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普通化学 General Chemistry

普通化学 General Chemistry. 绪 论. 学习要求 1 、了解化学研究对象和特点、化学发展过程和现状，化学的作用以及化学发展的前沿展望。 2 、理解 反应进度 的意义及应用，以便在后续章节的学习中能够正确使用。 3 、在理解 理想气体状态方程的基础上 ，掌握理想气体分压定律，并能正确地进行有关计算。. 1. 化学概述. （ 1 ）化学研究的对象和特点. 广义：是研究物质变化的科学。 世界是物质的，物质是客观存在的。. 实物. 具有静止质量、体积、占有空间的物体。如书桌、铁、水、天体、分子等。. 场.

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Presentation Transcript

  1. 普通化学 General Chemistry

  2. 绪 论 学习要求 1、了解化学研究对象和特点、化学发展过程和现状，化学的作用以及化学发展的前沿展望。 2、理解反应进度的意义及应用，以便在后续章节的学习中能够正确使用。 3、在理解理想气体状态方程的基础上，掌握理想气体分压定律，并能正确地进行有关计算。

  3. 1. 化学概述 （1）化学研究的对象和特点 广义：是研究物质变化的科学。 世界是物质的，物质是客观存在的。 实物 具有静止质量、体积、占有空间的物体。如书桌、铁、水、天体、分子等。 场 没有静止质量、体积、不占有空间。如电场、磁场、光、声音。

  4. 物质的运动形式：机械运动、物理运动、化学运动、生命运动和社会运动物质的运动形式：机械运动、物理运动、化学运动、生命运动和社会运动 物理运动 分子保持不变的运动称物理运动 分子中的原子重新组合，但原子不变的运动称化学运动，又称化学变化,化学反应。 化学运动 核反应 原子核变化的运动称核反应运动。 化学是研究物质化学运动的科学

  5. 具体说：化学是在分子、原子、离子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化规律和变化过程中能量关系的科学。具体说：化学是在分子、原子、离子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化规律和变化过程中能量关系的科学。 化学变化的特点 1.在变化中，原子核组成不变;(化学变化前后，质量守恒） 2.在变化中，分子组成发生改变——有新物质生成（如气味变化、颜色变化、晶形变化等等。）

  6. （2）化学的发展与现状 古代化学也称为化学孕育阶段─15世纪前的化学 造纸 黑火药 陶瓷技术 在此阶段，逐步形成了酸、碱、盐、元素、化合物和化学试剂等概念，发现了硫酸、盐酸、氨和矾等化合物。 化学学科的建立和发展---16世纪后期-19世纪末 波义耳(Boyle,1627-1691,英国物理学家)，他的重要论著是《怀疑的化学家》，敢对旧的理论提出批判，提出了元素的科学概念，恩格斯对他的评价是：“波义耳把化学确立为科学”。

  7. 拉瓦锡(Lavoisier，1743-1794，法国化学家)，他的重要论著是《燃烧概论》，提出了燃烧是氧化过程的重大化学理论问题，彻底否定了所谓物质燃烧过程中的“燃素”论。他是氧元素的发现者。拉瓦锡(Lavoisier，1743-1794，法国化学家)，他的重要论著是《燃烧概论》，提出了燃烧是氧化过程的重大化学理论问题，彻底否定了所谓物质燃烧过程中的“燃素”论。他是氧元素的发现者。 道尔顿（Dalton，1768-1844，英国的中学教师），他的重要论著是《化学哲学新体系》，提出了著名的原子学说，并对当时知名的几条化学定律（物质不灭定律、定比定律，倍比定律）提出解释，奠定了化学的理论基础，被恩格斯称为化学之父：“化学中的新时代是从原子论开始的（所以近代化学的始祖不是拉瓦锡，而是道尔顿）”。

  8. 现代化学的发展阶段及特点 ◎从宏观到微观 ◎从定性描述向定量化发展 ◎既分化又综合，出现许多交叉和边缘学科 （3）化学的作用和前沿展望

  9. （4）普通化学的任务学习和内容 第一部分是化学反应基本规律：化学热力学初步，化学平衡、化学动力学初步。 第二部分是物质结构理论：原子结构与元素周期律，化学键和分子结构。 第三部分：分散系及水溶液中的四大平衡理论即溶液和胶化，酸碱平衡，沉淀溶解平衡，氧化还原平衡，配位化合物。 学习方法 1.实验课和理论课堂相结合； 2.在学习中要分清主次，新旧联系，学会归纳总结。 3.要坚持课前预习,做好听课笔记,积极参与课堂讨论,多做练习题,多阅参考书,培养自学能力。

  10. ξ= 2. 反应进度 反应进度(extent of reaction)是化学反应最基础的量。 设任意反应 aA + dD = gG + hH 当反应正向进行到某一阶段时，各物质物质的量变化为ΔnA、ΔnD、ΔnG、ΔnH，反应进度的定义为 注意： 1、式中B为反应中任一种物质。 2、νB为化学计量数(stoichiometric number)a、d、g、h。 3、当B为反应物时,νB为负值;当B为生成物时,νB为正值。 4、νB量纲为一。可为整数，也可为分数。

  11. 如： N2(g) + H2(g)=NH3(g) 放热46.2 kJ·mol-1，这里的“mol”即指反应进度而言。 说明 (1)反应进度只与化学反应方程式的写法有关，而与选择反应系统中何种物质无关。 (2)反应进度与物质的量具有相同的量纲，SI单位为摩尔mol。 如ξ=1mol，表明a mol的物质A与d mol的物质D反应，生成g mol的物质G和h mol的物质H。即反应按反应式中各物质的化学计量数完成了一次反应。

  12. 3. 理想气体分压定律(道尔顿分压定律) 一、分压(partial pressure) 在恒温条件下，混合气体的每个组分都占据与混合气体相同的体积，此时每个组分气体产生的压力叫该气体的分压。 二、气体分压定律(law of partial pressure) 1801年道尔顿发现，混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。这一规律称为道尔顿分压定律。 数学表达式为：　　p＝pA+pB+…

  13. 由道尔顿分压定律可知 p= pApB +…=[nA+ nB +…]=n（２式） 三、分压(partial pressure)求法 R=8.314 Pa·m3·k-1·mol-1或J·k-1·mol-1或 KPa·dm3(L)·k-1·mol-1 假定：n=nA+nB+……;温度为T，V=VA=VB=……。 根据理想气体状态方程： pAV= nARTpBV= nBRT ……（１式） 由(1)和(2)式得: pA= xAppB= xBp…… (3式) 式(3)是道尔顿分压定律的另一种表达形式。即某组分气体的分压等于相同温度下混合气体的总压力与该组分气体物质的量分数的乘积。

  14. 利用道尔顿分压定律，可求混合气体中任意组分的分压。利用道尔顿分压定律，可求混合气体中任意组分的分压。 例 在用排水集气法制取氢气时，在293K和100kPa下，收集到气体1.65dm3，在此温度下水的饱合蒸气压为2.34kPa，求所得氢气的质量。 解：此时收集到的气体是氢气和水蒸气的混合气体，根据分压定律 有： p=p(H2O)+p(H2) 所以 p(H2)=100kPa-2.34kPa=97.66 kPa 由理想气体状态方程，得： 氢气的质量：m(H2)=0.04mol×2g·mol-1=0.08g

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