大學(xué)普通化學(xué)緒論

1、20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院120082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院2主要內(nèi)容主要內(nèi)容 化學(xué)的意義與研究對(duì)象化學(xué)的意義與研究對(duì)象 化學(xué)的地位化學(xué)的地位 化學(xué)發(fā)展史化學(xué)發(fā)展史 教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容 要求與考核要求與考核20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院3一一 化學(xué)的意義與研究對(duì)象化學(xué)的意義與研究對(duì)象1 1 意義意義 化學(xué)是在原子和分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、化學(xué)是在原子和分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科。性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科。2 2 研究對(duì)象與范圍研究對(duì)象與范圍 對(duì)象對(duì)象: : 原子、分子、晶體、各種天然與人

2、工合成大原子、分子、晶體、各種天然與人工合成大分子。分子。 內(nèi)容內(nèi)容: : 組成、結(jié)構(gòu)、物理與化學(xué)性質(zhì)、制備方法與組成、結(jié)構(gòu)、物理與化學(xué)性質(zhì)、制備方法與工藝；物質(zhì)各種聚集狀態(tài)（包括晶體、非晶體、流工藝；物質(zhì)各種聚集狀態(tài)（包括晶體、非晶體、流體、等離子體、介觀與納米態(tài)）下的性質(zhì)、功能與體、等離子體、介觀與納米態(tài)）下的性質(zhì)、功能與應(yīng)用應(yīng)用 。 20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院4化學(xué)的分支化學(xué)的分支( (二級(jí)二級(jí)) )學(xué)科：學(xué)科： 無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和高無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和高分子化學(xué)等；應(yīng)用方面分子化學(xué)等；應(yīng)用方面( (交叉邊緣學(xué)科交叉邊緣學(xué)科

3、) )有燃料化學(xué)、有燃料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、材料化學(xué)、生物化學(xué)、放射化學(xué)、激光化環(huán)境化學(xué)、材料化學(xué)、生物化學(xué)、放射化學(xué)、激光化學(xué)、地質(zhì)化學(xué)、計(jì)算化學(xué)、能源化學(xué)、綠色化學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)化學(xué)、計(jì)算化學(xué)、能源化學(xué)、綠色化學(xué)、化學(xué)信息學(xué)、納米化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)等。學(xué)信息學(xué)、納米化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)等。 普通化學(xué)作為一門基礎(chǔ)課程，是對(duì)化學(xué)科學(xué)各普通化學(xué)作為一門基礎(chǔ)課程，是對(duì)化學(xué)科學(xué)各分支的基礎(chǔ)知識(shí)作一整體的介紹。分支的基礎(chǔ)知識(shí)作一整體的介紹。二二 化學(xué)的地位化學(xué)的地位 是自然科學(xué)的核心一級(jí)學(xué)科。是自然科學(xué)的核心一級(jí)學(xué)科。 是自然科學(xué)中處于承上啟下地位的中心學(xué)科。是自然科學(xué)中處于承上啟下地位的中心學(xué)科。2008200

4、9（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院5 化化 學(xué)學(xué) 計(jì)算與計(jì)算與信息科學(xué)信息科學(xué) 物理學(xué)物理學(xué) 數(shù)數(shù) 學(xué)學(xué)天文學(xué)天文學(xué) 地質(zhì)與環(huán)地質(zhì)與環(huán)境科學(xué)境科學(xué) 工程工程科學(xué)科學(xué) 生命生命科學(xué)科學(xué) 材料材料科學(xué)科學(xué)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院6 化學(xué)是理論與應(yīng)用并重的科學(xué)化學(xué)是理論與應(yīng)用并重的科學(xué) 化學(xué)化學(xué) 醫(yī)藥醫(yī)藥 衛(wèi)生衛(wèi)生軍事軍事國(guó)防國(guó)防衣、食、衣、食、住、行住、行資源利用，資源利用，環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù) 新能源新能源冶金冶金 信息電子信息電子 新材料新材料生物技術(shù)生物技術(shù)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院7三三. . 化學(xué)發(fā)展史化學(xué)發(fā)展史 四次革命四次革命20082009

5、（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院8 波義耳波義耳16611661年發(fā)表了年發(fā)表了“懷疑懷疑派化學(xué)家派化學(xué)家”(The Sceptical (The Sceptical Chymist)Chymist)，指出，指出: :“化學(xué)不是為了化學(xué)不是為了煉金，也不是為了治病，它應(yīng)當(dāng)煉金，也不是為了治病，它應(yīng)當(dāng)從煉金術(shù)和醫(yī)學(xué)中分離出來，成從煉金術(shù)和醫(yī)學(xué)中分離出來，成為一門獨(dú)立的科學(xué)為一門獨(dú)立的科學(xué)”。波義耳極。波義耳極為崇尚實(shí)驗(yàn)，指出，為崇尚實(shí)驗(yàn)，指出，“空談毫無空談毫無用途，一切來自實(shí)驗(yàn)用途，一切來自實(shí)驗(yàn)”。他把嚴(yán)。他把嚴(yán)密密的實(shí)驗(yàn)方法引入化學(xué)研究，使的實(shí)驗(yàn)方法引入化學(xué)研究，使化學(xué)成為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)?；瘜W(xué)

6、成為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。 恩格斯的評(píng)價(jià)恩格斯的評(píng)價(jià)：“把化學(xué)確立為科學(xué)把化學(xué)確立為科學(xué)” 被譽(yù)為被譽(yù)為“化學(xué)之父化學(xué)之父”（墓碑語）。（墓碑語）。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院9 法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫17831783年出版名著年出版名著“關(guān)于燃素的回顧關(guān)于燃素的回顧”，提，提出燃燒的氧化學(xué)說。出燃燒的氧化學(xué)說。 拉瓦錫拉瓦錫17891789年出版了年出版了“初等化學(xué)概論初等化學(xué)概論”，首次給元素下了一，首次給元素下了一個(gè)科學(xué)和清晰的定義：個(gè)科學(xué)和清晰的定義：“元素是用任何方法都不能再分解的簡(jiǎn)單元素是用任何方法都不能再分解的簡(jiǎn)單物質(zhì)物質(zhì)”。以科學(xué)元素說取代了傳統(tǒng)思辨的舊元

