大學化學課程總結

1、上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26大學化學（大學化學（）總結）總結上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26化學基本化學基本理論理論化學熱力學化學熱力學基本理論基本理論化學動力學化學動力學基本理論基本理論- -第一章第一章- -第二章第二章水溶液中離子平衡水溶液中離子平衡- -第三章第三章氧化還原反應和電化學氧化還原反應和電化學- -第四章第四章表面化學表面化學- -第六章第六章相平衡相平衡- -第五章第五章基本基本內(nèi)容內(nèi)容化學基本化學基本知識知識物質(zhì)結構物質(zhì)結構原子結構原子結構分子結構分子結構晶體結構晶體結構配位化合物配位化合物物質(zhì)

2、性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)無機物無機物有機物有機物高分子化合物高分子化合物大學化學大學化學IIII大學化學大學化學I I上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26一、熱力學第一定律一、熱力學第一定律 1、熱力學第一定律的數(shù)學表達式、熱力學第一定律的數(shù)學表達式 WQdUWQU 系統(tǒng)吸熱為正，放熱為負；系統(tǒng)得功為正，系統(tǒng)吸熱為正，放熱為負；系統(tǒng)得功為正， 對環(huán)境做功為負。對環(huán)境做功為負。 適用于封閉系統(tǒng)一切過程的能量衡算。適用于封閉系統(tǒng)一切過程的能量衡算。 第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-262、體積功的定義式

3、、體積功的定義式 dVpW外12VVpW外21vvpdVW212121lnvvvvVVnRTdVVnRTpdVW 恒外壓過程：恒外壓過程： 可逆過程：可逆過程： 一定量理想氣體恒溫可逆過程：一定量理想氣體恒溫可逆過程：第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-263、內(nèi)能變、內(nèi)能變 封閉系統(tǒng)、不做非體積功、恒容過程封閉系統(tǒng)、不做非體積功、恒容過程:vQU 12,21TTnCdTnCUmVTTmV 定容摩爾熱容恒定、一定量理想氣體單純定容摩爾熱容恒定、一定量理想氣體單純p、V、T變化過程變化過程:第第1 1章章 化學熱力學基礎化學

4、熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-264、焓變、焓變 pVUHpQH 定壓摩爾熱容恒定、一定量理想氣體單純定壓摩爾熱容恒定、一定量理想氣體單純pVT變變化過程化過程 12,21TTnCdTnCHmpTTmp 封閉系統(tǒng)、不做非體積功、恒壓過程封閉系統(tǒng)、不做非體積功、恒壓過程 :第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-265、恒壓摩爾反應熱與恒容摩爾反應熱的關系、恒壓摩爾反應熱與恒容摩爾反應熱的關系 rmrmBHTUTvgRT gvB 反應式中反應式中氣體物質(zhì)氣體物質(zhì)計量系數(shù)代數(shù)和。計量系數(shù)

5、代數(shù)和。 標準摩爾反應焓變：標準摩爾反應焓變： BmcBmfBmrBHvBHH第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26TQdSr QdST，不可逆；等號，可逆；二、熱力學第二定律二、熱力學第二定律 1、熵的定義式、熵的定義式2、熱力學第二定律表達式：、熱力學第二定律表達式：第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-263、熵判據(jù)：、熵判據(jù)： 在孤立系統(tǒng)中，一切可能發(fā)生的過程，必然是在孤立系統(tǒng)中，一切可能發(fā)生的過程，必然是向熵增大的方向進行，絕不可能出現(xiàn)熵減少

6、的現(xiàn)象。向熵增大的方向進行，絕不可能出現(xiàn)熵減少的現(xiàn)象。第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎，不可能發(fā)生，平衡態(tài)，自發(fā)過程000 (dS)孤立孤立0上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-262112lnlnppnRVVnRS 理想氣體簡單狀態(tài)變化理想氣體簡單狀態(tài)變化恒溫過程恒溫過程12,lnTTnCSmp恒壓變溫過程：恒壓變溫過程： 12,lnTTnCSmV恒容變溫過程：恒容變溫過程： 4 4、熵變計算的主要公式、熵變計算的主要公式第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26 理想氣體理想氣體p

7、VT變化變化 1212,lnlnVVnRTTnCSmV2112,lnlnppnRTTnCSmp化學反應標準摩爾反應熵變的計算：化學反應標準摩爾反應熵變的計算： BSvSmBmr第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-265、封閉系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)判據(jù)：、封閉系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)判據(jù)：0 dG，不可逆；自發(fā)過程=，可逆；平衡態(tài) 在在恒溫恒壓、不做非體積功恒溫恒壓、不做非體積功時，才可用吉布斯時，才可用吉布斯函數(shù)的變化值來判斷過程的方向性，在此條件下函數(shù)的變化值來判斷過程的方向性，在此條件下過程只能向吉布斯函數(shù)減小的方向進行。過程只能向

