普通化學(xué)公式總結(jié)（課堂PPT）

1、1小班課計劃小班課計劃第一次課：第一二章復(fù)習(xí)及習(xí)題講解第一次課：第一二章復(fù)習(xí)及習(xí)題講解第二次課：第三四章復(fù)習(xí)及習(xí)題講解第二次課：第三四章復(fù)習(xí)及習(xí)題講解第三次課：第五章復(fù)習(xí)以及小測驗（開卷第三次課：第五章復(fù)習(xí)以及小測驗（開卷or閉卷）閉卷）第四次課：第七八章復(fù)習(xí)以及相關(guān)視頻觀看第四次課：第七八章復(fù)習(xí)以及相關(guān)視頻觀看2熱化學(xué)與能源總復(fù)習(xí)第1章楊雪楊雪3復(fù)習(xí)內(nèi)容復(fù)習(xí)內(nèi)容： 本章概念總結(jié) 本章所涉及公式小結(jié) 了解能源的概況，燃料的熱值和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。4概念總結(jié)概念總結(jié)系統(tǒng)和系統(tǒng)和環(huán)境是環(huán)境是一個整一個整體的兩體的兩個部分個部分，按二，按二者之間者之間有無物有無物質(zhì)和能質(zhì)和能量交換量交換，可以，可以對

2、系統(tǒng)對系統(tǒng)分類分類系統(tǒng)系統(tǒng)作為研究作為研究對象的那對象的那一部分物一部分物質(zhì)和空間質(zhì)和空間開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)（敞開系統(tǒng)）（敞開系統(tǒng)）有物質(zhì)和能量有物質(zhì)和能量交換交換封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)只有能量交換只有能量交換通常在密通常在密閉容器中閉容器中的系統(tǒng)的系統(tǒng)隔離系統(tǒng)隔離系統(tǒng)（孤立系統(tǒng)）（孤立系統(tǒng)）無物質(zhì)和能量無物質(zhì)和能量交換交換絕熱、密絕熱、密閉的恒容閉的恒容系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境環(huán)境系統(tǒng)之外系統(tǒng)之外，與系統(tǒng)，與系統(tǒng)密切聯(lián)系密切聯(lián)系的其它物的其它物質(zhì)和質(zhì)和 空間空間注：注：1、如果容器是敞開的，則系統(tǒng)與環(huán)境間的、如果容器是敞開的，則系統(tǒng)與環(huán)境間的界面只能是假想的。界面只能是假想的。2、除特別指出外，所討論的系統(tǒng)均為

3、封閉、除特別指出外，所討論的系統(tǒng)均為封閉系統(tǒng)。系統(tǒng)。3、絕對孤立的系統(tǒng)是不存在的。、絕對孤立的系統(tǒng)是不存在的。5系統(tǒng)中系統(tǒng)中任何物任何物理和化理和化學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì)完全相完全相同的、同的、均勻部均勻部分稱為分稱為相相系統(tǒng)的系統(tǒng)的三相三相液相液相按其互溶程度可以是一相或兩相共存按其互溶程度可以是一相或兩相共存氣相氣相任何氣體均能無限混合，故系統(tǒng)內(nèi)不論有多少任何氣體均能無限混合，故系統(tǒng)內(nèi)不論有多少種氣體都只有一個相種氣體都只有一個相固相固相1、系統(tǒng)中含有多少種固體，就有多少種相、系統(tǒng)中含有多少種固體，就有多少種相2、當(dāng)不同種固體達(dá)到分子尺度的均勻混合，、當(dāng)不同種固體達(dá)到分子尺度的均勻混合，會形成會形成

4、固溶體固溶體，一種固溶體為一個相。，一種固溶體為一個相。按相的按相的組成分組成分單相（均相）系統(tǒng)單相（均相）系統(tǒng)多項（非均相）系統(tǒng)多項（非均相）系統(tǒng)注：注：1、相與相之間有明確的、相與相之間有明確的界面界面，超過這個界面，定有某些宏觀性質(zhì)發(fā)，超過這個界面，定有某些宏觀性質(zhì)發(fā)生突變生突變2、相的存在和物質(zhì)的量多少無關(guān)，也可以是不連續(xù)的存在。、相的存在和物質(zhì)的量多少無關(guān)，也可以是不連續(xù)的存在。6狀態(tài)狀態(tài)是是指用來指用來描述諸描述諸如壓力如壓力P、體、體積積V、溫度溫度T、物質(zhì)、物質(zhì)的量的量n和組成和組成等各種等各種宏觀性宏觀性質(zhì)的綜質(zhì)的綜合表現(xiàn)合表現(xiàn)分分類類平衡態(tài)平衡態(tài)：系統(tǒng)系統(tǒng)的宏觀的宏觀性質(zhì)都

