一些化学基本概念和定律1
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化学中的化学热力学知识点化学热力学是研究化学反应中能量的转化与变化的学科,它对我们理解化学现象和反应行为起着重要的作用。
本文将介绍化学热力学的一些基本知识点,包括热力学第一定律、热力学第二定律、焓、熵和自由能等。
1. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在化学反应中的应用。
热力学第一定律表明,系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外做功之和。
这可以表示为以下公式:ΔU = q + w其中,ΔU表示系统的内能变化,q表示系统吸收的热量,w表示系统对外做的功。
2. 热力学第二定律热力学第二定律是热现象的方向性规律。
它表明自发过程在整个宇宙中是朝熵增加的方向进行的。
热力学第二定律可以通过熵的概念来描述,熵是衡量系统无序程度的物理量。
根据热力学第二定律,一个孤立系统的熵在自发过程中不断增加,直到达到最大值。
3. 焓焓是一个物质在常压条件下的热力学函数,通常用H表示。
在常压下,焓的变化可以表示为下式:ΔH = q焓变表示物质的热量变化,正值表示系统吸热,负值表示系统放热。
4. 熵熵是衡量系统无序程度的物理量,通常用S表示。
根据热力学第二定律,一个孤立系统的熵在自发过程中不断增加。
熵的变化可以表示为下式:ΔS = q/T其中,ΔS表示系统的熵变,q表示系统吸收的热量,T表示系统的温度。
5. 自由能自由能是描述系统在恒温、恒压条件下能量转化的热力学函数,通常用G表示。
自由能包括内能和对外做功两个方面的能量,可以表示为以下公式:G = H - TS其中,H表示焓,T表示温度,S表示熵。
当系统的自由能变化ΔG为负值时,表示该过程是自发进行的。
总结:化学热力学是研究化学反应中能量转化与变化的学科,主要涉及热力学第一定律、热力学第二定律、焓、熵和自由能等知识点。
热力学第一定律描述了能量守恒定律在化学反应中的应用,热力学第二定律说明了自发过程进行的方向性规律。
焓是在常压下物质的热力学函数,熵是衡量系统无序程度的物理量,自由能描述了系统在恒温、恒压条件下的能量转化情况。
化学反应热力学的基本概念与定律热力学是研究物质热力学性质和热力学过程的学科,其中化学反应热力学就是涉及到化学反应的热力学方面。
化学反应热力学的研究涉及到热量、热能、焓、熵等概念,这些概念在热化学反应过程中起着重要的作用。
下面,我们将介绍化学反应热力学的基本概念与定律。
一、反应热反应热是指在恒压下,1 mol化学反应所放出或吸收的热量,其单位是焦耳/mol(J/mol)。
化学反应中,如果反应放出热量,则称为放热反应,反之,称为吸热反应。
放热反应的反应热为负值,吸热反应的反应热为正值。
例如,一个放热反应式为A+B→C,其反应热为ΔH,表示在恒压下,1 mol A和1 mol B反应得到1 mol C所放出的热量为ΔH J/mol,且ΔH为负值。
二、焓变焓变是化学反应所伴随的焓变化量,其单位是焦耳/mol(J/mol)。
在恒压下,化学反应中的焓变可以用反应热表示出来。
对于恒压下的化学反应,焓变(ΔH)等于反应物与生成物间的焓差。
例如,一个放热反应式为A+B→C,其反应热为ΔH,表示在恒压下,1 mol A和1 mol B反应得到1 mol C所放出的热量为ΔHJ/mol,且ΔH为负值。
因此,该反应的焓变ΔH也为负值。
三、熵变熵是衡量系统无序程度的物理量,其单位为焦耳/摄氏度(K)(J/K)。
对于化学反应,熵变(ΔS)通常用来描述反应过程中的混乱度以及产生或消耗热量的程度。
例如,一个化学反应A+B→C,其熵变为ΔS。
如果ΔS为正,则反应过程中熵增加,即反应的混乱度增加。
如果ΔS为负,则反应过程中熵减少,即反应的混乱度减少。
四、吉布斯自由能吉布斯自由能(G)是热力学中一个重要的物理量,它反映了化学系统的变化趋势。
吉布斯自由能的单位为焦耳/mol(J/mol),并常采用下式计算:G=H-TS。
其中,H是反应焓变,T是温度,S是反应熵变。
如果吉布斯自由能的变化量(ΔG)为负,则反应是自发的,热力学上存在趋势;如果ΔG为正,则反应是不自发的,不存在热力学趋势。
化学绪论有哪些基本概念和定律一、关键信息1、化学绪论中的基本概念:原子、分子、元素、化合物、化学键、化学反应等。
2、化学绪论中的基本定律:质量守恒定律、定比定律、倍比定律、能量守恒定律等。
二、化学绪论中的基本概念11 原子原子是化学变化中的最小粒子,由原子核和核外电子组成。
原子核由质子和中子构成,质子带正电荷,中子不带电。
核外电子围绕原子核运动,带负电荷。
原子的种类由质子数决定,质子数相同的原子属于同一种元素。
111 分子分子是保持物质化学性质的最小粒子。
由两个或多个原子通过化学键结合而成。
分子可以是同种原子组成,如氧气分子(O₂),也可以是不同种原子组成,如水分子(H₂O)。
