第0章大學(xué)化學(xué)緒論

大學(xué)化學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院劉海苗緒論一、化學(xué)在社會生活中的作用二、化學(xué)的定義與分類三、化學(xué)變化的特征四、大學(xué)化學(xué)課程簡介化學(xué)與生活密切相關(guān)衣食住行都離不開化學(xué)一、化學(xué)在社會生活中的作用

(1)衣皮革：是動物的毛皮經(jīng)加工、熟制而成天然纖維纖維人造纖維化學(xué)纖維動物纖維植物纖維合成纖維(2)食農(nóng)業(yè)中的化學(xué)：化肥和農(nóng)藥的使用食品中的化學(xué)：添加劑的使用和功能性食品的開發(fā)

牛奶與巧克力相克

牛奶富含蛋白質(zhì)和鈣質(zhì)。巧克力含有草酸。如牛奶與巧克力同食，則牛奶中的鈣與巧克力中的草酸就會結(jié)成草酸鈣，若長期使用，會出現(xiàn)缺鈣和生長發(fā)育緩慢。菠菜與瘦肉相克菠菜含銅，瘦肉含鋅。銅是制造紅血球的重要物質(zhì)之一，又為鈣鐵、脂肪代謝所必需。如果把它和含鋅較高的食物混合食用，則該類食物析出的銅會大量減少。藥品(3)住蓋房子所用的水泥、玻璃、各種鋼材、涂料等，需通過化學(xué)的方法得到。(4)行汽車二、化學(xué)的定義與分類天單質(zhì)和化合物原子、分子、離子電子、質(zhì)子、中子等第一層次第二層次第三層次第四層次化學(xué)研究的對象物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)變化物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)外界條件化學(xué)研究的內(nèi)容化學(xué)是一門基礎(chǔ)課?；瘜W(xué)是在原子和分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律和變化過程中能量關(guān)系的科學(xué)。化學(xué)的定義原子的組成原子是化學(xué)變化中的最小的粒子由同種元素構(gòu)成的物質(zhì)稱為單質(zhì)由不同元素構(gòu)成的物質(zhì)稱為化合物保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子稱為分子NaCl晶體中無單獨的NaCl分子H2O有單獨的分子存在單質(zhì)、化合物和分子物質(zhì)的變化形式和性質(zhì)物理性質(zhì)物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)物理變化物質(zhì)在變化過程中不產(chǎn)生新物質(zhì)的變化化學(xué)變化物質(zhì)在變化過程中產(chǎn)生了新物質(zhì)的變化物質(zhì)的量—摩爾的概念物質(zhì)的多少是用“物質(zhì)的量”來表示的。物質(zhì)的量的單位為摩爾(mole)。1摩爾的物質(zhì)是指當構(gòu)成該物質(zhì)的基本單元數(shù)目與0.012千克12C的原子的數(shù)目相等時該物質(zhì)的量。0.012千克12C的原子的數(shù)目稱為阿佛加得羅數(shù)：NA=6.022×1023/mol(Avogadro’snumber)1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。式中：n—物質(zhì)的量，單位mol

m—物質(zhì)的質(zhì)量，單位kg（或g）

M—物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，單位kg/mol（或g/mol）摩爾質(zhì)量一級學(xué)科化學(xué)二級學(xué)科無機化學(xué)分析化學(xué)高分子化學(xué)物理化學(xué)有機化學(xué)三級學(xué)科元素化學(xué)配位化學(xué)

結(jié)構(gòu)化學(xué)

有機分析

電化學(xué)分析

生物無機

高分子合成

化學(xué)的主要分支無機化學(xué)研究無機物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)的科學(xué)。無機物是除碳以外的其它元素及其化合物(碳的化合物中，CO，CO2和碳酸鹽也是無機物)現(xiàn)代無機化學(xué)的主要分支學(xué)科：元素化學(xué)、配位化學(xué)、同位素化學(xué)、無機固體化學(xué)、無機合成化學(xué)、無機分離化學(xué)、物理無機化學(xué)、生物無機化學(xué)等。

有機化學(xué)研究有機化合物(碳的化合物)的來源、制備、性質(zhì)、應(yīng)用以及有關(guān)理論的科學(xué)。有機化學(xué)的重要分支：元素有機化學(xué)、天然有機化學(xué)、有機固體化學(xué)、有機合成化學(xué)、有機光化學(xué)、物理有機化學(xué)、生物有機化學(xué)、立體化學(xué)、理論有機化學(xué)和有機分析化學(xué)。

