化学工程系教案A.溶液的蒸气压下降溶剂(纯液体)的蒸气压,p/Pa或kPa定义:一定T,V蒸发=V凝聚时,溶剂蒸气压强恒定溶液蒸汽压下降的原因:当溶剂中加入一种难挥发的非电解质将占据一部分溶剂的表面溶液蒸气压下降的Raoult定律:一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压与溶剂的摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。Ap~K.c稀溶液的Ap与溶质的质点浓度成正比Raoult定律适用范围:a.非电解质:0.1mo1葡萄糖含有6.02×102个分子,0.1mo1NaC1含有约2×6.02×102个离子b.难挥发:否则必须考虑溶质的蒸气压C.稀溶液:不须考虑溶质分子对溶剂分子的作用力B.溶液的沸点升高a.溶剂(纯液体)的沸点:液体沸腾(p液=p大气)时的温度,正常沸点:p大气=101.3kPa时的沸点。b.溶液的沸点升高:是溶液蒸气压下降的直接结果。C.溶液的凝固点降低a.纯溶剂的凝固点:在一定外压下,物质固、液两相平衡共存(两相p相等)时的温度,又称为熔点。如:H,0()273K,101.3kPaH,O(s)PH,00)=PH,0(s)=610.5Pa【思考题】为什么只有当物质固、液两相P相等时,它们才能平衡共存?:否则p大者必向p小者转化。b.定义:一定外压下,溶液中溶剂与固态纯溶剂平衡共存时的温度。p溶液中溶剂(1)=p溶剂(s)[结论]溶液凝固点降低也是溶液蒸汽压下降的直接结果[例题】取0.749g谷氨酸溶于50.0g水中,测得其凝固点为-0.188℃,已知水的Kf=1.86,计算谷氨酸的MB。mBnB=K,解:!AT,=Kb=K,MgmAmA1.86x0.749K,mg=148(g.mol)M.=0.0500x0.188mA-AT
化学工程系教案 A. 溶液的蒸气压下降 溶剂(纯液体)的蒸气压,p/Pa 或 kPa 定义:一定T,V 蒸发=V 凝聚时,溶剂蒸气压强恒定 溶液蒸汽压下降的原因:当溶剂中加入一种难挥发的非电解质将占据一部分溶剂的表面。 溶液蒸气压下降的 Raoult 定律 :一定温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压与溶剂的 摩尔分数成正比,而与溶质的本性无关。 稀溶液的p 与溶质的质点浓度成正比 Raoult 定律适用范围: a.非电解质: 0.1mol 葡萄糖含有 6.02×1022个分子,0.1molNaCl 含有约 2×6.02×1022 个离子 b.难挥发 : 否则必须考虑溶质的蒸气压 c. 稀溶液:不须考虑溶质分子对溶剂分子的作用力 B. 溶液的沸点升高 a. 溶剂(纯液体)的沸点:液体沸腾( p 液 = p 大气 )时的温度,正常沸点:p 大气=101.3kPa 时的沸点。 b. 溶液的沸点升高:是溶液蒸气压下降的直接结果。 C.溶液的凝固点降低 a.纯溶剂的凝固点:在一定外压下,物质固、液两相平衡共存(两相 p 相等)时的温度,又称 为熔点。 [思考题] 为什么只有当物质固、液两相 p 相等时,它们才能平衡共存? ∵ 否则 p 大者必向 p 小者转化。 b. 定义:一定外压下,溶液中溶剂与固态纯溶剂平衡共存时的温度。 p 溶液中溶剂(l)= p 溶剂(s) [结论] 溶液凝固点降低也是溶液蒸汽压下降的直接结果 [例题] 取 0.749g 谷氨酸溶于 50.0g 水中,测得其凝固点为-0.188℃,已知水的 Kf =1.86, 计 算谷氨酸的 MB。 B p K c 如 : H2O(l) H2O(s) 273K,101.3kPa 610.5Pa H O(l) H O(s) 2 2 p p B A B f f B f M m m K m n T K b K A B f 解: A f f B B m T K m M 148(g.mol ) 0.0500 0.188 1.86 0.749 -1