112 元素元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称。
目前已知的元素有118 种,它们按照原子序数从小到大排列在元素周期表中。
113 化合物化合物是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物。
化合物中的不同元素按照一定的比例通过化学键结合在一起,具有固定的化学组成和性质。
114 化学键化学键是使原子或离子相结合的强烈的相互作用。
化学键主要分为离子键、共价键和金属键。
离子键是通过阴阳离子间的静电作用形成的;共价键是原子间通过共用电子对形成的;金属键则存在于金属单质中,是金属阳离子与自由电子之间的作用。
115 化学反应化学反应是指物质发生变化,生成新物质的过程。
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,同时伴随着能量的变化。
三、化学绪论中的基本定律12 质量守恒定律参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
这是因为在化学反应中,原子的种类、数目和质量都没有发生改变。
121 定比定律化合物中各元素的质量比是固定的,不因制取该化合物的途径不同而改变。
例如,水(H₂O)中氢元素和氧元素的质量比始终为 1:8。
122 倍比定律当两种元素可以生成两种或两种以上的化合物时,在这些化合物中,两种元素的质量比若呈简单整数比,则在一种化合物中两种元素的质量比若为一个定值,那么在另一种化合物中两种元素的质量比必为该定值的简单倍数。
化学的基本定律化学是自然科学中的一门重要学科,研究化学反应和物质变化的规律。
在化学领域中,存在着一些基本定律,这些定律对于理解和解释化学现象起着重要的作用。
本文将对几个化学的基本定律进行介绍和探讨。
一、质量守恒定律质量守恒定律是化学中最基本的定律之一,它表明在封闭系统中,物质的质量在化学反应过程中是不会发生改变的。
简言之,质量无法被创造也无法被消灭。
化学反应只是引起物质的重新组合和重新排列,不会改变物质的总质量。
二、恒量化学计量比定律恒量化学计量比定律也被称为化学计量定律,指出化学反应中,不同物质之间发生反应所需要的摩尔比例是固定不变的。
以化学方程式为例,其中的系数表示了反应物和生成物之间的摩尔比例,根据化学计量定律,这些系数可以用来推断反应物和生成物之间的摩尔关系。
三、综合气体状态方程综合气体状态方程也称为理想气体定律,描述了气体在一定条件下的状态。
根据这个定律,气体的体积、压强和温度之间存在着一定的关系。
综合气体状态方程可以用来计算气体的压强、体积和温度的变化,并且适用于大多数实际气体,尽管存在一些特殊情况需要考虑修正。
四、化学反应速率定律化学反应速率定律描述了反应物浓度和反应速率之间的关系。
根据化学反应速率定律,反应速率正比于反应物浓度的某个幂指数,这个指数被称为反应物的反应级别。
化学反应速率定律对于研究和控制化学反应过程具有重要意义。
五、热力学定律热力学定律是研究能量转化和热力学性质的定律,包括热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律描述了能量的守恒,即能量在系统和周围环境之间的转化不会产生净的能量损失或增益。
热力学第二定律则描述了能量传递的方向和方式,规定了自然界中的能量转化是不可逆转的。
上述的化学的基本定律为化学研究提供了重要的指导和基础。
通过理解和应用这些定律,可以解释和预测化学反应和变化中发生的现象。
化学的发展离不开这些基本定律的支持和推动,而这些定律也源于对自然界的观察和实验的总结。
基本概念基本理论-----------物质的组成、分类、性质、变化及定律【高考考点提示】1.分子、原子、离子等概念;混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念;酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互关系;物理变化及化学变化的区别与联系。
2.常见元素的名称、符号、离子符号的书写;常见元素的化合价,根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断化合价;原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法。
3.相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算;质量守恒定律的含义;正确书写化学方程式和离子方程式,并能进行有关计算。
4.物质的量的单位― 摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义;根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。
