大学化学第一章

第一章化学反应热教学内容1．系统、环境等基本概念； 2. 热力学第一定律； 3. 化学反应的热效应。

教学要求掌握系统、环境、功、热（恒容反应热和恒压反应热）、状态函数、标准态、标准生成焓、反应进度等概念；熟悉热力学第一定律；掌握化学反应标准焓变的计算方法。

知识点与考核点1．系统（体系）被划定的研究对象。

化学反应系统是由大量微观粒子（分子、原子和离子等）组成的宏观集合体。

2．环境（外界）系统以外与之密切相关的部分。

系统和环境的划分具有一定的人为性，划分的原则是使研究问题比较方便。

系统又可以分为敞开系统（系统与环境之间既有物质交换，又有能量交换）；封闭体系（系统与环境之间没有．．能量交换）；．．物质交换，只有孤立系统（体系与环境之间没有物质交换，也没有能量交换）系统与环境之间具有边界，这一边界可以是实际的相界面，也可以是人为的边界，目的是确定研究对象的空间范围。

3．相系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。

在同一个系统中，同一个相可以是连续的，也可以是不连续的。

例如油水混合物中，有时水是连续相，有时油是连续相。

4．状态函数状态是系统宏观性质（T、p、V、U等）的综合表现，系统的状态是通过这些宏观性质描述的，这些宏观性质又称为系统的状态函数。

状态函数的特点：①状态函数之间往往相互制约（例如理想气体状态方程式中p、V、n、T之间互为函数关系）；②其变化量只与系统的始、末态有关，与变化的途径无关。

5*．过程系统状态的变化（例如：等容过程、等压过程、等温可逆过程等）6*．途径完成某过程的路径。

若系统的始、末态相同，而途径不同时，状态函数的变量是相同的。

7*．容量性质这种性质的数值与系统中的物质的量成正比，具有加合性，例如m（质量）V、U、G等。

8*．强度性质这种性质的数值与系统中的物质的量无关，不具有加合性，例如T、 （密度）、p（压强）等。

9．功（W）温差以外的强度性质引起的能量交换形式[Ｗ＝Ｗ体+Ｗ有]。

第一章 气体和溶液学习要求1. 了解分散系的分类及主要特征。

2. 掌握理想气体状态方程和气体分压定律。

3. 掌握稀溶液的通性及其应用。

4. 掌握胶体的基本概念、结构及其性质等。

5. 了解高分子溶液、乳状液的基本概念和特征。

1.1 气体1.1.1 理想气体状态方程气体是物质存在的一种形态，没有固定的形状和体积，能自发地充满任何容器。

气体的基本特征是它的扩散性和可压缩性。

一定温度下的气体常用其压力或体积进行计量。

在压力不太高(小于101.325 kPa)、温度不太低(大于0 ℃)的情况下，气体分子本身的体积和分子之间的作用力可以忽略，气体的体积、压力和温度之间具有以下关系式：V=RT p n (1-1)式中p 为气体的压力，SI 单位为 Pa ；V 为气体的体积，SI 单位为m 3；n 为物质的量，SI 单位为mol ；T 为气体的热力学温度，SI 单位为K ；R 为摩尔气体常数。

式(1-1)称为理想气体状态方程。

在标准状况(p = 101.325 Pa ，T = 273.15 K)下，1 mol 气体的体积为 22.414 m 3，代入式(1-1)可以确定R 的数值及单位：333V 101.32510 Pa 22.41410 m R T1 mol 27315 Kp n .-⨯⨯⨯==⨯3118.314 Pa m mol K --=⋅⋅⋅11= 8.314 J mol K --⋅⋅ (31 Pa m = 1 J ⋅)例1-1 某氮气钢瓶容积为40.0 L ，25 ℃时，压力为250 kPa ，计算钢瓶中氮气的质量。

解：根据式(1-1)333311V 25010Pa 4010m RT8.314Pa m mol K 298.15Kp n ---⨯⨯⨯==⋅⋅⋅⨯4.0mol =N 2的摩尔质量为28.0 g · mol -1，钢瓶中N 2的质量为：4.0 mol × 28.0 g · mol -1 = 112 g 。

