同济大学普通化学ppt第一章(第三节)

同济大学普通化学

第九节
原子半径
同一周期中，随着原子序数的增加，其核电荷数增加，虽然总电子数增加，但是新增加的电子是排入最外层轨道或次外层轨道，它们对外层电子有屏蔽作用，但并没有将增加的核电荷完全屏蔽掉，因而随着原子序数增加，核对最外层电子的有效吸引还是逐步增大的，故使原子半径在同一周期中自左至右呈现缩小的趋势
第三节
共价键的理论
价键理论(VB法电子配对法):若两个原子各具有未成对的价层电子，当它们彼此靠近时，双方的独电子就可能彼此自旋配对，成为一对共用电子对，这对共用电子对被限定在两个原子间的一个局部小区域内运动，在两个原子间形成了一个较密的电子云区域，借此把两个原子紧密的联系在一起，形成了一个共价键。
能量最低原理: 在基态时，电子在原子轨道中的排布在不违反泡利不相容原理的前提下，总是优先排入能量尽可能低的轨道，在低能量的轨道占满后，才依次进入能量较高的轨道。
洪特规则:在能量相同的轨道中排布的电子，总是尽可能分占不通的等价轨道而保持自旋方向相同，这种排布方式避免了同一轨道中两个电子的排斥，无需消耗电子配对能，使整个原子能量处于最低状态。
第二节
金属晶体结构
金属原子中只有少数的价电子能用于成键，价电子的数量不足以使金属晶体中原子间形成正常的离子键或者共价键。由于金属元素的电负性小，电离能也较小，外层价电子很容易脱离氢原子的束缚，形成"自由电子"或"离域电子"，在金属晶体中由于金属原子紧密的堆积在一起，它们的价电子并非固定在个别金属原子的附近，而是为整个晶体中的全部原子所共有，这些共用电子起到把许多原子或者离子粘合在一起的作用，形成了所谓的共价键。这种键可以看成是改性的共价键，即是由多个原子共用在整个金属晶体内流动的自由电子所形成的共价键。
第十节

同济大学普通化学第一章.ppt

状态函数的特点：“状态一定值一定、殊途同归变化等、周而复始变化零。” 并非所有的状态函数都是独立的，有些是相互关联、相互制约的。例如： P、V、T、n四个只有三个是独立的。
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四、过程与途径过程：体系从始态到终态变化的经过。途径：完成这一变化经过的具体步骤、路线。过程可分为：恒温过程、恒压过程、恒容过
2．强度性质（intensive property）：量值取决于体系的自身特性，与体系中物质的数量无关，不具有加和性。比如温度、压力、浓度、密度、粘度等即都是体系的强度性质。
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三、状态与状态函数状态：体系的基本性质的集合状态函数：表征和确定体系状态的宏观性质，例
如：温度、压力、体积、密度、能量、形态等，还有后面将要介绍的热力学函数：U、H、G、S等。
① 对于功（W）的正负符号规定，有的书刊与此相反。
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*功有不同的形式：
热力学中涉及最多的功是体系因体积变化而与环境交换的体积功（亦称膨胀功），用We表示；
体积功以外的其它功（如电功、表面功等）都称为非体积功（亦称非膨胀功，或有用功），用W’表示。
*热和功不是状态函数：
体系只有在状态发生变化时才能与环境发生能量交换，所以热和功不是体系的状态函数。体系发生变化时吸收（或放出）多少热、得到（或给出）多少功，其数量不仅与变化的始终状态有关，还与变化所经历的途径有关。对于相同的始态与相同的终态间的同一变化过程，若经历的途径不同，热和功的值就不同。因此，在计算某一变化过程中体系放出或得到的功或热时，不能仅看过程的始终状态，而必须根据变化所经历的途径来进行。这一点与状态函数明显不同。
P = pA + pB + pC +… =ΣpI = nRT/V

同济大学2010年普通化学复习纲要

2010年《普通化学》考研辅导资料之一——《普通化学》考研内容精选第一章化学反应的基本规律一、基本知识点： 1、体系的状态函数（1）体系—人为规定研究对象的物质系统。

