大学化学 课本共42页文档

绪言知识与技能：了解本书的基本学习内容——研究基本的化学反应原理（反应速率、方向、限度）；初步掌握化学反应原理基本学习方法:概念模型法过程与方法：自学与讲授情感态度与价值观：认识化学的精髓是化学反应规律，了解化学反应规律，可更好的获取物质为人类服务重点：概念模型法的理解难点：有效碰撞、活化分子活化能概念模型建立导入：学习化学的目的——化学研究的对象——化学研究问题的核心——本书的作用一、本书研究的内容最基本的化学反应原理：反应的速率、方向、限度章节简介二、学习的基本思路与方法从物质相互作用导入概念模型1、简化后的有效碰撞模型有效碰撞：具有较高能量的分子之间的碰撞2、活化分子与活化能活化分子：能够发生有效碰撞的分子活化能：活化分子能量高出反应物分子平均能量的部分化学反应过程的简化模型：普通分子——活化分子——有效活化能合理取向碰撞——新物质、能量变化3、催化剂在反应中的作用与意义：降低反应的活化能，增加有效碰撞的次数，加快反应的速率第一章化学反应与能量教学计划化学反应与能量的变化（化学热力学）焓变、反应热1课时；热化学方程式1课时；中和反应的反应热测定1课时；习题2课时燃烧热能源1课时化学反应热的计算盖斯定律1课时；反应热的计算1课时；习题2课时章末归纳与整理1课时；章末检测2课时化学反应与能量的变化知识与技能：了解学习本章的主要目的——解决化学能转化为热能的定量计算过程与方法：讲授、交流讨论情感态度与价值观：认识化学能转化为热能对人类的重要性重点：化学反应能量变化的原因与形式；热化学方程式的书写难点：焓变的概念理解，焓变的正负意义，热化学方程式的书写第一课时导入：必须2有关化学能与热能知识回忆——定量研究一、焓变反应热焓（H）：与内能有关的物理量焓变（∆H）：H生成物- H反应物单位：KJ/mol反应热：化学反应的热效应分析：化学能是物质内能的一种，化学能的变化也是物质内能的变化。

物质内能的变化有做功和热传递两种方式∆U=W+Q 。

l
0/s 1/p
2/d …
n-1
m
0 0 ,±1 0,±1,±2 0,±1,±2…±(n-1)
ms
±1/2
l轨道形状，m轨道空间取向
- 40
指出2p，3d这些原子轨道相应的主量子数n，角量子数l
的值各为多少？每种轨道包含的轨道数目是多少？
n
l
轨道数
2p
2
1
3
- 41
核外电子的排布
1．电子在原子轨道中排布的基本原则
拉乌尔定律
沸点上升 Tb = kb . m = kb . n(质)/w(剂) 凝固点降低 Tf = kf . m = kf . n(质)/w(剂)
渗透压 Π（p） = cRT kpa
-8
将3.24g硫溶于40.0g苯中， 苯的沸点由80.15上升至80.96OC ，求单质硫由几个硫原子组成？（苯的Kb为2.53 K•kg/mol。）
• 电化学腐蚀分为：析氢腐蚀和吸氧腐蚀
金属的腐蚀
化学腐蚀 电化学腐蚀
负极——氧化反应——阳极 正极——还原反应——阴极
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
- 33
• 吸氧腐蚀
阴极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH阳极：2Fe - 4e = 2Fe2+
总反应： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
的规则，而是遵循量子力学的规则。
微观粒子的运动特征： 量子化特征 + 波粒二象性
- 37 37
描述原子中的电子运动状态的波函数称为原子轨道。 应该特别强调的是，这里所称的“轨道”是指原
子核外电子的一种运动状态，是一种具有确定能量的 运动状态，而不是经典力学中描述质点运动的某种确 定的几何轨迹，也不是玻尔理论所指的那种固定半径、 园形的波尔轨道表达式。