大学基础化学Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《大学基础化学》复习复习内容第一章 物质的聚集状态第二章 化学反应的一般原理 第三章 定量分析基础第一章 物质的聚集状态 一.气体1. 理想气体状态方程2. 分压定律二.溶液浓度表示 1. 物质的量浓度 2. 质量摩尔浓度 3. 质量分数 一.气体1.理想气体状态方程分子本身的体积忽略 pV=nRT 变换形式 RTpVm =M r 求相对分子量RTpM =ρr求气体密度 2. 分压定律分压概念：在一定温度和体积下，组分气体单独占据与混合气体相同体积时，对容器产生的压力。

道尔顿分压定律：∑1Kp p ==i i 总p i = p 总 x i1==∑1Ki ixi x n n V V ＝＝i i 总总 i x n np p ＝＝i i 总总 二.溶液浓度表示1. 物质的量浓度cVn c BB =B BB M m n =2. 质量摩尔浓度b ABB m n b = 3. 质量分数mm w BB =4. 几种溶液浓度之间的关系 BB B M ρw =cρb =c B B习题：P221-1、有一混合气体，总压力为150Pa ，其中N2和H2的体积分数为和，求N2和H2的分压。

解：i x n nV V ＝＝i i 总总 PaPa5.11215057.05.3715025.0i i H i i N 22=⨯=====⨯====总总总总总总p V Vp n n p x p p V Vp n n p x p i i 总总总总1-3、用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为，这种水溶液的密度为1.0gmL-1，请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。

解：质量摩尔浓度bABB m n b =物质的量浓度 V n c BB =摩尔分数nn x B B =解：1L 溶液中ρV w m w m mmw B B B B B ===m ( H2O2) = 1000mL ′1.0g ×mL-1′ = 30gm ( H2O) = 1000mL ′1.0g ×mL-1′ = 970g n ( H2O2) = m /M =30/34=n ( H2O) = m /M = 970/18=54mol b ( H2O2)= n/m=0.97kg = ×kg -1 c ( H2O2)= n/V=1L = ×L -1 x ( H2O2) = n/n 总= +54) =第二章 化学反应的一般原理 基本概念 热化学 化学平衡 化学反应速率 一、基本概念状态 由一系列表征系统性质的物理量所确定下来的系统的一种存在形式。

第一章化学反应的基本原理1.某乙醇溶液的质量为196.07g，其中H2O为180g，求所含C2H5OH物质的量。

解：由题意可知：n(C2H5OH)=m/M=(196.07-180)/46=0.35mol2.已知化学反应方程式：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，求1t含95%碳酸钙的石灰石在完全分解时最多能得到氧化钙和二氧化碳各多少千克？解：由题意可知：m(CaO)=(56×1000×95%)/100=532kgm(CO2)=( 44×1000×95%)/100=418kg3.已知铝氧化反应方程式：4Al(s)+3 O2(g)=2Al2O3(s)，试问：当反应过程中消耗掉2molAl时，该反应的反应进度为多少？分别用Al，O2，Al2O3进行计算。

解：由题意可知：4Al(s)+3 O2(g)=2Al2O3(s)ξ(Al)=Δn(Al)/ν(Al)=(-2mol)/(-4)=0.5molξ(O2)= Δn(O2)/ν(O2)=(-1.5mol)/(-3)=0.5molξ(Al2O3)= Δn(Al2O3)/ν(Al2O3)=1mol/2=0.5mol4.水分解反应方程式：H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)，反应进度ξ=3mol时,问消耗掉多少H2O，生成了多少O2？解：H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g), ξ=3molΔn(H2O)= ξ×ν(H2O)= (-1) ×3mol=-3molΔn (O2)= ξ×ν(H2O)= (1/2) ×3mol=1.5mol5.甲烷是天然气的主要成分，试利用标准生成焓的数据，计算甲烷完全燃烧时反应的标准焓变Δr H mθ(298.15K)。

1molCH4完全燃烧时能释放多少热能？解：由题意可知：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)Δf H mθ/ kJ·mol-1 -74.85 0 -393.50 -241.82Δr H mθ(298.15K)={Δf H mθ(CO2)+2Δf H mθ(H2O)-Δf H mθ(CH4)-2Δf H mθ(O2)}=-802.29kJ·mol-16.已知N2H4(l)和N2O4(g)在298.15K时的标准摩尔生成焓分别为50.63kJ·mol-1.和9.66kJ·mol-1。