敞开体系：体系与环境有物质和能量交换。

封闭体系：体系与环境无物质交换，但有能量交换。

孤立体系：体系与环境无物质交换，又无能量交换。

（2）状态—体系中一切性质的总和。

广度性质：表现体系量的特征（与体系中物质的量成正比），例如体积V 、质量m 、热容C 、热力学能U 、焓H 、熵S 、吉布斯自由能G 等，具有加和性。

强度性质：表现体系质的特征（与体系中物质的量无关），例如温度T 、压力P 、浓度c 、密度ρ 等，不具有加和性。

（3）状态函数—由状态所决定的每一种理化性质，统称为体系的状态函数。

或能决定状态的性质和以一定关系随这些性质而变化的其它性质，统称为体系的状态函数。

例如T 、P 、V 和H = U + pV 、 G = H – TS 等。

(4)状态函数特征—其变量仅与状态有关，而与变化途径无关。

例如0dT =⎰i（循环过程）其数学处理可用全微分的概念，H 其微量变化可用dH 表示，而热Q 是由于体系与环境的温度差别而引起的能量传递量，Q 的数值会随具体途径而变化，故热Q 不是状态函数，其微量变化要用δQ 表示。

因为在等压过程中，Q p = △H ，所以dH =δQ p 。

2、热力学第一定律（化学反应中的能量守恒）(1) 热力学能（内能）U —是体系内部各种能量的总和。

是体系自身的性质，是广度性质，是体系的一种状态函数。

其绝对值无法确定，但其变量△U 只取决于体系的始、终态。

（2）热力学第一定律数学表达式: △U = U 2 – U 1 = Q + W = Q v (等容反应热)（3）等压反应热与焓：H = U + pV ， △U = Q p + W ，△H = Q p所以焓也是体系的一种状态函数。

其绝对值也是无法确定，但其变量△H 只取决于体系的始、终态。

普通化学 PPT课件-绪论第一章

对于化学反应： 0 B B, 反应进度的定义式： nB
1 B B
1 H 2 ( g ) O2 ( g ) H 2O( g ), rH m 285.6 KJ mol 1 2 1 2 H 2 ( g ) O2 ( g ) 2 H 2O( g ), rH m 571.2 KJ mol
律的一门基础科学,简而言之,化学是研究
物质变化的科学 .
化学最初被划分为两个分支学科: 无机化学和有
机化学;
后来又被分为四个分支学科: 以研究碳氢化合物及其衍生物为对象的有机化学; 以研究所有元素及其化合物为对象的无机化学; 以研究物质化学组成的鉴定方法及其原理为内
容的分析化学;
取样分析后，其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，
n(N2)=0.700mol。混合气体的总压 p=133.0kPa。试计算各
组分气体的分压。
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol
=1.200mol
nNH3 p( NH3 ) p n
第一章气体和溶液
教学目标掌握理想气体状态方程式及其应用
掌握理想气体分压定律的应用
了解均相分散系和多相分散系的概念熟练掌握各种溶液的组成标度及有关计算掌握稀溶液的通性,有关计算及应用胶体溶液了解表面活性物质和乳浊液的基本知识
1.1 气体 1.1.1 理想气体状态方程式
气体的最基本特征：具有可压缩性和扩散性。理想气体分子之间没有相互吸引和排斥，分子本身的体积相对于气体所占有体积完全可以忽略，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。人们将符合理想气体状态方程式的气体，称为理想气体。

普通化学-物质的状态

《现代化学基础》（第2版）胡忠鲠著，北京：高等教育出版社，2005.1
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13:30:28
本课程主要教学内容

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普化2-1 物质的状态溶液化学热力学初步化学平衡化学动力学基础酸碱平衡和沉淀溶解平衡普化2-2 氧化还原反应与电化学原子结构与元素周期律分子结构与化学键理论配位化学基础
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课程介绍

“普通化学”课程内容框架物质的形态与结构物质的变化规律物质的制备与性质
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课程介绍