5.溶液的含义;溶解度、饱和溶液的概念;溶液的组成,理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算;配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法;胶体在生活中的应用。
【知识讲解】一.物质的组成分类性质和变化1.构成物质的三种基本粒子的比较2.五种符号⑴元素符号:H、Na等;⑵原子符号(又称核素符号):1H,37Cl等;⑶离子符号:Cl-、SO42-等;⑷化合价符号:、等;⑸原子结构示意图或离子结构示意图:Cl3.五种表达式⑴分子式(又称为化学式):CO2、H2、SO2等;⑵最简式(又称为实验式):CH3COOH最简式CH2O、乙炔和苯的最简式为CH等;⑶电子式:S2-、OH-、Na2O2 等;⑷结构式:O=C=O,N≡N等;⑸结构简式:CH3CH2OH、HOOCCH2CH2OH等;4.物质的分类⑴物质的树状分类⑵常见的混合物有:①机械混合物,如:空气、水煤气、裂解气、高炉煤气、天然气、漂白粉(精)、碱石灰、铝热剂、油脂、肥皂、石油、煤等;②溶液,如:海水、盐酸、石灰水、福尔马林、胶体等;③高分子化合物,如:聚乙烯、酚醛树脂等。
化学基础知识大全化学基础知识大全一、基本概念1. 物质的变化及性质(1)物理变化:没有新物质生成的变化。
①宏观上没有新物质生成,微观上没有新分子生成。
②常指物质状态的变化、形状的改变、位置的移动等。
例如:水的三态变化、汽油挥发、干冰的升华、木材做成桌椅、玻璃碎了等等。
(2)化学变化:有新物质生成的变化,也叫化学反应。
①宏观上有新物质生成,微观上有新分子生成。
②化学变化常常伴随一些反应现象,例如:发光、发热、产生气体、改变颜色、生成沉淀等。
有时可通过反应现象来判断是否发生了化学变化或者产物是什么物质。
(3)物理性质:物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。
①物理性质也并不是只有物质发生物理变化时才表现出来的性质;例如:木材具有密度的性质,并不要求其改变形状时才表现出来。
②由感官感知的物理性质主要有:颜色、状态、气味等。
③需要借助仪器测定的物理性质有:熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、导电性等。
(4)化学性质:物质只有在化学变化中才能表现出来的性质。
例如:物质的金属性、非金属性、氧化性、还原性、酸碱性、热稳定性等。
2. 物质的组成原子团:在许多化学反应里,作为一个整体参加反应,好像一个原子一样的原子集团。
离子:带电荷的原子或原子团。
元素:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称。
3. 物质的分类(1)混合物和纯净物混合物:组成中有两种或多种物质。
常见的混合物有:空气、海水、自来水、土壤、煤、石油、天然气、爆鸣气及各种溶液。
纯净物:组成中只有一种物质。
①宏观上看有一种成分,微观上看只有一种分子;②纯净物具有固定的组成和特有的化学性质,能用化学式表示;③纯净物可以是一种元素组成的(单质),也可以是多种元素组成的(化合物)。
(2)单质和化合物单质:只由一种元素组成的纯净物。
可分为金属单质、非金属单质及稀有气体。
化合物:由两种或两种以上的元素组成的纯净物。
(3)氧化物、酸、碱和盐氧化物:由两种元素组成的,其中有一种元素为氧元素的化合物。
初中化学公式定律化学是一门研究物质组成、性质、结构、变化和相互关系的科学。
在初中化学中,有一些基本的公式和定律是非常重要的,下面将介绍一些常见的初中化学公式定律。
1.摩尔质量公式和摩尔计算公式:摩尔质量公式用于计算一个物质的摩尔质量,即该物质一摩尔的质量。
公式为:摩尔质量=质量(g)/物质的摩尔数例如,氧气O2的摩尔质量为32g/mol。
摩尔计算公式是用摩尔质量来计算物质的量,即物质量与摩尔质量的关系。
公式为:物质的摩尔数=物质的质量/摩尔质量例如,有40g的氧气,则氧气的摩尔数为40g / 32g/mol = 1.25mol。
2.摩尔体积公式:摩尔体积公式用于计算气体的体积。
在相同的温度和压力下,不同气体的相同摩尔数占据的体积是相等的。
公式为:摩尔体积=总体积/摩尔数例如,有5L的氧气,摩尔数为2mol,则氧气的摩尔体积为5L /2mol = 2.5L/mol。
3.质量守恒定律:质量守恒定律是化学反应中的基本定律,它表明在化学反应中,反应物的质量总和等于生成物的质量总和。
换句话说,质量既不能被创造,也不能被破坏,只能由一种物质转变为另一种物质。
例如,当烧掉5g的木材时,生成的灰烬和烟气的质量总和也是5g。
4.摩尔比定律:摩尔比定律也称为化学计量定律,它描述了化学反应中不同物质的摩尔比与化学反应方程式中系数之间的关系。
根据该定律,当一个化学反应发生时,不同化学物质的摩尔比与化学方程式中它们的系数之间是一一对应的。
例如,在2CO+O2→2CO2这个反应中,CO与O2的摩尔比为1:0.55.气体压力和体积的关系:根据盖氏定律,当温度和摩尔数不变时,气体的压力与其体积成反比。