7、素論。揭開了困惑。以科學(xué)元素說取代了傳統(tǒng)思辨的舊元素論。揭開了困惑人類幾千年的燃燒之謎，以批判統(tǒng)治化學(xué)界近百年的人類幾千年的燃燒之謎，以批判統(tǒng)治化學(xué)界近百年的“燃素說燃素說”為標(biāo)志，發(fā)動(dòng)了第二次化學(xué)革命，被譽(yù)為為標(biāo)志，發(fā)動(dòng)了第二次化學(xué)革命，被譽(yù)為“化學(xué)中的牛頓化學(xué)中的牛頓”。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院10 英國(guó)化學(xué)家道爾頓創(chuàng)立科學(xué)原子論英國(guó)化學(xué)家道爾頓創(chuàng)立科學(xué)原子論( (化學(xué)原子論化學(xué)原子論) )，揭示了各種化學(xué)定律、化學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，成為說揭示了各種化學(xué)定律、化學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，成為說明化學(xué)現(xiàn)象的統(tǒng)一理論，完成了化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)一次極為明化學(xué)現(xiàn)象的統(tǒng)一理論，完成了化學(xué)領(lǐng)域內(nèi)

8、一次極為重大的理論綜合。有人稱為近代化學(xué)史上的第三次化重大的理論綜合。有人稱為近代化學(xué)史上的第三次化學(xué)革命。學(xué)革命。 18031803年，道爾頓提出了原子學(xué)說：年，道爾頓提出了原子學(xué)說：元素是由非常元素是由非常微小的、看不見的、不可再分割的原子組成；原子既微小的、看不見的、不可再分割的原子組成；原子既不能創(chuàng)造，不能毀滅，也不能轉(zhuǎn)變，所以在一切化學(xué)不能創(chuàng)造，不能毀滅，也不能轉(zhuǎn)變，所以在一切化學(xué)反應(yīng)中都保持自己原有的性質(zhì)；同一種元素的原子其反應(yīng)中都保持自己原有的性質(zhì)；同一種元素的原子其形狀、質(zhì)量及各種性質(zhì)都相同，不同元素的原子的形形狀、質(zhì)量及各種性質(zhì)都相同，不同元素的原子的形狀、質(zhì)量及各種性質(zhì)則不

9、相同，原子的質(zhì)量（而不是狀、質(zhì)量及各種性質(zhì)則不相同，原子的質(zhì)量（而不是形狀）是元素最基本的特征；不同元素的原子以簡(jiǎn)單形狀）是元素最基本的特征；不同元素的原子以簡(jiǎn)單的數(shù)目比例相結(jié)合，形成化合物?；衔锏脑臃Q為的數(shù)目比例相結(jié)合，形成化合物?；衔锏脑臃Q為復(fù)雜原子，它的質(zhì)量等于其組合原子質(zhì)量的和。復(fù)雜原子，它的質(zhì)量等于其組合原子質(zhì)量的和。 20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院11 18071807年道爾頓發(fā)表年道爾頓發(fā)表 化學(xué)哲學(xué)新體系化學(xué)哲學(xué)新體系 ，全，全面闡述了化學(xué)原子論的思想。面闡述了化學(xué)原子論的思想。 19301930年，美國(guó)化學(xué)家鮑林（年，美國(guó)化學(xué)家鮑林（L.Paulin

10、gL.Pauling，1901190119941994）和德國(guó)物理學(xué)家）和德國(guó)物理學(xué)家J.C.SlaterJ.C.Slater（1900190019761976）把量子力學(xué)處理氫分子的成果）把量子力學(xué)處理氫分子的成果推廣到多原子分子體系，推廣到多原子分子體系，建立了價(jià)鍵理論建立了價(jià)鍵理論（VBTVBT）。闡明了共價(jià)鍵的方向性和飽和性，）。闡明了共價(jià)鍵的方向性和飽和性，指出了由于原子軌道重疊方式不同而形成的指出了由于原子軌道重疊方式不同而形成的鍵和鍵和鍵這兩種基本共價(jià)鍵類型。鍵這兩種基本共價(jià)鍵類型。 20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院12 19311931年，為解釋甲烷分子的空間構(gòu)

11、型，年，為解釋甲烷分子的空間構(gòu)型，鮑林又根據(jù)波函數(shù)疊加原理，鮑林又根據(jù)波函數(shù)疊加原理，提出了雜化軌提出了雜化軌道理論。道理論。作為價(jià)鍵理論的重要補(bǔ)充，較滿意作為價(jià)鍵理論的重要補(bǔ)充，較滿意地解釋了共價(jià)多原子分子的空間構(gòu)型。地解釋了共價(jià)多原子分子的空間構(gòu)型。 代表作代表作“化學(xué)鍵的本質(zhì)化學(xué)鍵的本質(zhì)”至今仍是一部至今仍是一部權(quán)威性著作。權(quán)威性著作。還還提出電負(fù)性、鍵參數(shù)、雜化、提出電負(fù)性、鍵參數(shù)、雜化、共振、氫鍵等概念共振、氫鍵等概念。在生物化學(xué)領(lǐng)域在生物化學(xué)領(lǐng)域提出了提出了蛋白質(zhì)分子多肽鏈的螺旋結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子多肽鏈的螺旋結(jié)構(gòu)。 在量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)領(lǐng)域，幾乎到處在量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)領(lǐng)域，幾乎到處