化学工程系教案D.稀溶液的渗透压a渗透作用:通过半透膜发生表面上单方面扩散的现象。产生条件:半透膜,浓度差b.渗透现象产生原因:恰能阻止纯溶剂通过半透膜向溶液渗透必须施加于溶液液面上的额外压强。c.实验证明Ⅱ在数值上符合理想气体方程IIV=nRTII=cBRTd、渗透浓度单位:mmol-L-1混合溶液中能产生渗透效应的溶质微粒(分子或离子)的浓度总和。[例题】试计算37℃生理盐水的渗透压和渗透浓度。生理盐水的质量浓度pB为9.0g·L-1,T=37+273=310K9.0Cg=PB=0.154(molL-")Il=ic.RT=2×0.154x8.314×310MB58.5=7.94×10(kPa)CB,s=2 ×0.154×1000 = 308(mmol-L-)
化学工程系教案 D. 稀溶液的渗透压 a. 渗透作用: 通过半透膜发生表面上单方面扩散的现象。 产生条件: 半透膜,浓度差 b. 渗透现象产生原因::恰能阻止纯溶剂通过半透膜向溶液渗透必须施加于溶液液面上的额 外压强。 c. 实验证明 在数值上符合理想气体方程 V = nRT =cBRT d、渗透浓度 单位:mmol·L -1 混合溶液中能产生渗透效应的溶质微粒(分子或离子)的浓度总和。 [例题] 试计算 37℃生理盐水的渗透压和渗透浓度。 生理盐水的质量浓度ρB 为 9.0g · L-1, T=37+273=310K cB,os = 2×0.154×1000 = 308(mmol·L -1) B B B c M 0.154(mol L ) 58.5 9.0 1 7.94 10 (kPa) 2 0.154 8.314 310 2 B Π ic RT
化学工程系教案石化251、新能材专业班级课程名称无机化学251教材名称无机化学华中科技大学出版社授课题目化学反应中的能量关系授课学时2节(V):3节():其它()课型理论(V):实验():见习():实训();其它(知识目标:1、理解化学反应中的能量关系教学目的2、掌握热化学定律。思政目标:让学生领悟严谨、诚信、实事求是的科学态度和科学精神教学重点热化学方程式的书写:热化学定律-盖斯定律教学难点化学反应烩变的计算教学方法讲授(√):讨论():指导();示教();其它();其它MicrosoftPowerPoint():Authorware(有(V)电子教案无(多媒体(√);模型():标本():实物();音像();教学资源其它()10'2.4.1基本概念和术语15'2.4.2反应热效应、烩变教学过程15'2.4.3热化学方程式时间安排25'2.4.4热化学定律-盖斯定律15'2.4.5生成恰以及反应恰变的计算思考题见教案中例题作业总结这节内容并预习下一章学生对体系与环境、状态和状态函数、过程与途径这几组概教学后记念掌握的很好,但是对于恰和恰变的计算掌握的不是很好,需要课后多加练习计算
化学工程系教案 课程名称 无机化学 专业班级 石化 251、新能材 251 教材名称 无机化学 华中科技大学出版社 授课题目 化学反应中的能量关系 授课学时 2 节(√ );3 节( );其它( ) 课 型 理论(√ );实验( );见习( );实训( );其它( ) 教学目的 知识目标: 1、理解化学反应中的能量关系 2、掌握热化学定律。 思政目标: 让学生领悟严谨、诚信、实事求是的科学态度和科学精神 教学重点 热化学方程式的书写;热化学定律-盖斯定律 教学难点 化学反应焓变的计算 教学方法 讲授(√ );讨论( );指导( );示教( );其它( ) 电子教案 有(√) Microsoft PowerPoint(√);Author ware( );其它 ( ) 无( ) 教学资源 多媒体(√);模型( );标本( );实物( );音像( ); 其它( ) 教学过程 时间安排 2.4.1 基本概念和术语 10’ 2.4.2 反应热效应、焓变 15’ 2.4.3 热化学方程式 15’ 2.4.4 热化学定律-盖斯定律 25’ 2.4.5 生成焓以及反应焓变的计算 15’ 思 考 题 见教案中例题 作 业 总结这节内容并预习下一章 教学后记 学生对体系与环境、状态和状态函数、过程与途径这几组概 念掌握的很好,但是对于焓和焓变的计算掌握的不是很好,需要 课后多加练习计算
