。例如：分子间作用力使分 子聚集在一起，在空间形成一种 较规则的有序排列。当温度升高 时，分子热运动加剧。分子的热 运动力图破坏固体或液体的有序 排列而变成无序状态，物质的宏 观状态就可能发生变化，由一种 聚集状态变为另一种聚集态。例 如从固态变为液态，或从液态变 为气态。
结合波义耳定律、盖﹒吕萨克定律和阿伏伽 德罗定律（等温等压下，气体的体积和它的物质 的量成正比）得到理想气体状态方程。
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理想气体状态方程
pVnRT
p是气体的压力，单位是Pa（帕斯卡），V是气体 体积，单位是m3，n是气体物质的量，单位是mol （摩尔），T是热力学温度，单位是K（开尔 文），R 8 .31 Jm 4 5 1 o K l1，称为摩尔气体常量。
1.实验一 2.实验二 3.实验九 4.实验七 5.实验四
13 周 14 周 15 周 16 周 17 周
星期六 9：00 045131
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4 5
星期六 14：00 045132
1 2 3
4 5
实验前写预习报告（30%）。实验后检查数据（记录本上）和 实验台后签到（30%）离开。每下次实验交实验报告（40%）。
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★ 化学是理论与应用并重的科学，其应用为人 类创造了大量物质财富。
★ 化学不断制造出新分子、新物质，为其他技 术的发展提供了基础。
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三、 工科大学化学的教学目的
* 掌握近代化学基本理论、基本知识（化学反 应基本原理，平衡过程及其利用，物质结构 与性能）和基本技能。
* 了解这些理论知识和技能在工程实际的应用。 * 培养科学思维、科学方法、创新精神。
四种聚集状态，称等离子态。
气体、液体和等离子体都可在外力场作用下流动， 所以也统称为流体。液体和固体分子间空隙小，故称 为凝聚态。
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1.1 气体
气体的特征: 1、 扩散性(气体的扩散是指气体分子会 从浓度高的区域向浓度低的区域运动，直到 气体物质浓度处处均等。) 2、压缩性 3、无一定的体积和形状