第十页，共42页。
脂溶性维生素的分类
维生素 A
维生素 D
维生素 E
维生素 K
第十一页，共42页。
（一） 维生素A——黏膜组织的保护神
维生素A指所有具有视黄醇生物活性的物质，即动物性 食物中的视黄醇（维生素A1）、脱氢视黄醇（维生素A2， 生物活性为维生素A1的40%）、视黄醛、视黄酸等。
第十二页，共42页。
总结一下，就是天然性、外源性、微量性、调节性、 特异性
第三页，共42页。
命名:
按发现先后顺序命名，如维生素A、维生素B1、 维生素B2、维生素C、维生素D、维生素E等
按其特有的生理功能或治疗作用命名，如 抗干眼病维生素、抗癞皮病维生素、抗坏血酸等
按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素、核黄 素
第四页，共42页。
第二十三页，共42页。
维生素D缺乏症
佝偻病
骨质软化症
骨质疏松症
手足痉挛症
第二十四页，共42页。
维生素D的营养 补充品
维生素D是从鱼肝油中提取而成的，一般的摄取 量是每天400~1000IU。
注意：长年累月地每日服用6500以上的量可引发毒性，
维生素D应该与钙一起服用，小肠、肝脏、胆囊有疾病都会
影响维生素D的吸收，噻嗪类利尿剂会破坏维生素D和钙的 比例。
不同维生素的不同之处
脂溶性维生素脂与溶水性溶维性生维素生素的不同点水溶性维生素
化学组成
仅含C、H、O
除G、H、O外，有的 尚有N、S、C等
溶解性
吸收、棑净
存性积 缺乏症出现时间 毒性
溶于脂肪与脂溶剂 溶于水
随脂肪经淋巴系统 吸收，从胆汁少量 排泄
摄入后大部分积存 在体内
缓慢

22
1.2 热力学基本概念
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 系统与环境 系统状态与状态函数 热和功 内能 热力学第一定律—能量守恒定律 热力学第一定律 能量守恒定律
23
热和功是系统状态发生变化时与环境交换能量的两种形式。 热和功是系统状态发生变化时与环境交换能量的两种形式。 系统状态发生变化时， 系统状态发生变化时，与环境因温度不同而发生能量交换 的形式称为热。在热力学中常用Q表示 表示， 的形式称为热。在热力学中常用 表示，定义系统从环境吸 热时Q为正值 系统放热给环境时Q为负值 热的单位在SI 为正值， 为负值。 热时 为正值，系统放热给环境时 为负值。热的单位在 中为J或 。 中为 或kJ。 热是系统状态变化过程中与环境交换的能量， 热是系统状态变化过程中与环境交换的能量，因而热总是 与系统状态变化的途径(系统状态变化的具体步骤 密切相关， 系统状态变化的具体步骤)密切相关 与系统状态变化的途径 系统状态变化的具体步骤 密切相关， 所以，热不是系统的状态函数。 所以，热不是系统的状态函数。
16
1.2 热力学基本概念
1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 系统与环境 系统状态与状态函数 热和功 内能 热力学第一定律—能量守恒定律 热力学第一定律 能量守恒定律
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（1）系统与环境的定义 ）
热力学分析中，首先要明确研究对象。 热力学分析中，首先要明确研究对象。 热力学常把要研究的那部分物质或空间与其余物质或 空间分开，被划分的这部分物质或空间称为系统，系 空间分开，被划分的这部分物质或空间称为系统， 统以外并与之有联系的其余部分称为环境。 统以外并与之有联系的其余部分称为环境。 例如，一杯 溶液，若是研究其溶液性质， 例如，一杯CuSO4溶液，若是研究其溶液性质，则研 究对象CuSO4溶液就是系统，烧杯和它周围的空间即 溶液就是系统， 究对象 为环境。 为环境。