化学工程系教案化学反应中的能量关系(2学时)[教学目标]知识目标:1、理解化学反应中的能量关系2、掌握热化学定律。思政目标:让学生领悟严谨、诚信、实事求是的科学态度和科学精神[教学重点]本章重点讲授热化学方程式的书写和热化学定律-盖斯定律的应用。[教学难点]本章难点内容:化学反应焰变的计算。[基本概念]体系和环境:状态和状态函数:过程与途径:反应热效应和变:热化学定律:生成恰[授课要点][引入]]生活中化学能量变化的实例如:煤燃烧时放热:碳酸钙分解要吸热:原电池反应可产生电能:电解食盐水要消耗电能:镁条燃烧时会放出耀眼的光;叶绿素在光作用下使二氧化碳和水转化为糖类1:基本概念和术语热力学:研究能量转换过程中所遵循的规律。化学热力学:应用热力学原理,研究化学反应过程中能量变化规律。A、系统(system)与环境(surroundings)系统:被研究的对象或空间,又称体系。anINNO.环境:系统以外与其密切相关的部分
化学工程系教案 化学反应中的能量关系(2 学时) [教学目标] 知识目标: 1、理解化学反应中的能量关系 2、掌握热化学定律。 思政目标: 让学生领悟严谨、诚信、实事求是的科学态度和科学精神 [教学重点] 本章重点讲授热化学方程式的书写和热化学定律-盖斯定律的应用。 [教学难点] 本章难点内容:化学反应焓变的计算。 [基本概念] 体系和环境;状态和状态函数;过程与途径;反应热效应和焓变;热化学定律;生成焓 [授课要点] [引入] 生活中化学能量变化的实例 如:煤燃烧时放热; 碳酸钙分解要吸热; 原电池反应可产生电能; 电解食盐水要消耗电能; 镁条燃烧时会放出耀眼的光; 叶绿素在光作用下使二氧化碳和水转化为糖类 1 .基本概念和术语 ●热力学:研究能量转换过程中所遵循的规律。 ●化学热力学:应用热力学原理,研究化学反应过程中能量变化规律。 A、系统(system)与环境(surroundings) 系统 :被研究的对象或空间,又称体系。 环境 : 系统以外与其密切相关的部分
化学工程系教案绝热套环境系统环境系统系统国锌块+稀硫酸特粉一热国游减净粉·流限游油BYAR散开系统封闭系统绝热系统B.状态和状态函数状态:系统所有物化性质的综合表现状态函数:描述状态的物理量(如:P/V/T)特点:a、状态一定,状态函数值一定。b.状态函数有特征,状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。c.同一体系各状态函数间相互联系。d.同一状态下状态函数组合仍为状态函数。如:△T=T2一T1,△T就不是状态函数。分类:根据与体系物质的量有无关系分容量(广度)性质:与量成正比,有加和性。如v/m/nd强度性质:与量无关,仅由物质本身的特性所决定,无加和性。如:温度、蒸汽压、粘度、密度等C.过程与途径过程:系统状态发生的任何变化。途径:完成过程的具体步骤。一个过程可由很多不同途径实现。2.反应热效应和变A.热和功热(O):系统与环境不同而交换的能量。系统吸热O>0.系统放热O<0功(W)除热外,系统与环境交换的能量。环境对系统做功W>0;系统对环境做功W<0B.热力学能(U)系统内部各种形式能量的总和,又称内能。绝对数值难以确定,但能得到U的变化量。状态函数、具有广度性质。C.反应热和焰变反应热:只做体积功,产物T恢复到反应物T,体系吸收或放出的热。分类:恒容反应热、恒压反应热
化学工程系教案 敞开系统 封闭系统 绝热系统 B.状态和状态函数 状态:系统所有物化性质的综合表现 状态函数:描述状态的物理量(如:P/V/T) 特点:a、状态一定,状态函数值一定。 b.状态函数有特征,状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。 c.同一体系各状态函数间相互联系。 d.同一状态下状态函数组合仍为状态函数。如 :△T= T2-T1,△T 就不是状态函数。 分类:根据与体系物质的量有无关系分 容量(广度)性质:与量成正比,有加和性。如 v/m/nd 强度性质:与量无关,仅由物质本身的特性所决定,无加和性。如:温度、蒸汽压、 粘度、密度等 C.过程与途径 过程:系统状态发生的任何变化。 途径:完成过程的具体步骤。一个过程可由很多不同途径实现。 2. 反应热效应和焓变 A.热和功 热(Q):系统与环境不同而交换的能量。系统吸热 Q>0;系统放热 Q<0 功(W):除热外,系统与环境交换的能量。环境对系统做功 W>0;系统对环境做功 W<0 B.热力学能(U) 系统内部各种形式能量的总和,又称内能。 绝对数值难以确定,但能得到 U 的变化量。 状态函数、具有广度性质。 C.反应热和焓变 反应热:只做体积功,产物 T 恢复到反应物 T,体系吸收或放出的热。 分类:恒容反应热、恒压反应热 物 质 A B