普通化学浙大第五版第1章

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绪论化学是一门既古老又年轻的科学。 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) 研究现状 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。

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1. 化学的定义与分支学科 定义： 定义：化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、 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

化学的分支学科无机化学： 无机化学：无机物 有机化学： 有机化学：碳氢化合物及衍生物 分析化学： 分析化学：测量和表征 物理化学： 物理化学：所有物质系统 高分子化学： 高分子化学：高分子化合物 若干新分支：环境化学、 若干新分支：环境化学、核化学等等首页 上一页 下一页 末页2

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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首页 上一页 下一页 末页3

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3. 学习的目的、内容和要求 学习的目的、学习目的了解当代化学学科的概貌 用化学的观点分析、 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” 理论化学：两条“主线” 应用化学： 化合物知识； 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 实践的方法首页 上一页 下一页 末页4

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第 章

1

热化学与能源

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本章学习要求： 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。

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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

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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首页 上一页 下一页 末页7

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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。 系统：作为研究对象的那一部分物质和空间。 环境：系统之外， 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 图1.1 系统的分类[观看动画]

隔离系统 无物质和能量交换

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2. 相 系统中任何物理和化学性质完全相同的、 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： 称为相。根据相的概念，系统可分为： 单相(均匀) 单相(均匀)系统 多相(不均匀) 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) 思考 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。 固各一相； ) 答：1)在此条件下，存在 相(气、液、固各一相；2)3 )在此条件下，存在3相 气体1相 固体2相 相(气体 相，固体 相)首页 上一页 下一页 末页9

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3.

状态与状态函数

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

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状态函数的性质状态函数是状态的单值函数。 状态函数是状态的单值函数。 当系统的状态发生变化时， 当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统 的始、末态有关，而与变化的实际途径无关。 的始、末态有关，而与变化的实际途径无关。 以下例子说明：当系统由始态变到终态时，系统的状态函数 压力p和体积V的变化量与途径无关。外压从3p变为p° 3pV T

图1.2 状态函数的性质首页 上一页 下一页 末页11

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广度性质和强度性质状态函数可分为两类： 状态函数可分为两类： 广度性质： 加和性， 广度性质：其量值具有加和性，如体积、质量等。 加和性 。 强度性质：其量值不具有加和性，如温度、压力 强度性质： 不具有加和性， 不具有加和性 等。 思考：力和面积是什么性质的物理量？它们的商即压强(热力学中称为压力)是强度性质的物理量。由此可以得出 什么结论？ 答：力和面积都是广度性质的物理量。结论是两个广度 力和面积都是广度性质的物理量。

性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。 性质的物理量的商是一个强度性质的物理量。

推论：摩尔体积(体积除以物质的量)是什么性质的物理量？首页 上一页 下一页 末页12

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4.

过程与途径

系统状态发生任何的变化称为过程； 系统状态发生任何的变化称为过程； 实现一个过程的具体步骤称途径。 实现一个过程的具体步骤称途径思考：过程与途径的区别。 思考 设想如果你要把20 的水烧开， 设想如果你要把 °C的水烧开，要完成“水烧开”这个 的水烧开 要完成“水烧开” 过程，你可以有多种具体的“途径” 过程，你可以有多种具体的“途径”:如可以在水壶中常 压烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。 压烧；也可以在高压锅中加压烧开再降至常压。

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