绪论 《大学化学》课程的性质 化学的研究对象一一在原子、分子水平上,研究物质的组成、结构、性能, 物质的化学变化规律及变化中的能量关系。 扫描隧道显微镜( Scamingtunneling microscope--STM), 分辨率:1010m,如锗晶体上苯分子的STM图像 大学化学课程的性质一一基础课程,对化学作一整体的阐述和讨论。 “化学导论” 课程特点:1)简明、概括地反映化学学科的一般原理、基本规律和硏究方法 2)用化学的观点分析、认识工程技术中的化学问题,起化学与工 程技术间的桥梁作用。 现代科学技术发展的特点和素质教育的需要 现代化学的成就与社会文明进步 1)高分子材料2)微电子聚合物3)超导材料
1 绪 论 1《大学化学》 课程的性质 化学的研究对象——在原子、分子水平上，研究物质的组成、结构、性能， 物质的化学变化规律及变化中的能量关系。 扫描隧道显微镜（Scamingtunneling microscope ——STM）， 分辨率：10-10m， 如锗晶体上苯分子的 STM 图像 大学化学课程的性质——基础课程，对化学作一整体的阐述和讨论。 “化学导论” 课程特点：1）简明、概括地反映化学学科的一般原理、基本规律和研究方法 2）用化学的观点分析、认识工程技术中的化学问题，起化学与工 程技术间的桥梁作用。 ·现代科学技术发展的特点和素质教育的需要 ·现代化学的成就与社会文明进步 1)高分子材料 2)微电子聚合物 3) 超导材料
化学是一门中心的、实用的和创造性的科学 2.《大学化学》课程的任务 1)了解近代化学的基本理论,掌握必要的化学基本知识和基本技能。 2)了解化学在工程技术上的应用,能运用化学的观点来理解相关学科中涉 及化学的有关问题。 3)学会正确的学习方法和研究问题的方法。 3.《大学化学》课程的学习内容 1)化学变化宏观规律(第一篇) 2)物质的微观结构理论(第二篇) 3)化学与环境、材料、能源 4.《大学化学》课程的学习方法 ·作笔记 ·做作业,课外自学 ·做实验(单独一门课程)实验预习及报告 5.参考书 [1]天津大学无机教研室大学化学,天津大学出版社,1994 [2]王华明化学与现代文明,浙江大学出版社,1998 3]唐有祺化学与社会,高等教育出版社,1997 「4]华彤文等普通化学原理(第2版),北京大学出版社,1993 [S]浙江大学普通化学教硏室普通化学(第4版),高等教育出版社,1995
2 ·化学是一门中心的、实用的和创造性的科学 2．《大学化学》课程的任务 1）了解近代化学的基本理论，掌握必要的化学基本知识和基本技能。 2）了解化学在工程技术上的应用，能运用化学的观点来理解相关学科中涉 及化学的有关问题。 3）学会正确的学习方法和研究问题的方法。 3． 《大学化学》课程的学习内容 1）化学变化宏观规律（第一篇） 2）物质的微观结构理论（第二篇） 3）化学与环境、材料、能源 4．《大学化学》课程的学习方法 ·作笔记 ·做作业，课外自学 ·做实验（单独一门课程） 实验预习及报告 5．参考书 [1] 天津大学无机教研室.大学化学，天津大学出版社，1994 [2] 王华明.化学与现代文明，浙江大学出版社，1998 [3] 唐有祺.化学与社会，高等教育出版社，1997 [4] 华彤文等.普通化学原理（第 2 版），北京大学出版社，1993 [5] 浙江大学普通化学教研室.普通化学（第 4 版），高等教育出版社，1995
第一篇化学反应的基本规律 Basic Rule of chemical Raction 引言 化学反应是化学研究中的一个中心课题 例:C6H12O6s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O() 问题的引入 反应能否发生?( direction) ·能量变化多少?( (energy)1」化学热力学解决 反应的转化率多少?( extent) 反应速率? 反应历程与反应机理 化学热力学( thermodynamics) 化学动力学( kinetics 近代化学理论基础 物质结构理论( structure of matter) 第1篇教学内容 化学热力学基础★ 化学反应速率 化学平衡★ 电化学及其应用★
