工程化学1绪论2015new.ppt

2020 3 26 1 工程化学 2020 3 26 2 作业右上方注明学号 课代表排好顺序后上交 2020 3 26 3 前言 1 意义 工程化学是高等学校非化工类各专业培养现代工程技术人才的必修基础课 本课程的目的主要是帮助学生建立物质变化的观点和能量变化的观点 提高学生的基本素质和创新能力 2 学时 32 8 2020 3 26 4 3 内容 第一章绪论第二章物质的化学组成和聚集状态第三章物质的结构和材料的性质第四章化学反应与能源第五章水溶液中的化学反应和水体保护第六章化学反应和材料保护 2020 3 26 5 4 教材 陈林根编 工程化学基础 1 内容 工程化学从物质的化学组成 化学结构和化学反应出发 密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命 环境的污染与保护 能源的开发与利用 信息传递 生命科学发展等有关化学问题 深入浅出地介绍有现实应用价值的基础理论和基本知识 使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考 认识和解决问题 2020 3 26 6 2 学时 原因 不同学校 不同专业 本课程各有特点和侧重 故对教材必有所增减 但教材不是参考书 理论实验和习题都以此为主 60 80学时 包括实验 不可能按书系统讲授 要自成体系 2020 3 26 7 5 主要参考书 各种版本的普通化学及无机化学上册 6 成绩记录 平时成绩 作业 实验 20 期终考试 80 2020 3 26 8 绪论 主要内容如下 2020 3 26 9 物质的层次 宏观 介观 微观 微观粒子的位置和动量不能同时确定 2020 3 26 10 系统与环境 一 系统 为了科学研究的需要 人为的把被研究的对象和周围的物质隔离开 这种被研究的对象叫做系统 系统以外叫做环境 二者的关系 一个整体的两个部分 分类 根据二者之间是否有物质交换或能量传递 2020 3 26 11 敞开系统 系统与环境之间既有物质的交换 又有能量的传递 封闭系统 系统与环境之间没有物质的交换 而只有能量的传递 孤立系统 系统与环境之间没有物质的交换 又无能量的传递 2020 3 26 12 实例 系统 人类和生物 环境 与其有关的固体 水 大气等周围的物质 系统 人体 环境 与其有关的周围的一切物质 人体各系统又互为环境 以烧结炉为例 说明系统的选择是任意的 可以根据实际问题的需要来确定 2020 3 26 13 二 相 物质的聚集状态 物质在一定的温度和压力条件下 所处的稳定的状态 称为物质的聚集状态 又称 物态 物质的三态 固态 Solid 液态 Liquid 气态 Gas 举例 水 s 水 l 水 g 冰 水 水蒸气 2020 3 26 14 相 系统中任何化学组成均匀 物理和化学性质都相同的 且可用机械方法分离出来的部分 称为 相 相的特点 相与相之间存在着明显的界面 水的三相点 P10 在273 16K和611 73Pa的条件下 冰 水 水蒸气三相长期平衡共存 2020 3 26 15 气态物质 液态物质 固态物质 均相 一个或多个组分 均相 一个或多个组分互溶时 多相 一个或多个组分不互溶时 情况复杂 多种结构 不同相 Eg air Eg 乙醇 水 Eg 油 水 石墨 金刚石 C60 Fe Fe 相结构对固体材料的性能有着重要的影响 2020 3 26 16 质量守恒和能量变化 化学计量数 pP qQ yY zZ 化学反应通式 0 pP qQ yY zZ 2020 3 26 17 三 物质的量 中学时已接触过 1971年 第14届国际计量大会 CGPM 选择 物质的量 为基本物理量 阿伏加德罗常数 2020 3 26 18 使用 摩尔 时必须注意 指明基本化学单元 H2 0 234O2 0 5H2 KCl 125 3H2O 2020 3 26 19 例 例 H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O 同样对同一份H2SO4溶液C H2SO4 0 1mol LC 1 2H2SO4 0 2mol L 2020 3 26 20 四 反应进度 用来描述和表征化学反应进行的程度的物理量 用符号 表示 具有与物质的量相同的量纲 SI单位为 mol 定义 1982年 开始引入 若未反应时的反应进度 则上式可以表示为 2020 3 26 21 合成氨反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 当该反应进行到某阶段 其反应进度为 时 若刚好消耗掉1 5mol的H2 g 即 n H2 1 5mol 按照反应方程式可以推算出同时消耗掉N2 g 的量为0 5mol n N2 0 5mol 同时生成了1 0mol的NH3 g 求反应进度 例1 按照反应进度定义式 2020 3 26 22 由此可见 不管用反应系统中的何种物质来表示反应进度 其值不变 2020 3 26 23 合成氨反应 0 5N2 g 1 5H2 g NH3 g 当该反应进行到某阶段 其反应进度为 时 若刚好消耗掉1 5mol的H2 g 即 n H2 1