5、性質(zhì)都處于定處于定值值狀態(tài)狀態(tài)函數(shù)函數(shù)是指是指用來用來描述描述系統(tǒng)系統(tǒng)狀態(tài)狀態(tài)的物的物理量理量特點特點狀態(tài)一定，其值一定狀態(tài)一定，其值一定狀態(tài)發(fā)生變化，其值也要發(fā)生變化狀態(tài)發(fā)生變化，其值也要發(fā)生變化變化值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)，變化值只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)，與變化的途徑無關(guān)與變化的途徑無關(guān)具有數(shù)學(xué)上全微分特征具有數(shù)學(xué)上全微分特征非平衡非平衡態(tài)：態(tài)：狀狀態(tài)變化態(tài)變化時，系時，系統(tǒng)的宏統(tǒng)的宏觀性質(zhì)觀性質(zhì)也必然也必然發(fā)生部發(fā)生部分或全分或全部變化部變化分類分類（按性（按性質(zhì)的量質(zhì)的量值是否值是否與物質(zhì)與物質(zhì)的數(shù)量的數(shù)量有關(guān)）有關(guān)）廣度性質(zhì)（容量性質(zhì)）：廣度性質(zhì)（容量性質(zhì)）：量值具有加量值具有加和

6、性（體積，熱容，質(zhì)量，焓，熵，和性（體積，熱容，質(zhì)量，焓，熵，熱力學(xué)能等）熱力學(xué)能等）強度性質(zhì)：強度性質(zhì)：量值不具有加和性（溫度量值不具有加和性（溫度，壓力，密度，黏度，摩爾體積等），壓力，密度，黏度，摩爾體積等）狀態(tài)方狀態(tài)方程程理想氣理想氣體狀態(tài)體狀態(tài)方程方程PV=nRT, R(摩爾氣體常數(shù)摩爾氣體常數(shù))=8.314J.mol-1K-1 PVm=nRT，Vm為摩爾體積為摩爾體積7過程過程系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生任何的變化任何的變化等溫過程等溫過程: T1 = T2 = Tex等壓過程等壓過程: p1 = p2 = pex等容過程等容過程: V1 = V2可逆過程：可逆過程：體系經(jīng)過某一過程，

7、由狀態(tài)體系經(jīng)過某一過程，由狀態(tài)變到變到狀態(tài)狀態(tài)之后，又通過逆過程能使體系和環(huán)境都之后，又通過逆過程能使體系和環(huán)境都完全復(fù)原的過程完全復(fù)原的過程途徑途徑實現(xiàn)一個過程的具體步驟稱實現(xiàn)一個過程的具體步驟稱化學(xué)計量數(shù)化學(xué)計量數(shù)1、 B 稱為反應(yīng)中物質(zhì)稱為反應(yīng)中物質(zhì)B 的的化學(xué)計量數(shù)化學(xué)計量數(shù)2、反應(yīng)物：、反應(yīng)物： B為負(fù)；產(chǎn)物：為負(fù)；產(chǎn)物： B為正。為正。反應(yīng)進(jìn)度反應(yīng)進(jìn)度1、d為微分符號，表示微為微分符號，表示微小變化小變化2、nB為物質(zhì)為物質(zhì)B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量3、單位為摩爾（單位為摩爾（mol）4、與化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)、與化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)摩爾反應(yīng)摩爾反應(yīng)當(dāng)按所給反應(yīng)式的化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行了一個單位

8、的化學(xué)反應(yīng)時，當(dāng)按所給反應(yīng)式的化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行了一個單位的化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)進(jìn)度就等于反應(yīng)進(jìn)度就等于1mol，即進(jìn)行了，即進(jìn)行了1mol化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)B0BBBBdndBBBBB)0()(nnn8化學(xué)反應(yīng)熱效化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)（反應(yīng)熱）應(yīng)（反應(yīng)熱）化學(xué)反應(yīng)過程化學(xué)反應(yīng)過程中系統(tǒng)放出或中系統(tǒng)放出或吸收的熱量，吸收的熱量，具有廣度性質(zhì)具有廣度性質(zhì)物理和化學(xué)過程常見的熱效應(yīng)：反應(yīng)熱、相物理和化學(xué)過程常見的熱效應(yīng)：反應(yīng)熱、相變熱、溶解熱、稀釋熱等變熱、溶解熱、稀釋熱等熱化學(xué)熱化學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)中熱量與其他能量變化的定量關(guān)系的學(xué)科研究化學(xué)反應(yīng)中熱量與其他能量變化的定量關(guān)系的學(xué)科等容熱效應(yīng)（等容熱效應(yīng)（利用彈式熱