如何学好普通化学
1.注重理解基本概念、基本理论。 2.积极实践：做题练习，认真实验。 3.掌握正确的学习方法 (1)课前：积极预习，带着问题学习；

(2)课上：认真听课，记好课堂笔记；
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1.1.2理想气体定律

2.理想气体的分压定律与分体积定律：分压的概念:在混合气体中，每一种气体单独占有整个混合气体的体积时所产生的压力称为该气体的分压。假设混合气体中各组分均是理想气体，则一种气体的压力不因其他气体的存在与否而改变，

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nA + nB pA + pB
pA n A
pB nB
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：

分压的概念与道尔顿分压定律在温度与体积恒定时，混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和。气体分压力等于该气体单独占有总体积时，所表现的压力。
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2.理想气体的分压定律与分体积定律：

分压的概念与道尔顿分压定律

普通化学绪论_PPT课件

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1、古代化学(15世纪以前)
（1）实用和自然哲学时期(～公元前后)
➢ 100万年前，原始社会，火的利用；
殷代青铜器(铜锡合金)
➢ 公元前3000年左右，奴隶社会，以实用化学工艺为特征： ✓埃及：炼铁、鞣制皮革、提取药物香料、制造陶器 ✓公元前2500-2000年，中国铜的冶炼技术，殷代青铜器 ✓公元前一世纪，中国发明了造纸术
新型能源：太阳能、氢能、核能、新型化学电池(燃料
电池)，也均为化学能源。
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（4）化学在给我们带来好处的同时，也有许多负面影响。比如目前全球普遍关心的四大环境问题：温室效应、臭氧层空洞、酸雨、光化学烟雾，都是工业发展排出的化学废料治理不当的结果。但是，这些环境问题的解决仍然离不开化学。
环境化学：通过化学手段来监控、治理污染，净化环境。
建立了价键理论(VBT, 亦称HLSP理论)，鲍林还提出杂化轨
道理论，以及电负性、键参数、献
是关于化学键本质的研究以及在物质结构方面的应用，
1954年获诺贝尔化学奖，1962年获诺贝尔和平奖。
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（5）元素周期律的发现
门捷列夫, D. I. Mendeleev 1834-1907, 俄国
1703年，德国化学家斯塔尔(G. E. Stahl, 1660-1734)提出燃素说。从17世纪末到18世纪末的100年间，燃素说成为化学24
（3）第三次化学革命
1803年创立科学原子论(化学原子论)，揭示了各种化学定律、化学现象的内在联系，成为说明化学现象的统一理论，完成了化学领域内一次极为重大的理论综合。
乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑，象征
天、地、雷、风、水、火、山、泽
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Immortal Philosopher of Antiquity

普通化学第一章PPT课件

= x（i） ·M（i）
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1.1.2 液体
一、气—液平衡
蒸发: 液体 → 气体凝聚:气体 → 液体
气液平衡：当液体蒸发为气体且气体凝聚
为液体的过程达到动态平衡时即处于气液平
衡状态。此时的温度就是沸点。
蒸气压：处于蒸发、凝聚动态平衡的气体叫饱和蒸气，饱和蒸气所具有
的压力称为饱和蒸气压，简称蒸气压。
V:m3
T: k n: 物质的量：mol R: 气体常数：8.314J/mol·k
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1.1.1 气体
理想气体状态方程还可表示为:
pV m RT M
M
p RT
m、M、ρ分别为气体的质量(kg)、摩尔质量(kg/mol)
和密度(kg/m3)
n m M
m
V
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E
（两相平衡线）
l
2、一个点
s
（三相共存点）
3、三个面 0.611kPa
（单相区）
O A
273.15K 273.16K
g
373.15K
T
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1.2.1 分散系的概念
一、分散系分散体系（分散系）：一种或几种物质被分散成微
小的粒子分布在另一种物质中所构成的体系。
分散质：分散系中被分散的物质，通常分散质含量较
代表溶剂分子；
b: 稀溶液的蒸发示意图
代表难挥发的溶质分子
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1.2.3
稀溶液的依数性
稀溶液蒸气压下降的应用：
a: 纯水
p
b: 稀溶液(bB)b
c: 稀溶液(bB)c