大学化学教案大学化学教案「篇一」篇一：大学有机化学教案第一章绪论教学基本要求：要求学生了解有机化学的研究对象及有机化学的产生与发展历史，认识有机化学与生产和生活的密切关系。

同时，通过对共价键理论及其本质的学习，达到掌握有机化合物分子结构基本理论的目的。

掌握碳原子正四面体概念，掌握共价键属性，了解有机化合物的分类和研究有机化合物的步骤。

教学重点和难点：本章的重点是掌握有机化合物的结构、组成和性质的特点。

难点是利用价键理论、分子轨道理论对共价键的理论解释。

第一节有机化学的研究对象一、有机化合物和有机化学1、有机化合物是指碳氢化合物以及从碳氢化合物衍生而得的化合物。

2、有机化学是研究有机合物及其衍生物的结构特征.合成方法和理化性质等的化学。

一、有机化合物的特点1、分子组成复杂组成元素不多，但数目庞大，结构相当复杂。

2、同分异构现象例如：乙醇和甲醚分子式为：C2H6O 但化学结构不同。

乙醇 CH3CH2OH 甲醚CH3OCH33、容易燃烧绝大多数有机物都是可燃的。

燃烧后生成二氧化碳和水。

4、难溶于水（特殊例外）很多有机物难溶于水而易溶于有机溶剂，原理依据,相似相溶原理,与水形成氢键的能力差。

5、熔、沸点低许多有机物在室温时呈气态和液态，常温下呈固态的有机物其熔点一般也很低。

例如：尿素132.7°C 葡萄糖146°C。

6、反应速率较慢经常需要几小时、几天才能完成，为了加速反应，往往需加热、光照或使用催化剂等。

37、反应复杂，副反应多往往同一反应物在同一条件下会得到许多不同的产物。

所以就降低了主要产物产率。

特殊例外：乙醇易溶于水、四氯化碳可灭火等。

三、有机化学的重要性有机化学是有机化学工业的理论基础；研究天然有机化合物、发展染料、合成药物、香料、生产乙炔、石油化工产品的开发利用；生物学、医学等等都需要有坚实的有机化学知识。

第二节共价键的一些基本概念一、共价键理论1、价键理论1（1）原子轨道重叠或电子配对基本理论在无机化学中已经介绍了，由一对电子形成的共价键叫做单键，用一条短直线表示，如果俩个原子各有二个或三个未成键的电子，构成的共价键则为双键或叁键。

南昌⼤学⼤学化学第⼀章课后答案第⼀章1．⽤作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.030，这种⽔溶液的密度为1.0g?mL-1，请计算这种⽔溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。

解：1L溶液中，m( H2O2) = 1000mL?1.0g?mL-1?0.030 = 30gm( H2O) = 1000mL?1.0g?mL-1?(1-0.030) = 9.7?102gn( H2O2) = 30g/34g?moL-1=0.88moln( H2O) = 970g/18g.?mol-1=54molb( H2O2)= 0.88mol /0.97kg = 0.91mol?kg-1c( H2O2)= 0.88mol/1L = 0.88mol?L-1x( H2O2) = 0.88/(0.88.+54) = 0.0162．计算5.0%的蔗糖(C12H22O11)⽔溶液与5.0%的葡萄糖(C6H12O6)⽔溶液的沸点。

解：b(C12H22O11)=5.0g/(342g.?mol-1?0.095kg)=0.15mol?kg-1b(C6H12O6)=5.0g/(180g.?mol-1?0.095kg)=0.29mol?kg-1蔗糖溶液沸点上升T b=K bb(C12H22O11)= 0.52Kkgmol-10.15molkg-1=0.078K蔗糖溶液沸点为：373.15K+0.078K=373.23K葡萄糖溶液沸点上升T b=K bb(C6H12O6)= 0.52Kkgmol-10.29molkg-1=0.15K葡萄糖溶液沸点为：373.15K + 0.15K = 373.30K3．⽐较下列各⽔溶液的指定性质的⾼低(或⼤⼩)次序。

(l)凝固点: 0.1mol?kg-1 C12H22O11溶液，0.1mol?kg-1 CH3COOH溶液，0.1mol?kg-1 KCl溶液。

(2)渗透压：0.1mol?L-1 C6H12O6溶液，0.1mol?L-1CaCl2溶液，0.1mol?L-1 KCl溶液，1mol?L-1 CaCl2溶液。