9、量利用彈式熱量計可測得）計可測得）熱化學(xué)中，等熱化學(xué)中，等溫、等容過程溫、等容過程發(fā)生的熱效應(yīng)發(fā)生的熱效應(yīng)q:反應(yīng)熱，系統(tǒng)放熱為負(fù)，吸熱為正反應(yīng)熱，系統(tǒng)放熱為負(fù)，吸熱為正cs:吸熱介質(zhì)的比熱容吸熱介質(zhì)的比熱容,JKg-1K-1ms:介質(zhì)的質(zhì)量介質(zhì)的質(zhì)量Cs:介質(zhì)的熱容，介質(zhì)的熱容，JK-1 ，Cs= csmsT:介質(zhì)終態(tài)溫度介質(zhì)終態(tài)溫度T2與始態(tài)溫度與始態(tài)溫度T1之差之差等壓熱效應(yīng)（等壓熱效應(yīng)（敞口容器或火敞口容器或火焰熱量計）焰熱量計）熱化學(xué)中，等熱化學(xué)中，等溫、等壓過程溫、等壓過程發(fā)生的熱效應(yīng)發(fā)生的熱效應(yīng)摩爾反應(yīng)熱摩爾反應(yīng)熱qm=q/ 單位：單位：Jmol-1，具有強度性質(zhì)，具有強度性質(zhì)熱

10、化學(xué)方程式熱化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式的方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)；qp,m=-570KJmol-11、反應(yīng)熱與反應(yīng)式的化學(xué)計量數(shù)有關(guān)、反應(yīng)熱與反應(yīng)式的化學(xué)計量數(shù)有關(guān)2、若無特別說明，則標(biāo)注的是等溫等壓熱效應(yīng)、若無特別說明，則標(biāo)注的是等溫等壓熱效應(yīng)qp3、若不注明、若不注明T, p, 指在指在T=298.15 K，p=100kPa下下TCTTmcqs12ss)(9熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律描述系統(tǒng)熱力學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化時系統(tǒng)的熱描述系統(tǒng)熱力學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化時系統(tǒng)的熱力學(xué)能與過程的熱和功之間的定量關(guān)系力學(xué)能與過程的熱和功之間的定量關(guān)系U=

11、U2-U1=q+w注：注：1、熱力學(xué)第一定律的、熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)實質(zhì)是能量守恒定律在熱力學(xué)中的的應(yīng)用是能量守恒定律在熱力學(xué)中的的應(yīng)用 2、系統(tǒng)從環(huán)境吸收、系統(tǒng)從環(huán)境吸收熱（熱（q），從環(huán)境得從環(huán)境得功（功（w）， 熱熱力力學(xué)學(xué)能能是指系統(tǒng)內(nèi)分子的平是指系統(tǒng)內(nèi)分子的平動能、轉(zhuǎn)動能、振動動能、轉(zhuǎn)動能、振動能，分子間勢能，原能，分子間勢能，原子間鍵能，電子運動子間鍵能，電子運動能，核內(nèi)基本粒子間能，核內(nèi)基本粒子間核能等內(nèi)部能量的的核能等內(nèi)部能量的的總和。故又稱內(nèi)能?？偤汀９视址Q內(nèi)能。分分類類動能來源動能來源于構(gòu)成體系的分子于構(gòu)成體系的分子和原子的和原子的(熱熱) 運動。高溫體運動。高溫體系的內(nèi)能

12、大于低溫體系。系的內(nèi)能大于低溫體系。平動能平動能轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)動能勢能來源勢能來源于體系內(nèi)分子（或于體系內(nèi)分子（或原子）的相互作用及相對位原子）的相互作用及相對位置的改變。置的改變。振動能振動能電子能電子能熱力學(xué)能（熱力學(xué)能（U）是系）是系統(tǒng)自身的性質(zhì)，是狀統(tǒng)自身的性質(zhì)，是狀態(tài)函數(shù)態(tài)函數(shù)基基本本特特征征狀態(tài)一定，其職確定狀態(tài)一定，其職確定殊途同歸，值變相等殊途同歸，值變相等周而復(fù)始，值變?yōu)榱阒芏鴱?fù)始，值變?yōu)榱銦崃W(xué)能的特征熱力學(xué)能的特征狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)函數(shù)無絕對數(shù)值無絕對數(shù)值廣度性質(zhì)廣度性質(zhì)10熱（熱（q）系統(tǒng)與環(huán)境之間由于存系統(tǒng)與環(huán)境之間由于存在溫度差而交換的能量在溫度差而交換的能量1、系統(tǒng)吸熱為正，