12、可以看到鮑林的足跡?？梢钥吹锦U林的足跡。19541954年獲諾貝爾化學(xué)年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，獎(jiǎng)，19621962年獲諾貝爾和平獎(jiǎng)年獲諾貝爾和平獎(jiǎng)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院13四四. .教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容 目的目的 使同學(xué)具有必備的近代化學(xué)基本理使同學(xué)具有必備的近代化學(xué)基本理 論、基本知識(shí)和基本技能；論、基本知識(shí)和基本技能； 了解這些理論知識(shí)和技能在工程實(shí)際了解這些理論知識(shí)和技能在工程實(shí)際 的應(yīng)用；的應(yīng)用； 培養(yǎng)高素質(zhì)人才。使同學(xué)成為知識(shí)培養(yǎng)高素質(zhì)人才。使同學(xué)成為知識(shí) 面寬、基礎(chǔ)扎實(shí)、有開拓創(chuàng)新能力的面寬、基礎(chǔ)扎實(shí)、有開拓創(chuàng)新能力的 高素質(zhì)人才。高素質(zhì)人才。2

13、0082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院14教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 基本理論和基本知識(shí)：基本理論和基本知識(shí)：熱化學(xué)，化學(xué)反應(yīng)的方向、程度和速率，熱化學(xué)，化學(xué)反應(yīng)的方向、程度和速率，水化學(xué)，電化學(xué)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)以及元素水化學(xué)，電化學(xué)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)以及元素化學(xué)與無機(jī)材料，有機(jī)高分子化合物等?；瘜W(xué)與無機(jī)材料，有機(jī)高分子化合物等。 工程實(shí)際應(yīng)用工程實(shí)際應(yīng)用：能源、大氣污染、水污染、金屬腐蝕及防能源、大氣污染、水污染、金屬腐蝕及防止、金屬材料及表面處理、非金屬材料、止、金屬材料及表面處理、非金屬材料、有機(jī)及生物高分子材料等。有機(jī)及生物高分子材料等。 20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院15五

14、五. .要求與考核要求與考核 理論課：理論課： 重點(diǎn)弄清各章的三基內(nèi)容。課重點(diǎn)弄清各章的三基內(nèi)容。課 堂上認(rèn)真聽講、課后認(rèn)真復(fù)習(xí)與消化、認(rèn)堂上認(rèn)真聽講、課后認(rèn)真復(fù)習(xí)與消化、認(rèn) 真完成作業(yè)。真完成作業(yè)。 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：是課程的重要環(huán)節(jié)，做實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由钍钦n程的重要環(huán)節(jié)，做實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由?與鞏固對(duì)基本理論和知識(shí)的理解；能訓(xùn)練與鞏固對(duì)基本理論和知識(shí)的理解；能訓(xùn)練 基本操作技能，培養(yǎng)獨(dú)立操作、觀察記基本操作技能，培養(yǎng)獨(dú)立操作、觀察記 錄、分析歸納寫報(bào)告等多方面的能力以錄、分析歸納寫報(bào)告等多方面的能力以 及科學(xué)工作方法。及科學(xué)工作方法。 要求：要求：寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，不得遲到缺席，獨(dú)寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，不得遲到缺席，獨(dú) 立

15、操作，獨(dú)立寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。立操作，獨(dú)立寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院16成績(jī)?cè)u(píng)定方法：成績(jī)?cè)u(píng)定方法： 平時(shí)：平時(shí)：3030（包括考勤、課堂提問、（包括考勤、課堂提問、課堂小測(cè)驗(yàn)、完成作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)等）課堂小測(cè)驗(yàn)、完成作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)等） 考試：考試：7070實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 預(yù)習(xí)報(bào)告：預(yù)習(xí)報(bào)告：1010 實(shí)驗(yàn)考勤：實(shí)驗(yàn)考勤：1010 實(shí)驗(yàn)操作技能：實(shí)驗(yàn)操作技能：3030 實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)報(bào)告：5050（按個(gè)數(shù)，求平均）（按個(gè)數(shù)，求平均）20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院1720082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院18教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求1.1.了解用彈式

16、熱量計(jì)測(cè)量等容熱效應(yīng)了解用彈式熱量計(jì)測(cè)量等容熱效應(yīng)( (q qv v) )的原的原 理，熟悉理，熟悉q qv v的實(shí)驗(yàn)計(jì)算法。的實(shí)驗(yàn)計(jì)算法。2.2.了解狀態(tài)函數(shù)的意義。了解化學(xué)反應(yīng)中的焓了解狀態(tài)函數(shù)的意義。了解化學(xué)反應(yīng)中的焓 變?cè)谝话銞l件下的意義。理解等壓熱效應(yīng)變?cè)谝话銞l件下的意義。理解等壓熱效應(yīng)( (q qp p) ) 與反應(yīng)中的焓變的關(guān)系。了解與反應(yīng)中的焓變的關(guān)系。了解q qv v與反應(yīng)中的與反應(yīng)中的 內(nèi)能變的關(guān)系。初步掌握化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩內(nèi)能變的關(guān)系。初步掌握化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩 爾焓變的近似計(jì)算。爾焓變的近似計(jì)算。3.適當(dāng)了解能源中的燃料燃燒反應(yīng)的熱效應(yīng)。適當(dāng)了解能源中的燃料燃燒反應(yīng)的熱效

17、應(yīng)。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院19（一）（一）反應(yīng)熱的測(cè)量反應(yīng)熱的測(cè)量（二）（二）反應(yīng)熱的理論計(jì)算反應(yīng)熱的理論計(jì)算1 1幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念2 2反應(yīng)熱的測(cè)量反應(yīng)熱的測(cè)量1 1熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律2 2化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓3 3反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算主要內(nèi)容主要內(nèi)容20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院201.1.1 1.1.1 幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 作為研究對(duì)象的那一作為研究對(duì)象的那一部分物質(zhì)；部分物質(zhì)； 系統(tǒng)之外，與系統(tǒng)密切聯(lián)系系統(tǒng)之外，與系統(tǒng)密切聯(lián)系的其它物質(zhì)。的其它物質(zhì)。1. 1. 系統(tǒng)：系統(tǒng)：2