8、吉布斯函數(shù)減小的方向進行。 第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-266、吉布斯函數(shù)變的計算、吉布斯函數(shù)變的計算 理想氣體恒溫過程：理想氣體恒溫過程：G=H-TS； 1221lnlnppnRTVVnRTG 利用多重平衡規(guī)則計算利用多重平衡規(guī)則計算； 第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26 KSTKHTGmrmrmr15.29815.298 TSTTHTGmrmrmr 化學反應標準摩爾吉布斯函數(shù)變的計算：化學反應標準摩爾吉布斯函數(shù)變的計算： 標準態(tài)下的化

9、學反應：標準態(tài)下的化學反應： BGvGmfBmr第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-261、 化學平衡的標志：化學平衡的標志： 可逆反應達到平衡：可逆反應達到平衡：rGm=0逆正vv2、等溫等壓下，對任一氣相反應：、等溫等壓下，對任一氣相反應： aA(g) + bB(g) gG(g) + hH(g) 三、化學平衡三、化學平衡第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26KQRTTGmrln)( bahgmrmrpBppAppHppGpRTTGTG/ )(/

10、)(/ )(/ )(ln分壓商（反應商）分壓商（反應商）bahgpBppAppHppGpQ/ )(/ )(/ )(/ )(beqaeqheqgeqpBppAppHppGp/ )(/ )(/ )(/ )(K = 標準平衡常數(shù)標準平衡常數(shù)第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎化學反應化學反應等溫等溫式式（范特霍夫等溫方程）（范特霍夫等溫方程） 上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26beqaeqheqgeqmBmmAmmHmmGmK/)(/)(/)(/)(beqaeqheqgeqcBccAccHccGcK/)(/)(/)(/)(若是溶液中的反應，則若是溶液中的反應

11、，則若反應是在稀的水溶液中進行，則若反應是在稀的水溶液中進行，則第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-263、 K的理論計算：的理論計算： 121212lnTTTTRHKKmr化學反應化學反應等壓等壓式（范特霍夫等壓方程）式（范特霍夫等壓方程） ln/rmKGTRT 第第1 1章章 化學熱力學基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-264、化學平衡的計算化學平衡的計算 判斷化學反應的方向判斷化學反應的方向 計算平衡常數(shù)計算平衡常數(shù) 計算平衡組成計算平衡組成 第第1 1章章 化學熱力學

12、基礎化學熱力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-261 1、化學反應速率的表示方法、化學反應速率的表示方法平均速率平均速率轉(zhuǎn)化速率轉(zhuǎn)化速率單位體積的反應速率單位體積的反應速率消耗速率和生成速率消耗速率和生成速率tCOcttCOcCOcCOvtt)()()()(1212第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎dtdnJBB1dtdcVJrBB1dtdcrAAdtdcrZZ上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-262 2、基本概念、基本概念元反應與非元反應元反應與非元反應簡單反應與復合反應簡單反應與復合反應反應分子數(shù)與反應級數(shù)反應分子

13、數(shù)與反應級數(shù)第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-263 3、濃度對反應速率的影響反應速率方程、濃度對反應速率的影響反應速率方程元反應：元反應： aA + bB = Pro. 復合反應：復合反應： aA+bBgG+hH bBaAckcr BAckcr 第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-264 4、簡單級數(shù)反應速率方程、簡單級數(shù)反應速率方程零級反應零級反應一級反應一級反應ktccAA0kkcdtdcrAA0AAkcdtdcr2/1T0/2Ack0lnAA

14、cktc kT2ln2/1第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-265、溫度對反應速率的影響、溫度對反應速率的影響阿累尼烏斯公式阿累尼烏斯公式RTEaAek2lnRTEdTkda)11(ln2112TTREakk第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-266、反應速率理論、反應速率理論碰撞理論碰撞理論過渡狀態(tài)理論過渡狀態(tài)理論活化能活化能 OCONONO2+CONO+CO2E1UE2ABC反應過程勢能第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎上一頁上一頁回主

15、目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-267、催化反應的基本特性、催化反應的基本特性 催化劑參與反應，反應后催化劑的化學性質(zhì)催化劑參與反應，反應后催化劑的化學性質(zhì)和數(shù)量都不變。和數(shù)量都不變。 催化劑無法改變反應方向和限度，但可縮短催化劑無法改變反應方向和限度，但可縮短到達平衡的時間。到達平衡的時間。 催化劑不會改變反應的熱效應。催化劑不會改變反應的熱效應。 催化劑對反應的加速作用具有選擇性。催化劑對反應的加速作用具有選擇性。第第2 2章章 化學動力學基礎化學動力學基礎上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-261 1、稀溶液的依數(shù)性、稀溶液的依數(shù)性（1 1）溶

16、液的沸點升高）溶液的沸點升高 Tb = TbTb * = KbmB（2 2）溶液的凝固點下降）溶液的凝固點下降 Tf = Tf* - Tf = KfmB（3 3）溶液的滲透壓）溶液的滲透壓 =nRT/V=c(B)RT2 2、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿、共軛酸堿的基本概念，掌握、質(zhì)子酸、質(zhì)子堿、共軛酸堿的基本概念，掌握 一元弱酸、堿及二元酸的一元弱酸、堿及二元酸的質(zhì)子條件式質(zhì)子條件式的寫法；的寫法；3 3、弱酸、弱堿的解離平衡常數(shù)（、弱酸、弱堿的解離平衡常數(shù)（K K）、解離度）、解離度( () )第第3 3章章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-1

