Chapter1-第一节.ppt

2019/6/29,College Chemistry,大学化学,Lecturer：Jin Qiao,Tel：81292130 (O) E-mail: ,2019/6/29,化学反应,热效应,方向,程度,速率,化学热力学,化学动力学,Chapter 1 化学反应的基本规律,可能性 战略问题,可行性 战术问题,2019/6/29,Chapter 1 化学反应的基本规律,1.3 化学反应进行的方向,1.1 几个基本概念,1.2 化学反应中的质量守恒和能量守恒,1.4 化学反应进行的程度化学平衡,1.5 化学反应速率,2019/6/29,3 H2 (g) + N2 (g) = 2 NH3 (g) Q = -92.2 kJ （放热） 在空气中燃烧24.3g镁条，不仅会发出耀眼的白光释放出能量，最终生成了40.3g氧化镁。,Chapter 1 化学反应的基本规律,化学反应过程中的两个变化：物质和能量,2019/6/29,化学热力学(chemical thermodynamics)： 是研究化学变化与能量变化关系的科学。 研究目的： 化学反应的方向和化学反应进行的程度。,Chapter 1 化学反应的基本规律,2019/6/29,化学动力学(chemical kinetics)： 是研究化学反应的速率和反应机理的学科 。 研究目的： 化学反应的速率和化学反应的机理。,Chapter 1 化学反应的基本规律,2019/6/29,A.定义： 系统(体系,物系,system): 划分出来的被研究的物质和对象。 环境(surroundings) ：系统之外，与系统密切相关(即可能有物质或能量交换)的有限部分物质,1.1 几个基本概念,一、系统与环境,2019/6/29,1.1 几个基本概念,2019/6/29,B.说明： 系统与环境之间可以有实际的界面，也可以没有实际的界面。 例：一钢瓶氧气: 研究其中全部气体：有界面（内壁）。 研究其中部分气体：只有想象的界面。,1.1 几个基本概念,一、系统与环境,2019/6/29,敞开(开放)系统(open system)：与环境之间既有能量交换，又有物质交换。 封闭系统(closed system)：与环境之间只可能有能量交换而无物质交换。（本章用） 隔离(孤立)系统(isolated system) ：与环境之间既无物质交换，又无能量交换。,C、分类：按系统与环境之间是否有能量交换与物质交换,可把系统分成以下三种：,1.1 几个基本概念,2019/6/29,1.1 几个基本概念,一、系统与环境,2019/6/29,1.1 几个基本概念,2019/6/29,Matter (H2O),Heat flow,系统和环境,Heat flow,敞开体系,封闭体系,孤立体系,2019/6/29,体系,环境,界面,a,CH,3,OH,（,l,）,CH,3,OH,（,g,）,+,空气,+,冰浴,g-l,界面,（真实）,b,CH,3,OH,（,l,+g）,空气,+,冰浴,空气,+,甲醇气,界面,（虚拟）,2019/6/29,1下列情况属于封闭系统的是： 煤在炉子中的燃烧 加热烧杯中的水至沸腾 一氧化碳在密闭、绝热、无形变的容器中燃烧 铅蓄电池的充电过程,D,1.1 几个基本概念,2019/6/29,2、下列情况中属于封闭体系的是 （ ） (A) 用水壶烧开水 (B) 氯气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧 (C) 氢氧化钠与盐酸在烧杯里反应 (D) 反应 N2O4=2NO2在密闭容器中进行,exercise,D,2019/6/29,二、相,1.1 几个基本概念,相(phase)：体系中物理性质和化学性质完全相同的部分称为相。 相界面(interface):将相与相分隔开来的部分称相界面。,2019/6/29,相与相之间在指定的条件下具有明确的界面，在界面两边体系的性质会有突跃变化。 处于界面上的原子或分子的受力情况与相内部的不同，往往存在剩余引力，具有界面能。一般来说，体系中存在的界面越多，能量就会越高，体系也会越不稳定。,二、相,1.1 几个基本概念,2019/6/29,铁粉和硫磺粉,汽,水,冰,油,水,汽,对于相这个概念，要注意如下几点： (1) 不论有多少种气体组分都只有一个相（即气相）。这种只有一个相的体系称为单相体系或均匀体系。 (2) 除固溶体（固体溶液）外，每一种固态物质即为一个相，体系中有多少种固态物质即有多少相。含有两个或多个相的体系称为多相体系或非均匀体系。,1.1 几个基本概念,2019/6/29,对于相这个概念，要注意如下几点： 液态物质视其互溶程度通常可以是: 一相(如: 水与酒精的混合物)、 两相(如: 水和油的混合物)、 甚至三相共存(如: 水、油和汞的混合物)。,1.1 几个基本概念,2019/6/29,对于相这个概念，要注意如下几点： (4) 单相体系中不一定只有一种组分物质(如: 气体混合物即由多种物质所组成)； 同一种物质也可因聚集状态的不同而形成多相体系(如: 水、水蒸气和冰三相共存)； 聚集状态相同的物质在一起也不一定就是单相体系(如: 油水分层的液态体系有两相)。,1.1 几个基本概念,2019/6/29,区分相、态、组分,1.1 几个基本概念,2019/6/29,exercise,1、区别单相系统和多相系统的主要根据是 ( ) (A) 化学性质是否相同 (B) 物理性质是否相同 (C) 物质组成是否相同 (D) 物理性质和化学性质是否都相同,D,2019/6/29,exercise,2.聚集状态相同的物质混合在一起,一定是单相体系。 3.水、水蒸气及水中漂浮的三块冰构成了三相系统。 4.由过量碘晶体、液态苯和水组成的系统含有4个相。,2019/6/29,exercise,4、在一定条件下，由蔗糖水溶液、冰、水蒸气、氧气、氮气组成的系统中含有 （ ） A.三个相、四种组分 B.四个相、三种组分 C.四个