18、. 2. 環(huán)境：環(huán)境：1-1 1-1 反應(yīng)熱效應(yīng)的測(cè)量反應(yīng)熱效應(yīng)的測(cè)量20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院21封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng) 三種熱力學(xué)系統(tǒng)：三種熱力學(xué)系統(tǒng)：孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng) 孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng)是一種科學(xué)的抽象是一種科學(xué)的抽象, ,對(duì)于科對(duì)于科學(xué)研究有重要學(xué)研究有重要意義意義. .敞開系統(tǒng)敞開系統(tǒng)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院22應(yīng)用相的概念需區(qū)分：應(yīng)用相的概念需區(qū)分：* *相與聚集態(tài)不同；相與聚集態(tài)不同；3 3 相：相： 系統(tǒng)可分為系統(tǒng)可分為: : 單相（均單相（均 勻）系統(tǒng)；多相（不均勻）系統(tǒng)。勻）系統(tǒng)；多相（不均勻）系統(tǒng)。 相與相之間有明確的界面。相與相之間

19、有明確的界面。系統(tǒng)中任何物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同的部分。系統(tǒng)中任何物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同的部分。* *相數(shù)與物質(zhì)種類數(shù)；相數(shù)與物質(zhì)種類數(shù)；* *相與界面的關(guān)系。相與界面的關(guān)系。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院23答：答：1）在此條件下，存在）在此條件下，存在3相（氣、液、相（氣、液、固各一相；固各一相；2）3相（氣體相（氣體1相，固體相，固體2相）相）思考思考：1) 101.325 kPa，273.15 K(00C)下，H2O(l), H2O(g)和H2O(s)同時(shí)共存時(shí)系統(tǒng)中的相數(shù)為多少。2) CaCO3(s)分解為CaO (s)和CO2(g)并達(dá)到平衡的系統(tǒng)中的相數(shù)。2008

20、2009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院244 4 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)：系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)的綜合表現(xiàn)系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。狀態(tài)函數(shù)：描述系統(tǒng)性質(zhì)的物理量。(p,V,T)特點(diǎn)：狀態(tài)一定,狀態(tài)函數(shù)一定。 狀態(tài)變化,狀態(tài)函數(shù)也隨之而變,且狀態(tài)函數(shù)的變化值只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),而與變化途徑無關(guān)。途途 徑徑 1 1途途 徑徑 2 220082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院25思考思考：力和面積是什么性質(zhì)的物理量？它們的商即壓強(qiáng)(熱力學(xué)中稱為壓力)是強(qiáng)度性質(zhì)的物理量。由此可以得出什么結(jié)論？答：力和面積都是廣度性質(zhì)的物理量。結(jié)論是兩個(gè)答：力和面積都是廣度性質(zhì)的物理量。結(jié)論是兩個(gè)廣度性質(zhì)的

21、物理量的商是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)的物理量。廣度性質(zhì)的物理量的商是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)的物理量。推論推論：摩爾體積(體積除以物質(zhì)的量)是什么性質(zhì)的物理量？分類：廣度性質(zhì)（體積、質(zhì)量等）廣度性質(zhì)（體積、質(zhì)量等） 強(qiáng)度性質(zhì)強(qiáng)度性質(zhì) （溫度、密度等）（溫度、密度等）20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院264. 過程與途徑 系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生任何的變化稱為過程；系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生任何的變化稱為過程；可逆過程可逆過程體系經(jīng)過某一過程，由狀態(tài)體系經(jīng)過某一過程，由狀態(tài)變到狀態(tài)變到狀態(tài)之后，之后，如果通過逆過程能使體系和環(huán)境都完全復(fù)原，這如果通過逆過程能使體系和環(huán)境都完全復(fù)原，這樣的過程稱為樣的過程稱為可逆過程可逆過程。它是在

22、一系列無限接近。它是在一系列無限接近平衡條件下進(jìn)行的過程。平衡條件下進(jìn)行的過程。 實(shí)現(xiàn)一個(gè)過程的具體步驟稱途徑實(shí)現(xiàn)一個(gè)過程的具體步驟稱途徑。思考思考：過程與途徑的區(qū)別。設(shè)想如果你要把設(shè)想如果你要把20 C的水燒開，要完成的水燒開，要完成“水燒開水燒開”這個(gè)這個(gè)過程，你可以有多種具體的過程，你可以有多種具體的“途徑途徑”：如可以在水壺中常：如可以在水壺中常壓燒；也可以在高壓鍋中加壓燒開再降至常壓。壓燒；也可以在高壓鍋中加壓燒開再降至常壓。5 5 過程與途徑過程與途徑20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院27298 K，101.3 kPa298K，506.5 kPa375 K，101.3

23、 kPa375 K，506.5 kPa恒溫過程恒溫過程恒恒壓壓過過程程途徑（途徑（）恒溫過程恒溫過程恒恒壓壓過過程程(II)途徑(II)（）實(shí)際過程 實(shí)際過程與完成過程的不同途徑20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院286 6 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度對(duì)于一般的反應(yīng)：對(duì)于一般的反應(yīng)： aA+bB=gG+dD 其化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程為：其化學(xué)反應(yīng)計(jì)量方程為： 0=0= B B B BB 其中其中 B B稱為稱為化學(xué)計(jì)量數(shù)化學(xué)計(jì)量數(shù)，符號(hào)：符號(hào)： a a、b b為負(fù)為負(fù)；g g、d d為正為正可寫為：可寫為： 0 0 =-N=-N2 2 -3H-3H2 2 +2NH+2NH3 3即：即： N

24、 N2 2 +3H+3H2 2 =2NH=2NH3 3以合成氨反應(yīng)為例：以合成氨反應(yīng)為例：N N2 2 +3H+3H2 22NH2NH3 320082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院29BBBBB)0()(nnn反應(yīng)進(jìn)度：?jiǎn)挝皇莔ol思考思考：反應(yīng)進(jìn)度與化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫有關(guān)嗎？答：有關(guān)。如對(duì)于反應(yīng)：答：有關(guān)。如對(duì)于反應(yīng)： 0 = N2 3H2 + 2NH3 ，當(dāng)有，當(dāng)有1mol NH3生成時(shí)，反應(yīng)進(jìn)度為生成時(shí)，反應(yīng)進(jìn)度為0.5mol。若將反應(yīng)寫成。若將反應(yīng)寫成322NHH23N21則反應(yīng)進(jìn)度為則反應(yīng)進(jìn)度為1 mol。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院30 gNH2gH3