分析化學(xué)研究物質(zhì)中含有哪些元素和基團，每種成分的含量、物質(zhì)的純度、原子在分子中的排列等。分析化學(xué)的重要分支學(xué)科有：化學(xué)分析，電化學(xué)分析、光譜分析、波譜分析、質(zhì)譜分析、熱化學(xué)分析、色譜分析、光度分析、放射分析、狀態(tài)分析和物相分析、分析化學(xué)計量學(xué)等。

物理化學(xué)化學(xué)熱力學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)進行的方向和程度化學(xué)動力學(xué)：研究化學(xué)反應(yīng)的速率和機理結(jié)構(gòu)化學(xué)：研究化合物的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系物理化學(xué)的重要分支學(xué)科有：化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、膠體與界面化學(xué)、催化化學(xué)、熱化學(xué)、光化學(xué)、電化學(xué)、磁化學(xué)、高能化學(xué)、計算化學(xué)和晶體化學(xué)等。

化學(xué)學(xué)科分支－邊緣學(xué)科生物化學(xué)

放射化學(xué)地球化學(xué)

工業(yè)化學(xué)農(nóng)業(yè)化學(xué)

環(huán)境化學(xué)醫(yī)藥化學(xué)星際化學(xué)激光化學(xué)

計算化學(xué)材料化學(xué)

三、化學(xué)變化的特征質(zhì)量守恒定律化學(xué)變化是反應(yīng)物的原子重新組合的過程。在化學(xué)反應(yīng)的過程中，原子核不發(fā)生變化，電子總數(shù)也不改變，因此，在化學(xué)反應(yīng)前后，反應(yīng)體系中物質(zhì)的總質(zhì)量不會改變。這條定律是組成化學(xué)反應(yīng)方程式和進行化學(xué)計算時的依據(jù)。3Cu

+8HNO3

=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O5C2H6O+12KMnO4+36HCl=

12MnCl2

+10CO2+33H2O+12KCl化學(xué)變化都伴隨著能量變化在化學(xué)反應(yīng)中，拆散化學(xué)鍵需要吸收能量，形成化學(xué)鍵則放出能量，由于各種化學(xué)鍵的鍵能不同，所以當化學(xué)鍵改組時，必然伴隨有能量變化。熱化學(xué)方程式1/2H2(g)+O2(g)→H2O(l)Q=-286kJ/mol反應(yīng)能否進行反應(yīng)程度反應(yīng)速率反應(yīng)條件反應(yīng)熱效應(yīng)四、大學(xué)化學(xué)課程簡介大學(xué)化學(xué)大學(xué)化學(xué)又稱普通化學(xué)，是為非化學(xué)、化工專業(yè)的理工科的大學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)課。大學(xué)化學(xué)簡明地介紹化學(xué)學(xué)科的基本原理，在中學(xué)的基礎(chǔ)上，對物質(zhì)本性及其變化規(guī)律有一個比較系統(tǒng)、全面、深入的認識，建立一個化學(xué)意識，以后遇到問題的時候能夠從化學(xué)角度去解決。教學(xué)目的：掌握必要的化學(xué)基本理論，基本知識，基本技能及在工程上的應(yīng)用。

學(xué)會：

用化學(xué)的觀點去看待問題；用化學(xué)的思維去分析問題；用化學(xué)的方法去解決問題。緒論1學(xué)時第一章物質(zhì)的狀態(tài)3學(xué)時第二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)6學(xué)時第三章化學(xué)反應(yīng)基本原理6學(xué)時第四章酸堿平衡4學(xué)時第五章配位平衡2學(xué)時第六章沉淀溶解平衡4學(xué)時第七章氧化還原與電化學(xué)6學(xué)時學(xué)習(xí)內(nèi)容理論課32學(xué)時實驗課8學(xué)時實驗二化學(xué)反應(yīng)焓變的測定(2學(xué)時)實驗四醋酸解離度與解離常數(shù)的測定(3學(xué)時)實驗九副族元素與配位化合物(3學(xué)時)學(xué)習(xí)內(nèi)容

化學(xué)實驗要求預(yù)習(xí)實驗實驗前一天預(yù)習(xí)并寫預(yù)習(xí)報告；實驗記錄記錄實驗時間、地點、名稱、溫度和原始數(shù)據(jù)等，實驗結(jié)束以后教師審核簽字。實驗報告一律使用學(xué)校統(tǒng)一印制的“實驗報告紙”書寫整理實驗報告，作圖用坐標紙，制表用尺子。實驗報告內(nèi)容包括：一、實驗?zāi)康摹⒃砑皟x器和藥品(參考實驗教材)二、實驗內(nèi)容及步驟(簡明、扼要)三、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果(詳細、正確)包括將原記錄重新制表抄寫，數(shù)據(jù)計算及結(jié)果，