3 第一篇 化学反应的基本规律 Basic Rule of Chemical Raction 引言 化学反应是化学研究中的一个中心课题 例： C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l) 问题的引入 ⚫ 反应能否发生？（direction）II ⚫ 能量变化多少？ (energy) I 化学热力学解决 ⚫ 反应的转化率多少？(extent) II ⚫ 反应速率？ ⚫ 反应历程与反应机理 化学热力学（thermodynamics） 化学动力学(kinetics) 近代化学理论基础 物质结构理论(structure of matter) 第 1 篇教学内容： 化学热力学基础 ★ 化学反应速率 化学平衡 ★ 电化学及其应用 ★
第1章化学热力学基础(讲授6学时) Chapter 1 thermodynamics 本章教学内容 热化学和焓。化学反应的热效应,△Hm、△H"m。 化学反应方向的判断。熵与吉布斯自由能。GH公式及其在实践中的应用 本章教学要求 (1)了解状态函数的意义。了解化学反应焓变在一般条件下的意义。理解等压热 效应与反应中的焓变的关系。了解等容热效应与化学反应中内能变的关系 (2)初步掌握化学反应的标准摩尔焓变的近似计算 (3)了解化学反应中的熵变和吉布斯自由能变在一般条件下的意义。初步掌握化 学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的近似计算,能应用摩尔吉布斯自由能变 和标准摩尔吉布斯自由能变判断反应进行的方向。 本章教学重点: U、H、S、G及△U、△H、△S、△G △H一计算热效应 △G一一判断反应的方向、限度 本章习题1:P271,3,4,5 本章习题2:P2810,11,1315
4 第 1 章 化学热力学基础（讲授 6 学时） Chapter 1 thermodynamics 本章教学内容 热化学和焓。化学反应的热效应，△rH θ m、△fH θ m。 化学反应方向的判断。熵与吉布斯自由能。G-H 公式及其在实践中的应用。 本章教学要求 (1) 了解状态函数的意义。了解化学反应焓变在一般条件下的意义。理解等压热 效应与反应中的焓变的关系。了解等容热效应与化学反应中内能变的关系. (2) 初步掌握化学反应的标准摩尔焓变的近似计算。 (3) 了解化学反应中的熵变和吉布斯自由能变在一般条件下的意义。初步掌握化 学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的近似计算，能应用摩尔吉布斯自由能变 和标准摩尔吉布斯自由能变判断反应进行的方向。 本章教学重点： U、H、S、G 及△U、△H、△S、△G △H——计算热效应 △G——判断反应的方向、限度。 本章习题 1: P27 1, 3, 4, 5 本章习题 2: P28 10, 11, 13 15
概述 热力学——研究自然界中各种形式能量之间相互转化规律及能量转化对物质的 影响的科学。 化学热力学一一用热力学的基本原理研究化学现象及与化学有关的物理现象 热化学一一应用热力学第一定律研究化学变化中的能量转化问题 例:1)Fe2O3+CO→Fe+CO2 2)N2+3H2→NH3 通过化学热力学可以从理论上进行预测并指导社会实践。 本章重点讨论:U、H、S、G及△U、△H、△S、△G △H一一计算热效应 △G一一判断反应的方向、限度。 1基本概念 1.1体系( ( system)与环境( (surroundings) 体系:作为研究对象的物质或空间。 环境:体系外,与其密切相关的其他部分。 体系分类: ·敞开体系( open system):既有物质交换,又有能量交换 封闭体系( closed system)无物质交换,但有能量交换 ·孤立体系( isolated system)既无物质交换,又无能量交换
5 概述： 热力学——研究自然界中各种形式能量之间相互转化规律及能量转化对物质的 影响的科学。 化学热力学——用热力学的基本原理研究化学现象及与化学有关的物理现象。 热化学——应用热力学第一定律研究化学变化中的能量转化问题。 例： 1）Fe2O3+CO → Fe+CO2 2）N2 + 3H2 → NH3 通过化学热力学可以从理论上进行预测并指导社会实践。 本章重点讨论： U、H、S、G 及△U、△H、△S、△G △H——计算热效应 △G——判断反应的方向、限度。 1.1 基本概念 1.1.1 体系(system)与环境(surroundings) 体系：作为研究对象的物质或空间。 环境：体系外，与其密切相关的其他部分。 体系分类： ·敞开体系(open system): 既有物质交换，又有能量交换 ·封闭体系(closed system) 无物质交换，但有能量交换 ·孤立体系(isolated system) 既无物质交换，又无能量交换