25、gN322t0時(shí) nB/mol 3.0 10.0 0 0 t1時(shí) nB/mol 2.0 7.0 2.0 t2時(shí) nB/mol 1.5 5.5 3.0 1 2 mol0 . 11mol)0 . 30 . 2(NN2211nmol5 . 12mol0 . 12mol)00 . 2(NHNH3311nmol0 . 13mol)0 .100 . 7(HH2211n20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院31反應(yīng)進(jìn)度必須對(duì)應(yīng)具體的反應(yīng)方程式。 gNHgH23gN21322mol0 . 22/1mol)0 . 30 . 2(22NN1n時(shí)1tt 2.0 7.0 2.0 (mol) 3.0 10.0

26、 0 (mol)0t20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院321.1.2 反應(yīng)熱的測(cè)量反應(yīng)熱的測(cè)量(heating effect measurement)1 1 熱效應(yīng)測(cè)量原理熱效應(yīng)測(cè)量原理BB20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院33計(jì)算公式：計(jì)算公式：q qc cs sm ms s(T(T2 2-T-T1 1) )c cs sm ms sT T =CST2 2 測(cè)量裝置測(cè)量裝置氧彈式氧彈式量熱計(jì)量熱計(jì)(calorimeter)(calorimeter)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院343.3.測(cè)量方法與步驟：測(cè)量方法與步驟： 準(zhǔn)確稱量反應(yīng)物準(zhǔn)確稱量反應(yīng)

27、物( (固態(tài)或液態(tài)）裝入鋼彈固態(tài)或液態(tài)）裝入鋼彈 內(nèi)，通入氧氣，密封內(nèi)，通入氧氣，密封; ; 將鋼彈安放在一鋼質(zhì)容器中，向容器內(nèi)加入將鋼彈安放在一鋼質(zhì)容器中，向容器內(nèi)加入 足夠的已知質(zhì)量的水，使鋼彈淹沒，鋼彈與足夠的已知質(zhì)量的水，使鋼彈淹沒，鋼彈與 環(huán)境絕熱環(huán)境絕熱; ; 精確測(cè)定系統(tǒng)的起始溫度精確測(cè)定系統(tǒng)的起始溫度(T(T1 1);); 電火花引發(fā)反應(yīng)，測(cè)量系統(tǒng)電火花引發(fā)反應(yīng)，測(cè)量系統(tǒng)( (包括鋼彈及內(nèi)包括鋼彈及內(nèi) 部物質(zhì)、水和金屬容器等部物質(zhì)、水和金屬容器等) )的終態(tài)溫度的終態(tài)溫度(T(T2 2) )。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院35 CC叫做量熱計(jì)常數(shù)叫做量熱計(jì)常數(shù)

28、（calorimeter constant）為彈液為彈液( (如水如水) )和熱量計(jì)部件和熱量計(jì)部件( (如如杯體，鋼彈杯體，鋼彈, ,溫度計(jì)溫度計(jì), ,攪拌棒和引燃絲等攪拌棒和引燃絲等) )熱熱容之和容之和.(.(例如盛水例如盛水2000g2000g的彈式熱量計(jì)的常的彈式熱量計(jì)的常數(shù)為數(shù)為10.1 kJ10.1 kJK K-1-1) )4.4.計(jì)算：計(jì)算： q-q(H2O)+qb -C(H2O)T+CbT -CT20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院361. 反應(yīng)熱的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法設(shè)有n mol物質(zhì)完全反應(yīng)，所放出的熱量使彈式量熱計(jì)與恒溫水浴的溫度從T1上升到T2，彈式量熱計(jì)與恒溫水

29、浴的熱容為Cs(JK-1)， 比熱容為cs(JK-1kg-1 )，則：TCTTmcqs12ss)(nqq/m由于完全反應(yīng)， = n因此摩爾反應(yīng)熱：思考思考：反應(yīng)熱有定容反應(yīng)熱和定壓反應(yīng)熱之分。前者的反應(yīng)條件是恒容，后者的反應(yīng)條件是恒壓。用彈式量熱計(jì)測(cè)量的反應(yīng)熱是定容反應(yīng)熱還是定壓反應(yīng)熱？答：定容反應(yīng)熱答：定容反應(yīng)熱20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院37示例 例例1.1 聯(lián)氨燃燒反應(yīng)：N2H4(l)+O2(g)=N2 (g) +2H2O (l) 已知： T T cm mK82.294K18.293KJ848g1210O)(Hg5000.0)HN(211b242解解：燃燒：燃燒0.5

30、g聯(lián)氨放熱為聯(lián)氨放熱為kJ69.9J9690J)18.29382.294()848121018.4()OH()OH()OH(b22b2TcTmcqqqmol0156. 0) 1/(molg0 .32/g)5 . 00(11mV,molkJ2 .621mol0156. 0/kJ69. 9/qq求q ?20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院382. 熱化學(xué)方程式 表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程式。其標(biāo)準(zhǔn)寫法是：式。其標(biāo)準(zhǔn)寫法是：先寫出反應(yīng)方程，再寫出相應(yīng)反先寫出反應(yīng)方程，再寫出相應(yīng)反應(yīng)熱，兩者之間用分號(hào)或逗號(hào)隔開。例如：應(yīng)熱，

31、兩者之間用分號(hào)或逗號(hào)隔開。例如： 標(biāo)明反應(yīng)溫度、壓力及反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)；標(biāo)明反應(yīng)溫度、壓力及反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)；書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意：書寫熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意：N2H4(l)+O2(g)=N2 (g) +2H2O (l)； 1mV,molkJ620q2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)； 1molkJ570p,mq若不注明若不注明T, p, 皆指在皆指在T=298.15 K，p=100 kPa下。下。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院39 反應(yīng)熱與反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)；反應(yīng)熱與反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)； 一般標(biāo)注的是等壓熱效應(yīng)一般標(biāo)注的是等壓熱效應(yīng)qp。思考思考：

