上饶师范学院：《无机化学》课程电子教案（课件讲稿）第六章 化学热力学初步

第六章：化学热力学初步 常用术语和概念 第一定律 化学反应的方向 吉布新公式 温度对化学平衡的影响 本章要求

第六章：化学热力学初步 常 用 术 语 和 概 念 第 一 定 律 作 业 本 章 要 求 化 学 反 应 的 方 向 吉 布 斯 公 式 温 度 对 化 学 平 衡 的 影 响

常用术语和概念 化学热力学主要是从宏观的角度研究化学反应 的能量变化，研究化学反应的方向，可能性等问题。 其不仅可以用来分析各种无机化合物的物理化学性 质，而且也能阐明无机化学中与化学反应速度有关 的许多平衡问题

化学热力学主要是从宏观的角度研究化学反应 的能量变化，研究化学反应的方向，可能性等问题。 其不仅可以用来分析各种无机化合物的物理化学性 质，而且也能阐明无机化学中与化学反应速度有关 的许多平衡问题。 常用术语和概念

常用术语和概念 一、体系 1、体系和环境 被研究的物质称为体系。也就是说为了研究的需 要和周围的物质和空间隔离开来的被研究的对象。 而体系以外的与体系有密切关系的周围部分称为 环境。 如AgNO3与NaCl在溶液中的反应；含有这两种 物质的水溶液就是体系；而溶液之外的一切东西（烧 杯、玻璃棒、溶液上方的空气等)都是环境

常用术语和概念 一、体系 1、体系和环境 被研究的物质称为体系。也就是说为了研究的需 要和周围的物质和空间隔离开来的被研究的对象。 而体系以外的与体系有密切关系的周围部分称为 环境。 如AgNO3与NaCl在溶液中的反应；含有这两种 物质的水溶液就是体系；而溶液之外的一切东西(烧 杯、玻璃棒、溶液上方的空气等)都是环境

常用术语和概念 2、体系的分类 ()敞开体系 体系和环境之间既有物质的交换又有能量的交换。 (2)封闭体系 体系和环境之间没有物质的交换只有能量的交换。 3)孤立体系 体系和环境之间既没有物质的交换又没有能量的 交换。 如：一个盛水的敞口的瓶（敞开体系），因为既有热 量的交换，又有瓶中水汽的蒸发和瓶外空气的溶解等； 如在此瓶口盖上瓶塞（封闭体系），因此时只有热量交换； 如将此广口瓶换为带盖的杜瓦瓶（孤立体系），由于瓶内 外既没有物质的交换又没有能量的交换

常用术语和概念 2、体系的分类 (1)敞开体系 体系和环境之间既有物质的交换又有能量的交换。 (2)封闭体系 体系和环境之间没有物质的交换只有能量的交换。 (3)孤立体系 体系和环境之间既没有物质的交换又没有能量的 交换。 如：一个盛水的敞口的瓶(敞开体系)，因为既有热 量的交换，又有瓶中水汽的蒸发和瓶外空气的溶解等； 如在此瓶口盖上瓶塞(封闭体系)，因此时只有热量交换； 如将此广口瓶换为带盖的杜瓦瓶(孤立体系)，由于瓶内 外既没有物质的交换又没有能量的交换

常用术语和概念 3、体系的性质 根据体系中物质的量的关系，体系的性质可分 为两类： ()广度性质（亦称容量性质） 如体积、质量等。 (2)强度性质 此种性质的数值不随体系中物质的总量而变， 它仅由体系中物质本身的特性所决定，也就是没有 加合性。 如温度、密度就是强度性质

常用术语和概念 3、体系的性质 根据体系中物质的量的关系，体系的性质可分 为两类： (1)广度性质(亦称容量性质) 如体积、质量等。 (2)强度性质 此种性质的数值不随体系中物质的总量而变， 它仅由体系中物质本身的特性所决定，也就是没有 加合性。 如温度、密度就是强度性质

常用术语和概念 4、状态和状态函数 体系中所有物理性质和化学性质的总和即为状 态。 也就是说一个体系的物理性质和化学性质都确 定了，则称为一个状态。 如：气体的状态可由压力、体积、温度及各组 分物质的量等物理量来决定。如果其中的一个或多 个物理量发生改变时，体系即由一种状态变为另一 种状态。 对于一个体系来说当其处于不同状态时，其性 质必然有所不同。这些用来描述规定状态的性质用 数学术语来讲称它们为“状态函数

