《工程化学》课程电子教案（PPT课件）第一章 化学反应基本原理

工程化学电子教案2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 工程化学电子教案

前言，工程化学课程的性质，化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科。，工程化学是化学与工程技术间的桥梁。它将现代化学的基本知识、基本原理和基本方法与工程实际紧密结合，努力培养学生的化学观点，为培养知识结构全面的高素质人才打下基础。是部分工科专业必修的一门基础课2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 前 言 • 工程化学课程的性质 • 化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规 律的学科。 • 工程化学是化学与工程技术间的桥梁。它将现代 化学的基本知识、基本原理和基本方法与工程实 际紧密结合，努力培养学生的化学观点，为培养 知识结构全面的高素质人才打下基础。是部分工 科专业必修的一门基础课

·学习工程化学的目的学科交又的需要知识结构的需要后续课程的需要·怎样学好工程化学简单预习认真听课及时复习完成作业阶段总结积极提问做好实验复习迎考真正做到战略上视战术上重视而不是相反2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 • 学习工程化学的目的 • 学科交叉的需要 • 知识结构的需要 • 后续课程的需要 • 怎样学好工程化学 简单预习 认真听课 及时复习 完成作业 阶段总结 积极提问 做好实验 复习迎考 • 真正做到战略上藐视战术上重视而不是相反

第一章化学反应基本原理·本章要解决的问题：化学热力学在给定条件下，某化学反应能否自动进行？若能自动进行，则进行到什么程度为止？反应完成后是吸热还是放热？该热量是多少？若利用化学能做有用功，则最多能做多少有用功？化学动力学一个化学反应是怎样发生的？经历那些具体步骤？化学反应进行的速度如何？受哪些因素影响？2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 第一章 化学反应基本原理 • 本章要解决的问题： • 化学热力学 • 在给定条件下，某化学反应能否自动进行？ • 若能自动进行，则进行到什么程度为止？ • 反应完成后是吸热还是放热？该热量是多少？ • 若利用化学能做有用功，则最多能做多少有用功？ • 化学动力学 • 一个化学反应是怎样发生的？经历那些具体步骤？ • 化学反应进行的速度如何？受哪些因素影响？

第一节化学反应的热效应一、基本概念和基本知识1、系统和环境人们研究的对象称为系统，系统以外与系统有关的部分称为环境。常见系统有三种：开系统：既有物质交换又有能量交换密闭系统：无物质交换但有能量交换孤立系统：既无物质交换又无能量交换化学反应系统一般为密闭系统2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 第一节 化学反应的热效应 一、基本概念和基本知识 1、系统和环境 人们研究的对象称为系统，系统以外与系统有关 的部分称为环境。 常见系统有三种： 敞开系统：既有物质交换又有能量交换 密闭系统：无物质交换但有能量交换 孤立系统：既无物质交换又无能量交换 化学反应系统一般为密闭系统

系统和环境举例：密闭系统绝热壁开系统水蒸气水孤立系统系统与环境之间有实际的或想象的界面2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 系统和环境举例： 绝 热 壁 孤立系统 水 水蒸气 敞开系统 密闭系统 系统与环境之间有实际的或想象的界面

2、状态和状态函数系统状态是指系统物理性质和化学性质的综合表现。描述状态的物理量称为状态函数，如T、p、V、n以及后面将要介绍的U、H、S和G等。由于各状态函数互呈函数关系，如理想气体状态方程pV=nRT。当系统的状态确定时，各状态函数皆有确定值：当状态发生变化时，状态函数亦随之改变。状态函数的变化值仅取决于系统的始态和终态而与变化的途径无关。变化值三终态的状态函数一始态的状态函数△U=U2-U2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 2、状态和状态函数 系统状态是指系统物理性质和化学性质的综合表现。 描述状态的物理量称为状态函数，如T、p、V、n以 及后面将要介绍的U、H、S 和G等。由于各状态函数 互呈函数关系，如理想气体状态方程pV＝nRT。 当系统的状态确定时，各状态函数皆有确定值；当 状态发生变化时，状态函数亦随之改变。 状态函数的变化值仅取决于系统的始态和终态而与 变化的途径无关。 变化值＝终态的状态函数－始态的状态函数 ΔU＝U2－U1

3、内能（热力学能）系统内部各种能量的总和称为内能，也称作热力学能，符号U，单位J或kJ。内能包括系统内部的分子平动能、转动能、振动能，分子间势能，原子间键能，电子运动能和核能等，但不包括系统整体的动能和势能。2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 3、内能 （热力学能） 系统内部各种能量的总和称为内能，也称作热 力学能，符号U，单位J或kJ。 内能包括系统内部的分子平动能、转动能 、振 动能，分子间势能，原子间键能，电子运动能和 核能等，但不包括系统整体的动能和势能

内能是状态函数，状态确定时，内能具有确定值。由于内能的组成极为复杂，这个确定值目前还无法测知，但只要系统的始、终态确定，内能的变化值△U=U,一U,可以精确测定或计算。在热力学中，重要的不是内能的绝对值而是它的变化值△U。例如，一个化学反应。若△U>0，则 U>Ui，意味着系统的内能增加;反之，若△U<0，则U,<Ui，系统的内能降低2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 内能是状态函数，状态确定时，内能具有确定值。 由于内能的组成极为复杂，这个确定值目前还无法 测知，但只要系统的始、终态确定，内能的变化值 ΔU＝U2－U1可以精确测定或计算。 在热力学中， 重要的不是内能的绝对值而是它的 变化值ΔU 。例如，一个化学反应。 若ΔU>0，则 U2>U1， 意味着系统的内能增加； 反之，若 ΔU<0，则U2<U1，系统的内能降低

4、热和功热和功是系统与环境之间能量交换的两种形式热是指系统和环境之间由于温度差存在而传递的能量，符号O，单位J或kJ。习惯上，系统吸热Q为正值，放热O为负值。功是指除热以外，系统与环境之间以其它所有方式交换的能量，如体积功、电功等。功的符号为W单位J或kJ。习惯上，环境向系统作功W为正值，系统向环境做功W为负值。2026年1月14日3时53分

2026年1月14日 3时53分 4、热和功 热和功是系统与环境之间能量交换的两种形式。 热是指系统和环境之间由于温度差存在而传递的 能量，符号 Q，单位 J 或 kJ。习惯上，系统吸热Q 为正值，放热Q为负值。 功是指除热以外，系统与环境之间以其它所有方 式交换的能量，如体积功、电功等。功的符号为W， 单位J或kJ。习惯上，环境向系统作功W为正值，系 统向环境做功W为负值