32、既然實(shí)驗(yàn)精確測(cè)得的是qv ，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)是在定壓條件下發(fā)生(qp)；二者之間有關(guān)系嗎？能不能由qv求得qp ？思考思考：有些反應(yīng)的熱效應(yīng)，包括設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、新反應(yīng)所需的反應(yīng)熱，難以直接用實(shí)驗(yàn)測(cè)得，那么如何得到這些反應(yīng)熱呢 ？20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院401-2 1-2 反應(yīng)熱的理論計(jì)算反應(yīng)熱的理論計(jì)算一一 能量守恒定律能量守恒定律二二 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律 “在任何過程中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消滅，在任何過程中，能量既不能創(chuàng)造，也不能消滅， 只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在轉(zhuǎn)化過程中能只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在轉(zhuǎn)化過程中能量的總值不變。量的總值不變?！?/p>

33、“第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成”U =U2 U1 q + w20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院411 1 熱力學(xué)能熱力學(xué)能符號(hào)：符號(hào)：U ，SISI單位：?jiǎn)挝唬篔 J。 U 是狀態(tài)函數(shù)；是狀態(tài)函數(shù)； 無絕對(duì)數(shù)值；無絕對(duì)數(shù)值； 其值與其值與n n 成正比。成正比。包括分子平動(dòng)能、包括分子平動(dòng)能、分子振動(dòng)能、分子分子振動(dòng)能、分子轉(zhuǎn)動(dòng)能、電子運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)能、電子運(yùn)動(dòng)能、核能等動(dòng)能、核能等即即內(nèi)能內(nèi)能系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和。思考思考：同樣的物質(zhì)，在相同的溫度和壓力下，前者放在10000m高空，以400m/s飛行的飛機(jī)上，后者靜止在地面上。兩者的內(nèi)能相同嗎？.答：相

34、同20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院422 2 熱熱 符號(hào)：符號(hào)：q ，常用單位：，常用單位：kJkJ；q不是狀態(tài)函數(shù)；不是狀態(tài)函數(shù)； 系統(tǒng)系統(tǒng)吸熱吸熱：q 0 ；系統(tǒng)；系統(tǒng)放熱放熱：q 0 熱熱是是系統(tǒng)與環(huán)境因溫度不同而傳遞的能量系統(tǒng)與環(huán)境因溫度不同而傳遞的能量。熱是大量質(zhì)點(diǎn)以無序運(yùn)動(dòng)（分子的碰撞）方熱是大量質(zhì)點(diǎn)以無序運(yùn)動(dòng)（分子的碰撞）方式而傳遞的能量，稱為無序能。式而傳遞的能量，稱為無序能。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院433 3 功功系統(tǒng)與環(huán)境交換能量的另一種形式系統(tǒng)與環(huán)境交換能量的另一種形式功功 功分為：功分為：體積功體積功 w (w=- -pV)； 非

35、體積功非體積功 w。 常用單位：常用單位：kJkJ。 w 不是狀態(tài)函數(shù)；不是狀態(tài)函數(shù)；系統(tǒng)對(duì)環(huán)境系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功作功: : w 0。思考思考：1mol理想氣體，密閉在1)氣球中，2) 鋼瓶中；將理想氣體的溫度提高20C時(shí)，是否做了體積功？答：答：1)1)做體積功，做體積功，2)2)未做體積功。未做體積功。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院44 變到狀態(tài)變到狀態(tài)2,2,熱力熱力學(xué)能學(xué)能U2 2，q 0w 0U = q + w4 4 熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式一封閉系統(tǒng)，熱力學(xué)能一封閉系統(tǒng)，熱力學(xué)能U1 1，從環(huán)境得功從環(huán)境得功w， 從環(huán)境吸從環(huán)境吸收熱收熱q，則

36、有：則有：20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院454. 體積功w體的計(jì)算等外壓過程中，體積功等外壓過程中，體積功w體體= p 外外(V2 V1) = p外外V 補(bǔ)充：體積功的計(jì)算補(bǔ)充：體積功的計(jì)算理想氣體的體積功理想氣體的體積功理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程：nRTpV 例例1.2 1 mol理想氣體從始態(tài)100kPa, 22.4dm3經(jīng)等溫恒外壓p2 = 50kPa膨脹到平衡，求系統(tǒng)所做的功。解解：終態(tài)平衡時(shí)的體積為：終態(tài)平衡時(shí)的體積為：3-33-32112m1044.8Pa50000/m1022.4Pa100000/pVpVJ1120m10)4 .228 .44(Pa50

37、00033Vpw外體20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院46解：1 mol水汽化為1mol水蒸氣，由于水蒸氣的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液態(tài)水的體積，故 V=V氣V液V氣所以 w = -p V= -pV =-nRT=-18.314373 = -3.10(kJ/mol) rUm=q+w=40.63+(-3.10)=37.53 (kJ/mol)例例1.3 1.3 已知在已知在100100o oC C，100 kPa100 kPa下，下，1 mol1 mol水汽化為水汽化為1mol1mol水蒸氣，汽化熱為水蒸氣，汽化熱為40.63 kJ.mol40.63 kJ.mol-1-1，試估算，試估算1mol1

38、mol水在蒸發(fā)過程中的體積功水在蒸發(fā)過程中的體積功w w和和r rU Um m 。（水蒸氣。（水蒸氣在此可近似看作理想氣體）在此可近似看作理想氣體） 20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院47三三 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與焓 化學(xué)反應(yīng)熱是指等溫過程熱化學(xué)反應(yīng)熱是指等溫過程熱。 通常把只做體積功，且通常把只做體積功，且始態(tài)和終態(tài)具有相同溫度始態(tài)和終態(tài)具有相同溫度時(shí)，時(shí)，系統(tǒng)吸收或放出的熱量叫做系統(tǒng)吸收或放出的熱量叫做等溫反應(yīng)熱等溫反應(yīng)熱。根據(jù)反應(yīng)條件的不同，等溫反應(yīng)熱又可分為根據(jù)反應(yīng)條件的不同，等溫反應(yīng)熱又可分為：1 1 定容反應(yīng)熱定容反應(yīng)熱 qVV2 =V1 V =0