誤差計算四、誤差分析五、收獲與體會上課前先預(yù)習(xí)。認真聽好每一堂課，做好筆記(事半功倍)。課后復(fù)習(xí)總結(jié)，包括做一定量習(xí)題鞏固課堂內(nèi)容、看參考書等，對每一章的知識內(nèi)容以自己的方法、思路進行總結(jié)。認真做好每一個實驗，認真完成實驗報告。學(xué)習(xí)方法與基本要求綜合成績=平時成績(30%)+末考成績(70%)平時成績：出勤率+課堂提問(10%)平時作業(yè)(10%)實驗成績(10%)考試形式：閉卷考試課程考試形式考試范圍和題型:

范圍:不會超出課堂所講授的內(nèi)容

題型:判斷題選擇題(可能單選也可能多選)

填空題計算題(2到3題,或任選2題)主要參考書《普通化學(xué)》高等教育出版社浙江大學(xué)普通化學(xué)教研組編《普通化學(xué)》高等教育出版社同濟大學(xué)普通化學(xué)及無機化學(xué)教研室編《化學(xué)與人類》復(fù)旦大學(xué)出版社劉旦初《化學(xué)與社會》華中科技大學(xué)出版社方明建鄭旭煦《你身邊的化學(xué)?化學(xué)創(chuàng)造美好生活》科學(xué)出版社馬金石等編《視覺之旅：神奇的化學(xué)元素》人民郵電出版社TheodoreGray著陳沛然譯附加：預(yù)備知識1.計算中的有效數(shù)字有效數(shù)字(significantdigit)：從儀器上能直接讀出（包括最后一位估計讀數(shù)在內(nèi)）的幾位數(shù)字。數(shù)值23.0023.0230.20300.02030.0023有效數(shù)字的位數(shù)432432(2)有效數(shù)字的加減法計算結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與各加減數(shù)值中小數(shù)點后位數(shù)最少的相同。例:0.01211.0568+)25.6426.7089(應(yīng)寫成26.71)（3）有效數(shù)字的乘除計算結(jié)果的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與各數(shù)值中有效數(shù)字的位數(shù)最少的相同，而與小數(shù)點的位置無關(guān)。例

0.0121×1.0568×25.64=0.327865…=0.328(4)對數(shù)中的有效數(shù)字對數(shù)中的有效數(shù)字的位數(shù)應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)相同。例：

c(H+)=6.8×10-3mol·LpH=-lg﹛c(H+)/c﹜=-lg(6.8×10-3)=3-0.83=2.17了解常見的化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)方法開拓研究問題的思路應(yīng)用最基本的化學(xué)技能學(xué)習(xí)目的INORGANICCHEMISTRY

2.量綱（dimensionofquantity）(1)量

（quantity）現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。分為一般意義的量和特定量。一般意義的量如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電阻、物質(zhì)的量濃度；特定量如某根棒的長度，某根導(dǎo)線的電阻，某份酒樣中乙醇的濃度。INORGANICCHEMISTRY

（2）基本量（basequantity）在給定量制中約定地認為在函數(shù)關(guān)系上彼此獨立的量。例：在國際單位制所考慮的量制中，長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、物質(zhì)的量和發(fā)光強度七個為基本量。INORGANICCHEMISTRY

（3）導(dǎo)出量（derivedquantity）

在給定量制中由基本量的函數(shù)所定義的量。

例：在國際單位制所考慮的量制中，速度是導(dǎo)出量，定義為長度除以時間。INORGANICCHEMISTRY

（4）量綱（dimensionofquantity）以給定量制中基本量的冪的乘積表示某量的表達式。例：若國際單位制中7個基本量的量綱分別用L、M、T、I、Q、N和J表示，則某量A的量綱的表達式為dimA=LαMβTγIδQεNξJη。如力的量綱dimF=LMT-2；電阻的量綱dimR=L2MT-3I-2。

INORGANICCHEMISTRY

（5）量綱一的量

quantityofdimensionone

無量綱量dimensionlessquantity在量綱表達式中，其基本量量綱的全部指數(shù)均為零的量。在國際單位制中，任何量綱一的量其單位都是一，符號是1。

例：摩爾分數(shù)（物質(zhì)的量分數(shù)）INORGANICCHEMISTRY

（6）量綱和單位量綱用來表示物理量的性質(zhì)和種類，單位