也就是说,气体的体积越大,其压力越小;气体的体积越小,其压力越大。
这个关系可以用公式表示为:P1V1=P2V2其中,P1和V1是气体在初始状态下的压力和体积,P2和V2是气体在最终状态下的压力和体积。
这些是初中化学中常见的一些公式和定律,它们为我们了解物质的组成、性质、结构和变化提供了基础。
第一章化学基本概念和定律作业一、简答题1. 说明下列各对概念的区别。
(1)原子和分子由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子。
原子是化学变化中的最小粒子。
分子与原子都是构成物质的一种粒子,质量和体积都非常小,彼此间有间隔,在不停地运动,都既有种类之分,又有个数之别,都不显电性。
分子总是在不断的运动,分子之间有间隙(2)原子和元素区别:元素着眼于种bai类不表示个数,du没有数量多少的含义;原子zhi既表示种类又讲个数,有数dao量的含义。
联系:元素是同一类原子的总称;原子是构成元素的基本单元。
原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位。
一个正原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子。
而负原子的原子核带负电,周围的负电子带正电。
正原子的原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。
负原子原子核中的反质子带负电,从而使负原子的原子核带负电。
当质子数与电子数相同时,这个原子就是电中性的;否则,就是带有正电荷或者负电荷的离子。
根据质子和中子数量的不同,原子的类型也不同。
(3)相对原子质量和原子质量原子绝对质量和相对原子质量的关系:原子质量指的是1个原子的实际质量,也可以叫原子的绝对质量.按照国际单位制的规定,质量单位是“千克”.如:l个氧原子的质量是2.657×10-26kg .这样的数字,在书写、记忆、使用都很不便,于是创立了相对原子质量概念.相对原子质量是原子的相对质量,即以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子,这种碳原子可简单地用12C表示)质量的十二分之一作为标准,其他原子的实际质量跟它相比较,所得的数值,就是该种原子的相对原子质量.可见,相对原子质量是个比值.如:l个氧原子的相对质量是16.2. 下列说法是否正确?为什么?(1)1mol氢气和1mol氧气所含的分子数相同,因而它们的质量也相同。
这句话是错的因为氧分子和氢分子的质量不同氧气1mol是32g 氢气只有2g(2)4.4g CO2与3.2g O2,它们所含的分子数相同。
初中化学基本概念1、化学:是一门在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。
2、物理变化:这种没有生成其它物质的变化叫做物理变化。
3、化学变化:这种生成其它物质的变化叫做化学变化。
(又叫化学反应)。
4、化学性质:将物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。
可燃性—助燃性、氧化性—还原性活泼性---稳定性、酸性---碱性5、物理性质:物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。
6、混和物:由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物。
[ 由不同种分子构成的物质叫混合物。
]7、纯净物:只由一种物质组成的物质叫纯净物。
[由同种分子构成的物质]。
8、单质:由同种元素组成的纯净物叫做单质。
9、化合物:由不同种元素组成的纯净物叫化合物。
10、氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物。
11、有机化合物:(包括蛋白质、糖类、油脂、维生素等)12、无机化合物:(包括酸、碱、盐、氧化物)13、化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫做化合反应。
14、分解反应:由一种物质反应后生成另一种的反应叫分解反应。
15、置换反应:由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应。
16、复分解反应:两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应叫做复分解反应。
17、氧化反应:物质与氧发生的反应叫做氧化反应。
18、还原反应:这种含氧化合物理的氧被夺去的反应叫做还原反应。
(1) 放热反应:反应后使体系温度升高。
包括:燃烧反应、氧化反应、中和反应、金属与酸反应、CaO与H2O反应等。
(2) 吸热反应:需要在不断提供热量的条件下才能发生的反应。
包括:加热分解制氧气。
19、中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应。