39、U =q +w U =q -pV =qV2 2 定壓反應(yīng)熱定壓反應(yīng)熱 qP p2 =p1 =p U =q - -pV qP =U +pV20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院48 上式可化為：上式可化為： qP=（U2- -U1）+ p（V2- -V1） 即：即： qP=（U2+p2V2）- -（U1+p1V1） 令：令： H = U +pV 則則 qP =H2-H1=H H稱為稱為焓，是一個(gè)重要的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。焓，是一個(gè)重要的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。3 3 焓焓思考思考：焓是狀態(tài)函數(shù)嗎？能否知道它的絕對(duì)數(shù)值？答：是狀態(tài)函數(shù)，但不能知道它的絕對(duì)數(shù)值。答：是狀態(tài)函數(shù)，但不能知道它的絕對(duì)數(shù)值。2008

40、2009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院49公式公式qp =H 的意義：的意義：1）等壓熱效應(yīng)即為焓的增量，故）等壓熱效應(yīng)即為焓的增量，故qP也只決定于始終態(tài)，而與也只決定于始終態(tài)，而與途徑無關(guān)。途徑無關(guān)。2）可以通過）可以通過H的計(jì)算求出的的計(jì)算求出的qP值。值。4. 定容反應(yīng)熱與定壓反應(yīng)熱的關(guān)系已知定容反應(yīng)熱：qV = U；定壓反應(yīng)熱：qp = Up + p(V2 V1)等溫過程， Up UV，則：H U = qp qV = p(V2 V1)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院50qp qV = n2(g)RT n1(g)RT = n(g)RT對(duì)于理想氣體反應(yīng)，有：對(duì)于有凝聚相

41、參與的理想氣體反應(yīng)，由于凝聚相相對(duì)氣相來說，體積可以忽略，因此在上式中，只需考慮氣體的物質(zhì)的量。思考思考：若反應(yīng) C(石墨) + O2(g) CO2(g) 的 qp,m 為393.5 kJmol 1，則該反應(yīng)的qV,m 為多少？答：該反應(yīng)的答：該反應(yīng)的n(g) = 0， qV = qp 小結(jié)小結(jié)對(duì)于沒有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng)或?qū)τ跊]有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng)或n(g) = 0的反應(yīng)，的反應(yīng)，qV qp對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng)，且對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng)，且n(g) 0的反應(yīng)，的反應(yīng)，qV qp20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院51四四 化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算算 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（在

42、恒壓或恒容條件下）化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（在恒壓或恒容條件下）只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關(guān)而與變化的途徑無關(guān)。只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關(guān)而與變化的途徑無關(guān)。如：如： C+OC+O2 2= CO= CO2 2 rH1C+C+21O O2 2=CO =CO rH2CO+CO+21O O2 2= = COCO2 2rH3有有 rH1=rH2+rH31. 1. 蓋斯定律蓋斯定律寫成通式：寫成通式：rH=irHi根據(jù)蓋斯定律，若化學(xué)反應(yīng)可以加和，則其反根據(jù)蓋斯定律，若化學(xué)反應(yīng)可以加和，則其反應(yīng)熱也可以加和。應(yīng)熱也可以加和。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院52推理：推理：任一化學(xué)反應(yīng)可以分解為若干最基

43、本的反任一化學(xué)反應(yīng)可以分解為若干最基本的反應(yīng)應(yīng) ，這些，這些 反應(yīng)的反應(yīng)熱之和就是反應(yīng)的反應(yīng)熱之和就是該反應(yīng)的反應(yīng)熱。該反應(yīng)的反應(yīng)熱。（生成反應(yīng)）（生成反應(yīng)）生成生成如：如： AB + CD = AC + BD H A+B = AB H1 ; C+D = CD H2 ; A+C = AC H3 ; B+D = BD H4 。則：則： H =H4+H3-H1-H2即即: : rH=irHi20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院53例題：例題： 已知：已知：C C（s s）+O+O2 2（g g）COCO2 2（g g）=-393.5kJ=-393.5kJ. .molmol-1-1COC

44、O(g(g) )+ +2121O O2(g)2(g)COCO2(g2(g) )=-=-283.0kJ283.0kJ. .molmol-1-1問問: C: C(s)(s)+ +O O2(g)2(g)COCO(g)(g)=?=?解解:按蓋斯定律按蓋斯定律=(-393.5)-(-283.0)kJ(-393.5)-(-283.0)kJ. .molmol-1-1 = = -110.5kJ-110.5kJ. .molmol-1-1Hm1Hm2Hm3Hm320082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院542 2 標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變 因?yàn)橐驗(yàn)镼P=H,所以恒溫恒壓條件下的反應(yīng)熱可表示所以恒溫恒壓條件下

45、的反應(yīng)熱可表示為反應(yīng)的為反應(yīng)的焓變焓變: :rH(T); 反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)系統(tǒng)的n nB B確定為確定為1mol1mol時(shí)時(shí), ,反應(yīng)熱稱為反應(yīng)的反應(yīng)熱稱為反應(yīng)的摩摩爾焓變爾焓變: :rHm(T)； 在在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾焓變稱反應(yīng)的下的摩爾焓變稱反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變爾焓變: :rHm(T)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院55熱力學(xué)關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的規(guī)定熱力學(xué)關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的規(guī)定（1 1）氣體氣體物質(zhì)的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是在是在標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)準(zhǔn)壓力( (P P = = 100.00kPa) 100.00kPa)時(shí)的時(shí)的( (假想的假想的) )理想氣體狀態(tài)理想氣體狀態(tài); ;（2 2）溶

