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《基础应用化学》教案
第一章气体和溶液
§1-1 气体
教学目的:
1. 熟练掌握理想气体状态方程式,并掌握有关计算。
。
教学重点:
1. 理想气体状态方程式;
2. 道尔顿分压定律。
一、理想气体(Ideal Gases)
?
气体分子间的作用力很微弱,一般可以忽略;
气体分子本身所占的体积远小于气体的体积。
即气体分子之间作用力可以忽略,分子本身的大小可以忽略的气体,称为理想气体。
,它实际上不存在,但此概念反映了实际气体在一定条件下的最一般的性质。
?
只有在温度高和压力无限低时,实际气体才接近于理想气体。因为在此条件下,分子间距离大大增加,平均来看作用力趋向于零,分子所占的体积也可以忽略。
二、理想气体状态方程
(The ideal-gas equation)
pV = nRT
(Application of the ideal-gas equation)
可求摩尔质量
(1) 已知p,V,T, m 求 M
(2) 已知p,T,ρ求 M
三、道尔顿分压定律(Dalton’s Law of Partial Pressures) 1801年
:假设有一理想气体的混合物,此混合物本身也是理想气体,在温度T下,占有体积为V,混合气体各组分为i(=1,2,3,… i,…)
由理想气体方程式得:
, ,……,,……
,即
:
:在温度和体积恒定时,其总压力等于各组分气体单独存在时的压力之和。
:─ mole fraction
在温度和体积恒定时,理想气体混合物中,各组分气体的分压(pi)等于总压(p总)乘以该组分的摩尔分数(xi)。
§1-2 稀溶液的依数性
教学目的:掌握稀溶液依数性及其应用。
教学重点:稀溶液依数性及其应用。
教学难点:稀溶液依数性及其应用。
一、依数性概念
二、溶液的蒸气压下降
饱和蒸气压:
拉乌尔定律:
应用:植物抗旱
三、溶液的沸点升高和凝固点降低
沸点:
凝固点:
图稀溶液的沸点升高、凝固点下降
AB为纯水的蒸气压曲线,A′B′为稀溶液的蒸气压曲线,AC为冰的蒸气压曲线
溶液的沸点上升:
凝固点下降:
三、溶液的渗透压
半透膜:
渗透压:
图渗透压示意图
产生渗透压的条件: (1)半透膜;(2)浓度差
范特荷夫渗透压公式:π= cBRT
对于稀溶液来说,物质的量浓度约等于质量摩尔浓度,故式上式又可表示为
π= cBRT ≈ bBRT
第二章化学热力学基础
§2-1热力学基础知识
教学目的及要求:
掌握热力学中的基本概念及热力学第一定律。
教学重点:
热力学第一定律。
教学难点:
热力学第一定律的应用。
一、系统的状态函数
系统: 所研究的对象称为系统.
环境: 系统以外与系统密切相关的部分称为环境.
状态函数: 用来说明、确定系统所处状态的宏观物理量。如:温度、压力、体积等。
状态函数的特点:状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。
状态函数的变化与过程的途径无关。
二、功和热
功和热是系统与环境之间的能量传递形式。
热:系统与环境由于温度差而引起的能量传递形式,以符号Q表示。一般规定体系吸热为正,放热为负。
功:除热以外的其它能量传递形式,以符号W表示。规定:体系对环境做功取负值,环境对体系做功取正值。
功:体积功W体与非体积功W’。 W体= - p外·△V
功和热都不是状态函数。
三、热力学第一定律(能量守恒定律)
热力学能(内能):是体系内部能量的总和,用符号U表示。是状态函数。
△U=Q+W
四、过程的热
1. 定容热QV ① V始= V终②体系不做其它功
∵△V=0 ∴ W体=0 W’=0
此时:QV=△U 定容热QV等于体系热力学能的变化。
①p始= p终②体系不做其它功
Qp=△U- W’= △U+p外·△V = (U2- U1)+(p2V2-p1V1)
Qp= (U2+p2V2)-(U1-p1V1)
定义:H=U+pV H—焓,是状态函数。
Qp= H2-H1 定压热Qp等于体系焓的变化。
§2-2 化学反应的热力学能和焓
教学目的及要求:
;
2. 掌握化学反应热效应的各种计算方法
教学重点:
焓和焓变;反应热含义及其计算;
教学难点:
焓的概念。
一、反应的摩尔热力学能
△rUm = △U/△ξ单位: KJ·