13、系統(tǒng)放熱為負(fù)、系統(tǒng)吸熱為正，系統(tǒng)放熱為負(fù)2、單位、單位J，不是狀態(tài)函數(shù)，不是狀態(tài)函數(shù)功（功（w）系統(tǒng)與環(huán)境之間除熱以系統(tǒng)與環(huán)境之間除熱以外的其他形式傳遞的能外的其他形式傳遞的能量量1、環(huán)境對系統(tǒng)做功為正，系統(tǒng)對環(huán)、環(huán)境對系統(tǒng)做功為正，系統(tǒng)對環(huán)境作功為負(fù)境作功為負(fù)2、單位、單位J，不是狀態(tài)函數(shù)，不是狀態(tài)函數(shù)分類分類w=w體體+w所有其它的功統(tǒng)稱為所有其它的功統(tǒng)稱為非體積功非體積功(w)由于系統(tǒng)體積發(fā)由于系統(tǒng)體積發(fā)生變化而與環(huán)境生變化而與環(huán)境所交換的功稱為所交換的功稱為體積功體積功(w體體)等壓過程中，體積功等壓過程中，體積功w體體= p外外(V2 V1)= p外外V有序能有序能大量質(zhì)點以有序運動

14、而傳遞的能量，如電能、化學(xué)能、機械大量質(zhì)點以有序運動而傳遞的能量，如電能、化學(xué)能、機械能等能等無序能無序能大量質(zhì)點以無序運動（分子碰撞）方式而傳遞的能量大量質(zhì)點以無序運動（分子碰撞）方式而傳遞的能量11化學(xué)反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)熱通常指等溫過程熱，即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生了變化后，使反應(yīng)產(chǎn)物通常指等溫過程熱，即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生了變化后，使反應(yīng)產(chǎn)物的溫度回到反應(yīng)前始態(tài)的溫度，系統(tǒng)吸收或放出的熱量的溫度回到反應(yīng)前始態(tài)的溫度，系統(tǒng)吸收或放出的熱量等容反應(yīng)熱等容反應(yīng)熱 ( qv )qv = UdV=0，故，故w體體=0，又，又w=0，故，故w=0等壓反應(yīng)熱等壓反應(yīng)熱 ( qp )qp = U + p(V2V1)P=p外外，w=

15、0，故，故w=-p(v2-v1)熱力學(xué)函數(shù)焓熱力學(xué)函數(shù)焓HH=U+pvH是狀態(tài)函數(shù)，單位為是狀態(tài)函數(shù)，單位為J焓變焓變qp=H2-H1=H等壓且不做非體積功條件下等壓且不做非體積功條件下H0，系統(tǒng)吸，系統(tǒng)吸熱熱蓋斯定律蓋斯定律化學(xué)反應(yīng)的等壓或等容反應(yīng)熱只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的等壓或等容反應(yīng)熱只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關(guān)而與變化的途徑無關(guān)而與變化的途徑無關(guān)qp與關(guān)系與關(guān)系qv（等溫等壓和等（等溫等壓和等溫等容條件下）溫等容條件下）qp = qv + pv+U1凝聚相（液態(tài)和凝聚相（液態(tài)和固態(tài)）化學(xué)反應(yīng)固態(tài)）化學(xué)反應(yīng)qp qv U H理想氣體理想氣體qp,m=qv,m+ v(Bg) RTrH

16、m=rUm+ v(Bg) RTBB12標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)狀態(tài)1、我國國家規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)壓力、我國國家規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)壓力p=100KPa2、手冊上一般選、手冊上一般選T=298.15K為參考溫度為參考溫度標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)摩爾摩爾生成生成焓焓標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時由指定單質(zhì)生成指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)的純物質(zhì)B時時反應(yīng)的焓變反應(yīng)的焓變表示符號：表示符號：fHm（298.15K）, 常用單位：常用單位： KJmol-1f表示生成反應(yīng)表示生成反應(yīng), 表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，m表示反應(yīng)進(jìn)度為表示反應(yīng)進(jìn)度為1mol，即該生成反應(yīng)的產(chǎn)物必定是，即該生成反應(yīng)的產(chǎn)物必定是“單位物質(zhì)的量單位物質(zhì)的量”生成反應(yīng)方