46、液溶液中溶質(zhì)中溶質(zhì)B B的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是: :在在標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)準(zhǔn)壓力p p 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度c c =1.0mol=1.0mol. .dmdm-3-3, , 并表現(xiàn)為無限稀薄溶液時(shí)溶質(zhì)并表現(xiàn)為無限稀薄溶液時(shí)溶質(zhì)B(B(假想假想) )的的 狀態(tài)狀態(tài); ;（3 3）液體液體或或固體固體的的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是是: :在在標(biāo)準(zhǔn)壓力標(biāo)準(zhǔn)壓力p p 時(shí)時(shí) 的純液體或純固體。的純液體或純固體。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院563 3 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 指定指定溫度溫度T時(shí)時(shí)( (通常用通常用298.15K298.15K時(shí)可省略時(shí)可省略) )由由參考態(tài)參考態(tài)

47、元素元素生成生成B B時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變稱標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變稱標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。 其中其中,C,C( (石石) )為碳的參考態(tài)元素為碳的參考態(tài)元素,O,O2(g)2(g)為氧的參考態(tài)元素為氧的參考態(tài)元素, ,此反此反應(yīng)是應(yīng)是生成反應(yīng)生成反應(yīng)。所以此反應(yīng)的焓變即是。所以此反應(yīng)的焓變即是COCO2 2（g g）的生成焓：的生成焓： 例如例如: : C C( (石石) )+O+O2(g)2(g)COCO2(g) 2(g) rHm(T)rHm(T)=fHm(COCO2 2,g g,T)* *參考態(tài)元素參考態(tài)元素通常指在所討論的溫度和壓力通常指在所討論的溫度和壓力下最穩(wěn)定狀態(tài)的單質(zhì)。下最穩(wěn)定狀

48、態(tài)的單質(zhì)。也有例外也有例外. .如如: :白磷白磷(P)(P)。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院574 4 標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算理論計(jì)算理論計(jì)算以乙炔的完全燃燒反應(yīng)為例以乙炔的完全燃燒反應(yīng)為例: :標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下, ,反應(yīng)進(jìn)度反應(yīng)進(jìn)度 = = 1mol1mol的焓變稱為反應(yīng)的的焓變稱為反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變: :記作記作測(cè)定原理：測(cè)定原理：由于由于qp =H所以可以通過在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)定恒溫恒壓條件下的所以可以通過在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)定恒溫恒壓條件下的反應(yīng)熱得到反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變反應(yīng)熱得到反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變.)(m,rTH20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)

49、境工程學(xué)院58通式：通式：rHm(T)= BBfHmB(T)2C+H2C+H2 2（g g）C C2 2H H2 2（g) g) r rH Hm1m1(T)=(T)=f fH Hm m(C(C2 2H H2,2,T)T)O O2(g)2(g)OO2 2（g g） r rH Hm2m2(T)=(T)=f fH Hm m(O(O2 2,T),T)C C(S)(S)+O+O2 2（g g）COCO2 2（g) g) 22r rH Hm3m3(T)=2(T)=2f fH Hm m(CO(CO2 2,T),T)H H2(g)2(g)+O+O2(g)2(g)HH2 2O O(l) (l) r rH Hm4

50、m4(T)=(T)=f fH Hm m(H(H2 2O,l,T)O,l,T)根據(jù)蓋斯定律根據(jù)蓋斯定律：r rH Hm m(T)=(T)=i if fH Hmimi(T)(T)有有: :r rH Hm m=2=2f fH Hm3m3+f fH Hm4m4-f fH Hm1m1-f fH Hm2m2C C2 2H H2 2（g g）+O+O2 2（g g）2CO2CO2 2（g g）+ H+ H2 2O O（l l）可將此反應(yīng)分解為四個(gè)生成反應(yīng)：可將此反應(yīng)分解為四個(gè)生成反應(yīng)：20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院59注注 意意 1 1 f fH HmBmB(298.15K)(298.15

51、K)是熱力學(xué)基本數(shù)據(jù)，可查表。是熱力學(xué)基本數(shù)據(jù)，可查表。單位：?jiǎn)挝唬簁JkJ. .molmol-1-1, ,查表時(shí)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)。查表時(shí)注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)。2 2 r rH Hm m(T)(T)r rH Hm m(298.15K)(298.15K)； 3 3 C C（石）（石）、H H2 2（g g）、O O2 2（g g）皆為參考態(tài)元素。皆為參考態(tài)元素。參考態(tài)參考態(tài)元素的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零元素的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。如：。如：f fH Hm m(O(O2 2,g)=0,g)=0 4 4 由于由于f fH HmBmB與與n nB B成正比成正比，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)B B的化學(xué)的化學(xué)計(jì)

52、量數(shù)計(jì)量數(shù)B B 不可忽略。不可忽略。5 水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為0 0。20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院60例例1.5 1.5 用生成焓計(jì)算反應(yīng)用生成焓計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓?！窘饨狻?根據(jù)蓋斯定律，設(shè)計(jì)如下途徑：根據(jù)蓋斯定律，設(shè)計(jì)如下途徑：結(jié)論：對(duì)一般反應(yīng)結(jié)論：對(duì)一般反應(yīng)20082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院61例例1.6 1.6 計(jì)算聯(lián)氨計(jì)算聯(lián)氨(N(N2 2H H4 4) )在空氣中完全燃燒時(shí)反應(yīng)在空氣中完全燃燒時(shí)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變r(jià) rH Hm m （298.15K)298.15K)。解：解：

53、BBmfBmrKHKH)15.298()15.298(. =0+2(-285.83)-50.63-0kJ.mol-1 =-622.3kJ.mol-120082009（1）長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院62例例1.7 計(jì)算反應(yīng)計(jì)算反應(yīng) Zn(S)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(S)的的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。解：解： Zn(S)+Cu2+(aq)Zn2+(aq)+Cu(S)f fH Hm m /kJ.mol/kJ.mol-1 -1 0 64.77 -153.89 0 0 64.77 -153.89 0 BB.mfBmr)K15.298(H)K15.298(H (-153.89)+0-0-64.77kJ.mol-1 -218.66 kJ.mol-1課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：p43 p43 1. 21. 220082009