上海中医药大学：《物理化学 PHYSICAL CHEMISTRY（THEORETICAL CHEMISTRY）》课程教学资源（PPT课件）第一章 热力学第一定律与热化学

第a章 熟力学第一定律与熟化学 第一节：热力学研究对象及其限度 第二节：热力学基本概念 第三节：热力学第一定律一 能量守恒定律 第四节：可逆过程与体积功 第一章热力学第一定律与热化学 1

第一章 热力学第一定律与热化学 1 第一节：热力学研究对象及其限度 第二节：热力学基本概念 第三节：热力学第一定律——能量守恒定律 第四节：可逆过程与体积功

第章 热力学第一度律与热化学 第五节：焓Enthalpy△H 第六节：热容 第七节：热力学第一定律对理想气体的应用 第八节：热化学 第一章热力学第一定律与热化学 2

第一章 热力学第一定律与热化学 2 第五节：焓Enthalpy ΔH 第六节：热容 第七节：热力学第一定律对理想气体的应用 第八节：热化学

第一节：热力学研究对象及其限度 一.热力学： 1.研究自然界中与热现象有关的各种状态变 化和能量转化的一门科学。 2.物理学的一个组成部分。 3.热力学的理论主要建筑在两个基本定律之 上：热力学第一定律与热力学第二定律。 热力学还包括热力学第三定律。 第一章热力学第一定律与热化学 3

第一章 热力学第一定律与热化学 3 第一节：热力学研究对象及其限度 一.热力学： 1.研究自然界中与热现象有关的各种状态变 化和能量转化的一门科学。 2. 物理学的一个组成部分。 3.热力学的理论主要建筑在两个基本定律之 上：热力学第一定律与热力学第二定律。 热力学还包括热力学第三定律

二.化学热力学 1.热力学在化学过程中的应用构成了化学热 力学；是热力学的一个重要分支。 2.化学热力学的基本内容 A.热平衡（热化学)：利用热力学第一定律 研究化学变化和相变化中热效应的规律。 B.化学平衡、相平衡：利用热力学第二定律 解决化学变化与相变化的方向和限度。 注：热力学第三定律对化学平衡的计算具有 重要意义。 第一章热力学第一定律与热化学 4

第一章 热力学第一定律与热化学 4 二.化学热力学 1.热力学在化学过程中的应用构成了化学热 力学；是热力学的一个重要分支。 2.化学热力学的基本内容： A.热平衡（热化学）：利用热力学第一定律 研究化学变化和相变化中热效应的规律。 B.化学平衡、相平衡：利用热力学第二定律 解决化学变化与相变化的方向和限度。 注：热力学第三定律对化学平衡的计算具有 重要意义

三.化学热力学研究对象 ·1.在给定条件下，当两种或两种以上物质 放在一起时，能否发生反应； ·2.若能发生反应，将伴随怎样的能量变化； ·3.若能发生反应，将进行到什么程度，最 终产率是多少？ 以上涉及到能量转换伴随物质变化或物质 变化伴随能量转换两类问题，存在着能表 征他们的一些重要的物理量，这些物理量 间的关系及规律性，经大量实验事实科学 地概括为两个热力学定律 第一章热力学第一定律与热化学 5

第一章 热力学第一定律与热化学 5 三.化学热力学研究对象 • 1.在给定条件下，当两种或两种以上物质 放在一起时，能否发生反应； • 2.若能发生反应，将伴随怎样的能量变化； • 3.若能发生反应，将进行到什么程度，最 终产率是多少？ • 以上涉及到能量转换伴随物质变化或物质 变化伴随能量转换两类问题，存在着能表 征他们的一些重要的物理量，这些物理量 间的关系及规律性，经大量实验事实科学 地概括为两个热力学定律

四.热力学研究方法和限度 ·1.特点：宏观性、只重视研究对象的始态 各终态。 2.限度：只能揭示某反应在某条件下能否 发生，进行到什么程度； ·发生的原因及变化所经历的过程。 ·3.特点：无时间概念 ·4.限度：变化过程能否自发进行，进行到 什么程度为止； ·此过程何时能发生，进行的速度如何。 第一章热力学第一定律与热化学

第一章 热力学第一定律与热化学 6 四.热力学研究方法和限度 • 1.特点：宏观性、只重视研究对象的始态 各终态。 • 2.限度：只能揭示某反应在某条件下能否 发生，进行到什么程度； • 发生的原因及变化所经历的过程。 • 3.特点：无时间概念 • 4.限度：变化过程能否自发进行，进行到 什么程度为止； • 此过程何时能发生，进行的速度如何

第二节：热力学基本概念 一.体系和环境System and Surroundings 1.体系：所要研究的对象 2.环境：体系之外，而又与体系发生直接联系的相 邻部分。 说明：创分体系与环境时应注意如下几点： >体系和环境之间可以有一个边界，但并非一定有实 际界面； >根据研究的需要划分，两者无本质差别； >体系一但选定后，不应随意更换。 第一章热力学第一定律与热化学 7

第一章 热力学第一定律与热化学 7 第二节：热力学基本概念 一 .体系和环境System and Surroundings 1.体系：所要研究的对象。 2.环境：体系之外，而又与体系发生直接联系的相 邻部分。 说明：划分体系与环境时应注意如下几点： Ø 体系和环境之间可以有一个边界,但并非一定有实 际界面； Ø 根据研究的需要划分,两者无本质差别； Ø 体系一但选定后，不应随意更换

一.体系和环境 ·3.体系的分类（总结）： >分类标准：体系和环境之间有无物质交换和能量 交换。 敞开体系：Open体系与环境之间即有物质交换， 又有能量交换。 >封闭体系：Closed体系与环境之间无物质交换， 但有能量交换 孤立体系：Solated体系与环境之间即无物质交 换，又无能量交换。 第一章热力学第一定律与热化学 8

第一章 热力学第一定律与热化学 8 一 .体系和环境 • 3.体系的分类(总结)： Ø 分类标准：体系和环境之间有无物质交换和能量 交换。 Ø 敞开体系：Open体系与环境之间即有物质交换， 又有能量交换。 Ø 封闭体系：Closed体系与环境之间无物质交换， 但有能量交换。 Ø 孤立体系：Solated体系与环境之间即无物质交 换，又无能量交换

一.体系和环境 绝热箱 ·体系和环境的划分举例： 类型 体系 环境 敞开 乙醇蒸气 空气 乙醇 体系 空气 乙醇蒸气 封闭 乙醇 礼 空气 体系 乙醇蒸气 乙醇 孤立 箱内 箱外 体系 所有物质 的物质 第一章热力学第一定律与热化学

第一章 热力学第一定律与热化学 9 一 .体系和环境 • 体系和环境的划分举例： 乙醇 空气 乙醇蒸气 ↑↓ 绝热箱 类型 体系 环境 敞开 体系 乙醇 乙醇蒸气 空气 封闭 体系 乙醇 乙醇蒸气 空气 孤立 体系 箱内 所有物质 箱外 的物质

物质进出 能量得失 天玉举2 敞开体系 体系 所研究的 封闭体系 × 物质对象 多唑单唤 隔离体系 × × 冰岛热喷泉 。 物质和能量交换情况不相同 10

第一章 热力学第一定律与热化学 10 所研究的 物质对象 物质进出 能量得失 √ √  √   敞开体系 封闭体系 隔离体系