20、缓慢氧化:有些氧化反应进行很缓慢,甚至不容易被查觉,这种氧化叫做缓慢氧化。
21、燃烧:可燃物与氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应叫燃烧。
22、催化剂:这种在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不发生变化这种物质叫催化剂(又叫触媒)。
中考化学专题复习—化学基本概念和原理(一)一、物质的性质和变化3、化学变化和化学性质的联系化学变化是一个动态过程,化学性质是一个静态特征。
4、物质性质与用途的关系:物质的性质决定物质的用途。
5、化学变化(又叫化学反应)的类型(2)基本反应类型的注意问题:①对于金属与酸、金属与盐溶液的反应要依据金属活动性顺序表。
②浓硫酸、硝酸具有氧化性,与金属反应时不产生氢气,不属于置换反应。
③复分解反应的发生时有条件的:生成物中必须有沉淀或水或气体生成(三者具备其一即可)④盐与碱、盐与盐的复分解反应,除要求复分解反应的条件外,还要求反应物中的盐、碱必须都溶于水。
(3)氧化还原反应与四大基本反应的关系:①氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化。
②置换反应一定是氧化还原反应③化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应④复分解反应一定不是氧化还原反应。
6、金属活动性顺序表的运用金属活动性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱使用金属活动性顺序时注意:①在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强。
②在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸(不可以用浓硫酸和硝酸)中的氢。
③在金属活动性顺序里,位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来。
④钾、钙、钠不符合这一条。
它们会先和水反应生成碱和氢气,然后碱和盐反应。
⑤金属与盐溶液的反应:金属+盐→另一金属+另一盐(条件:“前换后,盐可溶”)⑥在活动性顺序中,金属的距离大的,反应优先发生。
7、质量守恒定律①概念:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
这个规律叫做质量守恒定律。
②解释:从宏观和微观角度看质量守恒定律,可将化学反应过程归纳为“六个不改变、两个一定改变、两个可能改变”即:“六个一定不变”:宏观上:反应物和生成物总质量不变;元素的种类不变;元素的质量不变。
第一章 热力学第一定律一、基本概念系统与环境,状态与状态函数,广度性质与强度性质,过程与途径,热与功,内能与焓。
二、基本定律热力学第一定律:ΔU =Q +W 。
焦耳实验:ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T ) 三、基本关系式1、体积功的计算 δW = -p e d V恒外压过程:W = -p e ΔV可逆过程: W =nRT 1221ln ln p p nRT V V =2、热效应、焓等容热:Q V =ΔU (封闭系统不作其他功) 等压热:Q p =ΔH (封闭系统不作其他功) 焓的定义:H =U +pV ; d H =d U +d(pV ) 焓与温度的关系:ΔH =⎰21d p T T TC 3、等压热容与等容热容热容定义:V V )(TUC ∂∂=;p p )(T H C ∂∂=定压热容与定容热容的关系:nR C C =-V p热容与温度的关系:C p =a +bT +c’T 2四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程:ΔU =0 ; ΔH =0 ; W =-Q =⎰-p e d V 等容过程:W =0 ; Q =ΔU =⎰T Cd V; ΔH =⎰T C d p等压过程:W =-p e ΔV ; Q =ΔH =⎰T C d p; ΔU =⎰T C d V可逆绝热过程:Q =0 ; 利用p 1V 1γ=p 2V 2γ求出T 2, W =ΔU =⎰T Cd V;ΔH =⎰TC d p不可逆绝热过程:Q =0 ;利用C V (T 2-T 1)=-p e (V 2-V 1)求出T 2,W =ΔU =⎰T Cd V;ΔH =⎰T C d p2、相变化可逆相变化:ΔH =Q =n Δ_H ;W=-p (V 2-V 1)=-pV g =-nRT ; ΔU =Q +W 3、热化学物质的标准态;热化学方程式;盖斯定律;标准摩尔生成焓。
摩尔反应热的求算:)298,()298(B H H m f B m r θθν∆=∆∑反应热与温度的关系—基尔霍夫定律:)(])([,p B C T H m p BB m r ∑=∂∆∂ν。