浙江大学：《普通化学》课程电子教案（PPT课件）第一章 热化学与能源

绪论化学是一门既古老又年轻的科学化学是研究和创造物质的科学，同工农业生产和国防现代化，同人民生活和人类社会等都有非常密切的关系化学是一门中心性的、实用的和创造性的科学，主要是研究物质的分子转变规律的科学化学与物理一起属于自然科学的基础学科。研究现状(2000年福化合物>2000万种时间分瓣率 ：1 fs空间分辨率 ： 0.1nm分析所需最小量：10-13g。首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 1 绪论 化学是一门既古老又年轻的科学。 化学是研究和创造物质的科学，同工农业生产和国防现代 化，同人民生活和人类社会等都有非常密切的关系。 化学是一门中心性的、实用的和创造性的科学，主要是研 究物质的分子转变规律的科学。 化学与物理一起属于自然科学的基础学科。 研究现状(2000年) 化合物>2000万种 时间分辨率：1 fs 空间分辨率：0.1nm 分析所需最小量：10-13 g

1.化学的定义与分支学科定义：化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构和性质及其变化规律和变化过程中能量关系的科学化学的分支学科H++HPO4>无机化学：无机物>有机化学：碳氢化合物及衍生物>分析化学：测量和表征>物理化学：所有物质系统>高分子化学：高分子化合物>若干新分支：环境化学、核化学等等首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 2 1.化学的定义与分支学科 化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构 和性质及其变化规律和变化过程中能量关系的科学 ➢无机化学：无机物 ➢有机化学：碳氢化合物及衍生物 ➢分析化学：测量和表征 ➢物理化学：所有物质系统 ➢高分子化学：高分子化合物 ➢若干新分支：环境化学、核化学等等 定义： 化学的分支学科

2. 化学的地位和作用化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一P(化学继续推动材料科学发展化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用化学是生命科学的重要支柱首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 3 2. 化学的地位和作用 ❖ 化学仍是解决食物短缺问题的主要学 科之一 ❖ 化学继续推动材料科学发展 ❖ 化学是提高人类生存质量和生存安全 的有效保障 ❖ 化学在能源和资源的合理开发和高效 安全利用中起关键作用 ❖ 化学是生命科学的重要支柱

3. 学习的目的、内容和要求学习目的了解当代化学学科的概貌用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题学习内容HHPO>理论化学：两条“主线>应用化学：化合物知识；化学在相关学科中的应用>实验化学学习要求辨证的思维V发展的眼光实践的方法首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 4 3. 学习的目的、内容和要求 学习目的 ➢了解当代化学学科的概貌 ➢用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题 学习内容 ➢ 理论化学：两条“主线” ➢应用化学： 化合物知识；化学在相关学科中的应用 ➢ 实验化学 学习要求 ➢ 辨证的思维 ➢ 发展的眼光 ➢ 实践的方法

HPOH+HP福1 HPO第热化学与能源6PO首页颜上一页下一页

首页 上一页 下一页 末页 5 热化学与能源 第1章

本章学习要求：>了解定容热效应(g）的测量原理。熟悉的实验计算方法>了解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化学定律。理解等压热效应与反应烩变的关系、等容热效应与热力学能变的关系。>掌握标准摩尔反应烩变的近似计算。>了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略。首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 6 本章学习要求： ➢ 了解定容热效应(qv )的测量原理。熟悉qv的实验 计算 方法。 ➢ 了解状态函数、反应进度、标准状态的概念和热化学定 律。理解等压热效应与反应焓变的关系、等容热效应与热 力学能变的关系。 ➢掌握标准摩尔反应焓变的近似计算。 ➢ 了解能源的概况，燃料的热值和可持续发展战略

目录1.1反应热的测量HtHoPO1.2反应热的理论计算1.3常见能源及其有效与清洁利用+HPO41.4清洁能源与可持续发展核能选读材料I.核燃料和核能的来源IⅡ.核电的优势与发展趋势本章小结首页上一页颜下一页

首页 上一页 下一页 末页 7 目录 1.1 反应热的测量 1.2 反应热的理论计算 1.3 常见能源及其有效与清洁利用 1.4 清洁能源与可持续发展 选读材料 核能 Ⅰ. 核燃料和核能的来源 Ⅱ. 核电的优势与发展趋势 本章小结

1.1反应热的测量1.1.1几个基本概念1. 系统与环境系统：作为研究对象的那一部分物质和空间环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间开放系统封闭系统隔离系统只有能量交换有物质和能量交换无物质和能量交换图1.1系统的分类[观看动画]首页上一页下一页颜8

首页 上一页 下一页 末页 8 1 .1 反应热的测量 系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。 环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和 空间。 开放系统 有物质和能量交换 封闭系统 只有能量交换 1.1.1 几个基本概念 1. 系统与环境 图1.1 系统的分类[观看动画] 隔离系统 无物质和能量交换

2. 相系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称为相。根据相的概念，系统可分为：>单相（均匀）系统>多相（不均匀）系统++HPO4相与相之间有明确的界面。思考 : 1) 101.325kPa ,273.15K(0° C)下 , H,O(), H,0(g)和H,O(s)同时共存时系统中的相数为多少2) CaCO;(s)分解为CaO (s)和CO,(g)并达到平衡的系统中的相数。答：1）在此条件下，存在3相（气、液、固各一相：2）3相（气体1相，固体2相）首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 9 2. 相 系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分称 为相。根据相的概念，系统可分为： ➢单相（均匀）系统 ➢多相（不均匀）系统 相与相之间有明确的界面。 思考：1) 101.325kPa，273.15K(0°C)下，H2O(l), H2O(g) 和H2O(s)同时共存时系统中的相数为多少。 2) CaCO3 (s)分解为CaO (s)和CO2 (g)并达到平衡的系统中 的相数。 答：1）在此条件下，存在3相（气、液、固各一相；2）3 相（气体1相，固体2相）

3.状态与状态函数状态就是系统一切性质的总和。有平衡态和非平衡态之分。如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或全部变化。状态函数用于表示系统性质的物理量X称状态函数，如气体的压力p、体积V、温度T等。10首页上一页下一页颜

首页 上一页 下一页 末页 10 3. 状态与状态函数 状态函数 用于表示系统性质的物理量X 称状态函数，如气体 的压力p、体积V、温度T 等。 状态就是系统一切性质的总和。有平衡态和非平 衡态之分。 如系统的宏观性质都处于定值，则系统为平衡态。 状态变化时，系统的宏观性质也必然发生部分或 全部变化