17、2-264 4、一元弱酸、弱堿解離平衡的有關計算、一元弱酸、弱堿解離平衡的有關計算aaKcHcKc，400bbKcOHcKc，400第第3 3章章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-265 5、一元弱酸的稀釋定律及溶液中離子濃度、一元弱酸的稀釋定律及溶液中離子濃度cKa6 6、離子酸、離子堿解離平衡及有關計算、離子酸、離子堿解離平衡及有關計算wbaKKK第第3 3章章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-267、同離子效應、同離子效應 )()(共軛酸堿ccKOHcb

18、 )()(共軛堿酸ccKHca8、緩沖溶液及相關計算、緩沖溶液及相關計算第第3 3章章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-269 9、沉淀的生成與溶解溶度積規(guī)則、沉淀的生成與溶解溶度積規(guī)則 Qc Ksp：無沉淀析出或沉淀溶解；無沉淀析出或沉淀溶解； Qc = Ksp： 飽和溶液，平衡態(tài)；飽和溶液，平衡態(tài)； Qc Ksp： 生成沉淀。生成沉淀。 第第3 3章章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-261、基本概念、基本概念 元素的氧化數(shù)、還原劑、氧化劑和半反應、氧化元

19、素的氧化數(shù)、還原劑、氧化劑和半反應、氧化還原電對還原電對 。2、離子、離子-電子法配平氧化電子法配平氧化-還原反應還原反應 電量電量守恒守恒 ； 質(zhì)量質(zhì)量守恒。守恒。3、原電池的組成、電極的類型、原電池的組成、電極的類型第第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-265、原電池裝置的符號表示、原電池裝置的符號表示 以以CuZn電池為例電池為例()Zn（s）ZnSO4(c1) CuSO4(c2) Cu （s）() 用用“ ”表示鹽橋，表示鹽橋，“”表示界面。表示界面。 負極在左，發(fā)生負極在左，發(fā)生氧化反應氧化反應；正極在

20、右，發(fā)生；正極在右，發(fā)生還原還原反應反應。 正、負極中的電解質(zhì)溶液緊靠鹽橋?qū)憽Ｕ?、負極中的電解質(zhì)溶液緊靠鹽橋?qū)憽?注明組成電極的物質(zhì)的狀態(tài)、組成。注明組成電極的物質(zhì)的狀態(tài)、組成。第第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-266、可逆電池電動勢與電池反應吉布斯函數(shù)、可逆電池電動勢與電池反應吉布斯函數(shù)G的關系的關系nEFGmrFnEGmr第第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-267、原電池電動勢與標準電動勢的關系、原電池電動勢與標準電動勢的

21、關系電動勢的能斯電動勢的能斯特方程特方程QRTGGmrmrln 對于任一氧化還原反應：對于任一氧化還原反應： aA + bB gG + dD QnFRTEEln QnFRTEElg303. 2第第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26a（氧化態(tài)物質(zhì)）氧化態(tài)物質(zhì)） + ne b（還原態(tài)物質(zhì)）還原態(tài)物質(zhì)）abccccnFRTEE/ )(/ )(lg303. 2氧化態(tài)還原態(tài)8、電極電勢的測定、標準氫電極、參比電極甘、電極電勢的測定、標準氫電極、參比電極甘汞電極汞電極9、電極電勢的能斯特方程式、電極電勢的能斯特方程式 第

22、第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-2610、電極電勢的應用、電極電勢的應用 計算原電池的電動勢，計算原電池的電動勢， E = E正正 E負；負； 比較氧化劑和還原劑的相對強弱比較氧化劑和還原劑的相對強弱 判斷氧化還原反應進行的方向：判斷氧化還原反應進行的方向：G 0 判斷氧化還原反應進行的程度判斷氧化還原反應進行的程度 0592. 0lgnEKQnEElg0592. 0第第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-2611、金屬的腐蝕與防護、金屬的腐蝕與防護化學腐蝕：高溫氧化、脫碳、氫脆。化學腐蝕：高溫氧化、脫碳、氫脆。電化學腐蝕：析氫腐蝕、吸氧腐蝕、差異充氣腐蝕。電化學腐蝕：析氫腐蝕、吸氧腐蝕、差異充氣腐蝕。第第4 4章章 氧化還原反應與電化學氧化還原反應與電化學上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-261、相數(shù)、獨立組分數(shù)、自由度數(shù)、相數(shù)、獨立組分數(shù)、自由度數(shù)2、 相律相律 f = C23、克拉貝龍（、克拉貝龍（Clapeyron）方程）方程第第5 5章章 相平衡相平衡mmVTHdTdp上一頁上一頁回主目錄回主目錄返回返回下一頁下一頁2021-12-26211211