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分压的求解
等温等容下：
nBRT nRT pB = nB = x pB = p= B V V p n nB pB = p = xB p n
χ 音：chi 喜
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例题
某容器中含有NH3、O2 、N2等气体的混合物。 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。
严格遵守理想气体状态方程的气体称为理想 气体。
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理想气体状态方程式的应用
计算p，V，T，n四个物理量之一。 pV=nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。 气体摩尔质量的计算
m mRT pV = nRT ? pV = RT ? M = m M pV n=
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自我介绍
邢彦军 副教授，留德博士后 化学与化工学院无机化学教研室 Tel： 67792308 （松江校区） e-mail: xingyj@
化学与化工学院
1 物质的量
七个国际单位制中的一个基本物理量 描述物质性质 基本单位――摩尔(mol) 摩尔是一系统的物质的量，该系统中所含的微粒 （基本原体）的数目与12克碳( 12 C )的原子数目相 6 同，则这个系统物质的量为1摩尔。 使用摩尔时，应指明微粒类型，它可以是原子、 分子、离子、电子以及其它粒子，或这些粒子的 特定组合 阿佛加德罗常数(NA): 6.022×1023
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大学化学教材1、大学化学/普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、大学化学教程——高等学校教材3、新大学化学（第二版）4、大学化学——面向21世纪课程教材5、化学功能材料概论——高等学校教材6、新编普通化学/21世纪高等院校教材7、大学基础化学/高等学校教材8、大学化学9、大学化学10、大学普通化学（第六版）11、大学化学教程——21世纪高等院校教材12、大学化学13、化学实验教程——高等学校教材14、大学化学(高等学校教学用书)15、大学化学原理及应用(上下)/高等学校教材16、大学化学教程/高等学校教材17、大学基础化学/新世纪高职高专教材18、新大学化学19、大学化学原理及应用·上下册20、普通化学(英文版)21、近代高分子科学22、绿色化学与环境23、普通化学简明教程24、大学化学（第二版）——高等学校教材1、大学化学/普通高等教育“十一五”国家级规划教材•作者：金继红主编•丛书名：•出版社：化学工业出版社•ISBN：9787502597221•出版时间：2007-1-1•版次：1•印次：1•页数：403•字数：679000•纸张：胶版纸•包装：平装•开本：16开•定价：39 元当当价：30.6 元折扣：78折节省：8.40元钻石vip价：30.60 元••共有顾客评论0条内容提要本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

本书在编写过程中注意与中学化学的衔接，力求理论联系实际，概念阐述准确，深入浅出，循序渐进，便于教师教学和学生自学。

本书包括物质的聚集状态、热力学第一定律、热力学第二定律、相平衡、化学平衡、水溶液中的离子平衡(含酸碱滴定、重量分析)、氧化还原和电化学基础(含氧化—还原滴定)、原子结构、分子结构、晶体结构、配位化合物(含配位滴定)、单质和无机化合物、表面与胶体、环境化学及材料化学等内容。

本书可供高等学校非化学化工类专业对化学要求较多的材料、地质、能源、环境、冶金、海洋等专业的基础化学教学使用。

Atomic radii (in pm)
Li Be
157 112
B
88
C
77
N
74
O F
66 64
Na Mg
191 160
Al Si P S
143 118 110 104
Cl
99
K
235
Ca Sc Ti V
197 164 147 135
Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br
制作:张思敬等
理学院化学系
8
第2章 物质结构基础 章
Chapter 2 Basic of Substance Structure
本章教学要求
1. 了解原子核外电子运动的基本特征，明确量子数的取值规 了解原子核外电子运动的基本特征， 了解原子轨道和电子云的空间分布。 律，了解原子轨道和电子云的空间分布。 2. 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期表的关系。 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期表的关系。 3. 了解化学键的本质及键参数的意义。 了解化学键的本质及键参数的意义。 4. 了解杂化轨道理论的要点，能应用该理论判断常见分子 了解杂化轨道理论的要点， 的空间构型、极性等。 的空间构型、极性等。 5. 了解分子间作用力以及晶体结构与物质物理性质的关系。 了解分子间作用力以及晶体结构与物质物理性质的关系。
制作:张思敬等
理学院化学系
5
课件内容
第1章 化学的发展 章 第2章 物质结构基础 章 第3章 气体反应 大气污染 章 第4章 热化学 能源 章 第5章 水溶液中的反应 水污染 章 第6章 配位化合物 章 第7章 电化学 金属材料腐蚀 章 第8章 金属化学与材料 章 第9章 非金属化学与材料 章 第10章 高分子化合物与材料 章 第11章 表面与胶体化学 章 第12章 生命活动与化学 章

注：溶胶粒子电荷的主要来源是从介质中选择 性的吸附某种离子。
3、胶团结构 （1）Fe(OH)3的胶团结构
Fe(OH)
胶核
3 m nFeO

(n x)Cl
反离子
- x

xCl
电位离子
反离子
吸附层
扩散层
胶粒
胶团
（2）Fe(OH)3胶核吸附电位离子的示意图
（3）几种常见溶胶的胶团结构
（2）量度方法
名称 定义 数学表达式
n( B ) c( B) V
单位
物质的量浓 度
质量分数 质量摩尔浓 度
mol﹒dm-3
量纲为1 mol﹒kg-1
mB w( B ) m
n( B ) m( B ) m
n( B ) x( B) n
物质的量分 数
量纲为1
(4)浓度之间的相互换算
mB n( B ) w( B) c( B) V M ( B)V M ( B) n( B ) n( B ) n( B ) c( B) mB m V mA
Ag+ Ag+
AgCl正溶胶 : AgCl
m
nAg (n