常用术语和概念 4、状态和状态函数 体系中所有物理性质和化学性质的总和即为状 态。 也就是说一个体系的物理性质和化学性质都确 定了，则称为一个状态。 如：气体的状态可由压力、体积、温度及各组 分物质的量等物理量来决定。如果其中的一个或多 个物理量发生改变时，体系即由一种状态变为另一 种状态。 对于一个体系来说当其处于不同状态时，其性 质必然有所不同。这些用来描述规定状态的性质用 数学术语来讲称它们为“状态函数

常用术语和概念 5、状态函数的特征 状态函数的变化只决定于体系的始态和终态， 而与变化的途径无关，状态一定值一定，殊途同归 变化等（与始终态有关而与途径无关，周而复始变化 零。 如：一定量的理想气体的状态变化，它由始态 p1=1.01×105Pa,T=298K变为p2=2.02×105Pa, T2398K。此过程可以有下列两种不同途径（“途 径”：状态变化所经历的具体步骤)：

5、状态函数的特征 状态函数的变化只决定于体系的始态和终态， 而与变化的途径无关，状态一定值一定，殊途同归 变化等(与始终态有关而与途径无关，周而复始变化 零。 如：一定量的理想气体的状态变化，它由始态 p1 =1.01×105Pa，T1 =298K变为p2 =2.02×105Pa， T2 =398K。此过程可以有下列两种不同途径（“途 径”：状态变化所经历的具体步骤）： 常用术语和概念

常用术语和概念 始态 恒温过程 p1=1.01×105Pa p2=2.02×10Pa T=298K T=298K 恒压过程 恒压过程 P1=1.01X10Pa P2=2.02×105Pa T,=398K T,=398K 恒温过程 终态

常用术语和概念 p1 =1.01×105Pa T1 =298K p2 =2.02×105Pa T2 =398K p2 =2.02×105Pa T1 =298K p1 =1.01×105Pa T2 =398K 恒温过程 恒压过程 恒温过程 恒压过程 始态 终态

热力学第一定律和热化学 一、热力学第一定律 热力学第一定律的一个中心问题是“能量守恒” 其数学表达式为：△U=Q+W △U为体系始态到终态内能变化值；△U=U,-U,内 能U是体系内部能量的总和，包括如下几部分： ①体系内所有物质的分子运动的动能，分子中 原子和电子运动的能量，如分子的转动动能、振动 动能等； ②分子间的位能，分子内原子间的位能，如： 质子与质子间的作用，化学键能等； ③原子核内的能量

一、热力学第一定律 热力学第一定律的一个中心问题是“能量守恒” 其数学表达式为：U=Q+W U为体系始态到终态内能变化值；U=U2 -U1内 能U是体系内部能量的总和，包括如下几部分： ①体系内所有物质的分子运动的动能，分子中 原子和电子运动的能量，如分子的转动动能、振动 动能等； ②分子间的位能，分子内原子间的位能，如： 质子与质子间的作用，化学键能等； ③原子核内的能量。 热力学第一定律和热化学

热力学第一定律和热化学 由于内能包括位能等因素，所以内能的绝对值 很难求得。 但对解决实际问题并无妨碍，因为在处理实际 问题时我们考虑的主要是内能的变化值。 而内能的差值可以从过程中，体系与环境能量 传递的功和热的数值来求出。 内能U是状态函数。 △U=Q+W Q为体系所吸收的热，若体系放热Q为负值； W为功，环境对体系做功W为正值，反之为负 值。 Q和不属于体系的状态，而是过程，即不属 于状态函数

热力学第一定律和热化学 由于内能包括位能等因素，所以内能的绝对值 很难求得。 但对解决实际问题并无妨碍，因为在处理实际 问题时我们考虑的主要是内能的变化值。 而内能的差值可以从过程中，体系与环境能量 传递的功和热的数值来求出。 内能U是状态函数。 U=Q+W Q为体系所吸收的热，若体系放热Q为负值； W为功，环境对体系做功W为正值，反之为负 值。 Q和W不属于体系的状态，而是过程，即不属 于状态函数