信阳师范大学：《无机化学》课程电子教案（PPT教学课件）第二章 化学热力学基础

生 第2章化学热力学基础 2.1热力学第一定律 2.2热化学 2.3化学反应的方向

2.1 热力学第一定律 2.2 热化学 2.3 化学反应的方向 第2章 化学热力学基础

概述 任何一个化学反应都要牵涉到三个方面的问题： 1.反应进行的方向一属于化学热力学研究的范畴； 2.反应进行的程度一属于化学平衡研究的范畴； 3.反应进行的快慢一属于化学动力学研究的范畴

任何一个化学反应都要牵涉到三个方面的问题： 1.反应进行的方向——属于化学热力学研究的范畴； 2.反应进行的程度——属于化学平衡研究的范畴； 3.反应进行的快慢——属于化学动力学研究的范畴。 概述

热力学 热力学就是研究能量相互转换过程中应遵循 的规律的科学。是物理学的一个分支。 热力学有三个基本定律： 热力学第一定律：能量转化过程中的数量守恒； 热力学第二定律：能量转化过程中进行的方向和 限度； 热力学第三定律：低温下物质运动状态，并为 各种物质的热力学函数的计算提供科学方法

热力学就是研究能量相互转换过程中应遵循 的规律的科学。是物理学的一个分支。 热力学有三个基本定律： 热力学第一定律：能量转化过程中的数量守恒； 热力学第二定律：能量转化过程中进行的方向和 限度； 热力学第三定律：低温下物质运动状态，并为 各种物质的热力学函数的计算提供科学方法。 热力学

化学热力学 把热力学中的基本原理用来研究化学现象及与化学有关 的物理现象一一化学热力学。 口化学变化中的能量的转变，反应的热效应一一热力学 第一定律的应用。 口化学变化的方向和限度一一 热力学第二定律的应用。 热力学研究方法的特点和局限性： 口研究大量粒子的宏观系统的宏观性质之间的关系及变 化规律； 不考虑微观粒子的微观结构； 口不涉及反应的速度和机理

化学热力学 把热力学中的基本原理用来研究化学现象及与化学有关 的物理现象——化学热力学。 ❑ 化学变化中的能量的转变，反应的热效应——热力学 第一定律的应用。 ❑ 化学变化的方向和限度——热力学第二定律的应用。 热力学研究方法的特点和局限性： ❑ 研究大量粒子的宏观系统的宏观性质之间的关系及变 化规律； ❑ 不考虑微观粒子的微观结构； ❑ 不涉及反应的速度和机理

优点和局限性 热力学只研究系统的始终态 根据始终态的性质而得到可靠的结果；不 考虑变化中的细节；不考虑物质内部的结构因 素； 口不考虑时间因素； 冬不能解释变化发生的原因； 冬只能处理平衡态； 不能解决过程的速率问题

优点和局限性 ❑ 热力学只研究系统的始终态 根据始终态的性质而得到可靠的结果；不 考虑变化中的细节；不考虑物质内部的结构因 素； ❑ 不考虑时间因素； ❖ 不能解释变化发生的原因； ❖ 只能处理平衡态； ❖ 不能解决过程的速率问题

2.1热力学第一定律 2.1.1热力学的基本概念和常用术语 1、体系（系统)与环境 体系：人为划分的研究对象。 环境：系统以外与系统密切相关的其它部分叫环境。 系统分为：敞开系统，封闭系统，孤立系统

2.1 热力学第一定律 2.1.1 热力学的基本概念和常用术语 1、体系（系统）与环境 体系：人为划分的研究对象。 环境：系统以外与系统密切相关的其它部分叫环境。 系统分为：敞开系统，封闭系统，孤立系统

敞开系统：系统与环境之间既有能量交换， 又有物质交换。 能量 物 系统 环境 质 C02 敞口烧杯装水 系统：水 open system

敞开系统：系统与环境之间既有能量交换， 又有物质交换。 敞口烧杯装水 系统：水 系统 环境 能量 物 质

封闭系统：系统和环境之间，无物质交换， 只有能量交换。 能量 系统 环境 密闭容器装水 系统：水+水蒸气 closed system

封闭系统：系统和环境之间，无物质交换， 只有能量交换。 密闭容器装水 系统：水+水蒸气 系统 环境 能量

孤立系统：系统与环境之间，既无物质 交换，又无能量交换。孤立系统也称为隔离 系统。（系统+环境） 系统 环境 绝热装置盛水 系统：水+水蒸气 +绝热装置 isolated system

孤立系统：系统与环境之间，既无物质 交换，又无能量交换。孤立系统也称为隔离 系统。(系统+环境) 绝热装置盛水 系统：水+水蒸气 +绝热装置 系统 环境

2、状态和状态函数 状态：由一系列表征体系性质的物理量所确 定下来的体系的存在形式称为体系的状态。 状态函数：借以确定体系状态的物理量称为 体系的状态函数。 例如质量、温度、压力、体积、密度、组成 等，当这些性质都有确定值时，系统就处于一定 的状态

2、状态和状态函数 状态：由一系列表征体系性质的物理量所确 定下来的体系的存在形式称为体系的状态。 状态函数：借以确定体系状态的物理量称为 体系的状态函数。 例如质量、温度、压力、体积、密度、组成 等，当这些性质都有确定值时，系统就处于一定 的状态