x x) NO 3 xNO 3

ⅱKCl过量时，溶液中有过量的 K+、Cl-、NO3- ，溶胶粒子优先 吸附Cl- 而带负电荷。 Cl
--
Cl--
Cl--
Cl-Cl-Cl--
Cl--
ⅲ若是等物质的量进 行反应，则不能形成 溶胶。
液体分子对溶 胶粒子的撞击
粗分散系
（3）电学性质：电泳 现象：在外电场作用下的定向移动 电泳： 在电场中，分散质粒子作定向移动，称为电泳。

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本书在编写过程中注意与中学化学的衔接，力求理论联系实际，概念阐述准确，深入浅出，循序渐进，便于教师教学和学生自学。

本书包括物质的聚集状态、热力学第一定律、热力学第二定律、相平衡、化学平衡、水溶液中的离子平衡(含酸碱滴定、重量分析)、氧化还原和电化学基础(含氧化—还原滴定)、原子结构、分子结构、晶体结构、配位化合物(含配位滴定)、单质和无机化合物、表面与胶体、环境化学及材料化学等内容。

本书可供高等学校非化学化工类专业对化学要求较多的材料、地质、能源、环境、冶金、海洋等专业的基础化学教学使用。

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Contents
物质可以以固态、液态、气态等状态存在，物质所处的状态取 决于它的温度、压力、密度、组成等状态参数。通常所说的气 体、固体或液体是指常温常压下的聚集状态。 空气是人类和一切生物赖以生存的必要条件。了解大气污染原 因、提出防治措施，是工程技术人员的重要任务之一。
7
1.1.1 理想气体状态方程式
一是使生物中毒死亡，二是减缓生物正常发育，三是降 低生物对病虫害的抵抗力。 ③.对器物和材料的影响
大气污染物对仪器、设备和建筑物等有腐蚀作用。
④.对能见度和气候的影响 24
几种主要大气污染物
气溶胶污染物
气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒。 固体微粒有烟黑、粉尘、重金属及其化合物等； 液体微粒有水滴和酸滴等。通常所说的烟、雾、 尘等都是气溶胶。 烟是引起大气污染最明显，最常见的毒物。烟黑 是燃烧不完全而产生的小黑颗粒，含碳、氢、氧 多种元素，有的烟黑带有多种稠环芳烃—公认的 致癌物。
28
一氧化碳CO 一氧化碳CO主要来自交通运输，特别是汽车尾气。CO对人 体的危害主要是与血红蛋白结合生成羰血红蛋白，使血液 输氧能力降低，造成机体组织缺氧而致急性或慢性中毒。 共存于大气中的各种物质之间可能会发生相互作用，有的 作用使其对环境的危害比污染物简单的相加更为严重，这 类相互作用称为协同作用。
School of Chemical Engineering 大学化学
1
2
大学化学教学内容 第一章 气体、大气污染与防治 第二章 化学反应的基本规律 第三章 水溶液和水污染及其处理 第四章 物质结构基础 第五章 化学与能源 第六章 化学与材料 第七章 化学与生命 第八章 化学与生活
3
参考资料
1. 《大学化学学习指导》 谢克难

3、有机化学是碳化合物的化学或碳氢化合物 及其衍生物的化学,是有机物的结构性质、合成 及其有关理论的科学。有机化学的重要分支有 元素有机化学（Element Organic Chemistry）、 天然有机化学（Oranic Chemistry Of Natural Products）、有机固体化学（Organic Solid Chemistry）、有机合成化学（Organic Synthesis Chemistry）、有机光化学（Organic Photochemistry）、物理有机化学（Physical Organic Chemistry）、生物有机化学 （Biorganic Chemstry）、立体化学 （Stereochemistry）、理论有机化学 （Theoretical Organic Chemistry）和有机分析 化学（Ornagic Analytical Chemistry）。
• 反应进度 ，单位是mol 如上述反应消耗了1.5mol N2 4.5molH2 生成了3 mol的NH3 则该反应进度为＝- 1.5mol /-1 = - 4.5mol/-3 = 3 mol/2 = 1.5mol
• 注意：对不同反应式有不同的进度；如 同样反应消耗 1.5mol N2 对上述反应进度 为1.5mol，但对于 • 下式反应 1/2N2(g) ＋ 3/2H2(g) ＝ NH3(g) 反应进度为3 mol