同济大学普通化学绪论

同济大学普通化学绪论General Introduction化学是一门自然科学的基础学科宏观无机界生物界微观有机界人类社会是客观存在的物质世界一切自然科学考察和研究的对象自然科学的研究内容:物质的基本属性――运动自然科学的研究内容:物质的基本属性――运动化学研究的对象是什么？研究内容是哪种运动形式？一、化学研究的对象、内容、目的和方法化学研究的对象物质的基本形态实物(时间+实物(时间+空间)有形态的颗粒物质场光子物理研究的对象1、化学研究的对象天体组成天体的单质和化合物该层次的实物是化学研究的对象组成单质和化合物的原子、分子和离子组成原子、分子和离子的电子、质子、中子等基本粒子化学研究的范围和地位天体聚合物和无机材料材料学的范围生物高分子、器官生物学的范围原子、分子、离子化学研究的范围电子、质子、中子等物理研究的范围有联系，其它学科要建立在化学的分子、原子水平上。

2、研究内容―物质的化学运动(即物质的化学变化)决定于物质的化学性质：与物质组成和结构密切相关。

外界条件安顺路煤气爆炸事故城市煤气的主要成分：氢气(hydrogen) H2一氧化碳(carbon monoxide) CO甲烷(methane) CH4与空气中的氧混合，其浓度达到一定范围，只要有明火就会爆炸。

这个浓度范围被称作为“爆炸极限”。

Explosive LimitsCH4 Methane 西方发达国家的管道煤气以甲烷为主优点：单位体积的燃烧值提高2.2-2.5倍；不会引起人的中毒。

上海正在逐步过渡到使用天然气东海气田的天然气(浦东地区) 西气东输的天然气(2022年元旦浦西地区正式点火使用) 一些可燃气体的爆炸极限氢气CO CH4 4.0----74.2% 12.5----74.2% 5.0----15.0%汽油蒸汽1.6----6.0%液氢沸点-252℃液氢的沸点很低，尽管被保存在特殊的杜瓦并中，它仍会不断地挥发。

这样，空气中氢的浓度已落入氢的爆炸极限之内。

普通化学课件第一章-热化学

1.1.1几个基本概念
①实际过程皆为不可逆过程。（可逆仅为抽象的理想）
②可逆过程是在系统近于平衡状态下发生的无限缓慢的过程。
1.1.1几个基本概念
注意：
化学上的可逆反应与热力学上的可逆过程含义不同可逆反应是指在同一条件下，既能向一个方向又能向相反方向进行的反应。
可逆过程是在系统接近于平衡状态下发生的无限缓慢的过程。即系统在整个变化中正向推动力与逆向阻力几乎处于相等的状态。当然它们又不是真正相等，否则系统就不会发生变化了。
当需要测定某个热化学过程所放出或吸收的热时，可利用测定一定组成和质量的某种介质的温度的改变，在利溶液的质量用下式求得： q =-csms (T2-T1)= -Cs T (1.容 J K-1
温差K
1.1.2反应热效应的测量热容（heat capacity）
3、固体，如果系统中不同种固体达到了分子程度的均匀混合，就形成了固溶体，一种固溶体就是一个相；否则系统中含有多少种固体物质，就有多少个固相。
1.1.1几个基本概念
三、状态与状态函数 1、系统的状态：描述系统各宏观性质的综合表现。如: 气态系统，P、V、T、n数值一定则系统状态一定 2、状态函数：描述系统状态的物理量。例如：系统的质量、组成、温度、压力、体积等。对于一定量的单组分均匀体系，状态函数 T,p,V 之间有一定量的联系。状态函数之间的定量关系式称为状态方程式。例如，理想气体的状态方程可表示为：
n B n B ,0

B

B
nB,0和 nB分别代表任一组分B 在起始和 t 时刻的物质的量。 B是任一组分B的化学计量数。 B对反应物取负值，对生成物取正值.
1.1.1几个基本概念

同济大学普通化学ppt第一章(第三节)

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