17、程式寫法唯一，指定單質(zhì)通常指標(biāo)準(zhǔn)壓力和生成反應(yīng)方程式寫法唯一，指定單質(zhì)通常指標(biāo)準(zhǔn)壓力和該溫度下最穩(wěn)定的單質(zhì)，且指定單質(zhì)該溫度下最穩(wěn)定的單質(zhì)，且指定單質(zhì)fHm =0生成焓的負(fù)值越大，表明該物質(zhì)鍵能越大，對熱越穩(wěn)定生成焓的負(fù)值越大，表明該物質(zhì)鍵能越大，對熱越穩(wěn)定反應(yīng)反應(yīng)的標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)摩準(zhǔn)摩爾焓爾焓標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,反應(yīng)進(jìn)度反應(yīng)進(jìn)度 = 1mol 的焓變的焓變rHm（298.15K）= vBfHm（298.15K）a A (l) + b B (aq) = g G (s) + d D (g)rHm=gfHm(G,s)+dfHm(D,g)-afHm(A,l)+ bfHm(B,aq)B13理想氣體狀理想氣

18、體狀態(tài)方程態(tài)方程PV=nRTR(摩爾氣體常摩爾氣體常)=8.314J.mol-1K-1化學(xué)計量數(shù)化學(xué)計量數(shù)0=VBB1、 B 稱為反應(yīng)中物質(zhì)稱為反應(yīng)中物質(zhì)B 的化學(xué)計量數(shù)的化學(xué)計量數(shù)2、反應(yīng)物：、反應(yīng)物： B為負(fù)；產(chǎn)物：為負(fù)；產(chǎn)物： B為正。為正。反應(yīng)進(jìn)度反應(yīng)進(jìn)度= =nB/vB=nB()-nB(0)/vB1、d為微分符號，表示微小變化為微分符號，表示微小變化2、nB為物質(zhì)為物質(zhì)B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量3、單位為摩爾（單位為摩爾（mol）4、與化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)、與化學(xué)反應(yīng)方程式有關(guān)某化學(xué)反應(yīng)某化學(xué)反應(yīng)放出或吸收放出或吸收的熱量的熱量Q=-csms(T2-T1) =-csmsT=-CsTq:反應(yīng)

19、熱，系統(tǒng)放熱為負(fù)，吸熱為正反應(yīng)熱，系統(tǒng)放熱為負(fù)，吸熱為正cs:吸熱介質(zhì)的比熱容吸熱介質(zhì)的比熱容,JKg-1K-1ms:介質(zhì)的質(zhì)量介質(zhì)的質(zhì)量Cs:介質(zhì)的熱容，介質(zhì)的熱容，JK-1 ，Cs= csmsT:介質(zhì)終態(tài)溫度介質(zhì)終態(tài)溫度T2與始態(tài)溫度與始態(tài)溫度T1之差之差摩爾反應(yīng)熱摩爾反應(yīng)熱qm=q/ 單位：單位：Jmol-1，具有強度性質(zhì)，具有強度性質(zhì)B14熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律U=U2-U1=q+w1、系統(tǒng)從環(huán)境吸收熱（、系統(tǒng)從環(huán)境吸收熱（q），從環(huán)境從環(huán)境得功（得功（w）2、封閉系統(tǒng)有始態(tài)（、封閉系統(tǒng)有始態(tài)（U1）變到終態(tài)（）變到終態(tài)（U2）功（功（w）w=w體體+ww體體= p(V2 V1)= pV等容反應(yīng)熱等容反應(yīng)熱 ( qv )qv = U等容，不做非體積功：等容，不做非體積功：dV=0，故，故= pV= 0，又，又w=0，故，故w=w+ w體體=0等壓反應(yīng)熱等壓反應(yīng)熱 ( qp )qp = U + p(V2V1)等壓，不做非體積功：等壓，不做非體積功：p=p外外，w=0，故故w=-pV+w=-p(v2-v1)熱力學(xué)函數(shù)焓熱力學(xué)函數(shù)焓HH=U+pv等壓等壓,不做非體積功不做非體積功:U=U2-U1= qp- p(V2V1)qp=(U2+pV2)-(U1+pV1)H是狀態(tài)函數(shù)，單位為是狀態(tài)函數(shù)，單位為J焓變焓變qp=H2-H1=H等壓不做非體積功等壓不做非體積功:H0，系統(tǒng)