（三） 要加强全面的科学素养。 （四） 提高课堂效率：
1、 课前预习，浏览一遍今天老师要讲 什么，在心理上有个准备； 2、 课堂上，准备一笔记本，注意听记， 这是提高听课效率确保不走神，能跟上 讲课思路的最佳方法；其二，笔记内容 为课后复习以及期末的复习重要依据； 3、 下课时，请静坐1分钟时间，回顾一 下本节课讲了什么； 4、 课后复习总结，包括做习题、看参 考书等，希望对每一单元以自己的方法、 思路能总结一页，期末时只要看自己的 总结就能复习全书。

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8.4 醛和酮的化学性质
主要发生在羰基上和受羰基影响较大的－ 氢原子上。 醛和酮分子中都含有羰基，其化学性质有很 多相似之处。 醛分子中的羰基碳原子与氢原子相连，受羰 基影响具有一定的活泼性，因此醛和酮在化 学性质上又有很多不同之处。
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8.4 醛和酮的化学性质
醛和酮分子中发生化学反应的主要 部位：
由于烃基体积越大，其空间效应越反应的活性顺序是： 甲醛>脂肪醛>芳醛>脂肪酮>芳酮
HR
R
R
HCO>HCO> C H 3CO>R ' CO
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羰基周围的空间拥挤程度对反应活性的 影响极大；
随R基的体积增大和给电子能力增加， 中间体稳定性降低；
O 2 N C H O > C H O > C H 3 C H O
O
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2． 与亚硫酸氢钠的加成 醛和空间位阻较小的酮与过量的饱和亚硫 酸氢钠作用，生成-羟基璜酸钠(亚硫酸氢钠 加成物)。
醛、甲基酮和七元以下脂环酮能与亚硫酸 氢钠反应，生成相应的亚硫酸氢钠加成物， 而空间位阻较大的酮则基本或完全不起反应。
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① 鉴别醛和某些酮：亚硫酸氢钠加 成物是无色晶体，具有无机盐的 性质。它溶于水，不溶于有机溶 剂，也不溶于饱和亚硫酸氢钠溶 液，因此，利用此反应可以鉴别 醛和某些酮。
④ 酮的官能团：分子中羰基碳原子分别与两 个烃基(烃基可同也可不同)相连。酮分子中 的羰基也叫酮基。
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⑤ 构造异构体：分子组成相同的醛和 酮是构造异构体。
它们的分子式均为C3H6O，只是 构造不同，它们属于官能团异构。
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8.1 醛和酮的分类和命名

离子键。
离子晶体的结构
02
离子晶体中正负离子交替排列，形成空间点阵结构，具有高的
熔点和沸点。
离子键的强度
03
离子键的强度与离子的电荷、半径及电子构型有关，电荷越高、
半径越小，离子键越强。
12
共价键与分子结构
2024/1/29
共价键的形成
原子间通过共用电子对形成共价键，共价键具有方向性和饱和性。
分子的极性与偶极矩
大学无机化学完整版ppt课件
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 无机化学概述 • 原子结构与元素周期律 • 化学键与分子结构 • 化学反应基本原理 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与超分子化学简介
2
01
无机化学概述
Chapter
2024/1/29
反应机理
基元反应和复杂反应、反应机理的推导和表示 方法
反应速率理论
碰撞理论、过渡态理论和微观可逆性原理
2024/1/29
影响反应速率的因素
浓度、温度、催化剂和光照等外部条件对反应速率的影响
18
05
酸碱反应与沉淀溶解平衡
Chapter
2024/1/29
19
酸碱反应概述
酸碱定义及性质
介绍酸碱的基本概念、性质和分类，包括阿累尼乌斯 酸碱理论、布朗斯台德酸碱理论等。
配位化合物的组成 中心原子或离子、配体、配位数、配位键等。
配位化合物的分类
3
根据中心原子或离子的性质可分为金属配位化合 物和非金属配位化合物；根据配体的性质可分为 单齿配体和多齿配体等。
2024/1/29
28