工程化學電子教案(1)(編輯修改稿)
2025-02-14 01:11 本頁面
【文章內容簡介】 、 執(zhí)行大綱的幾點說明 教材中第六 、 七 、 八 、 九章內容根據各專業(yè)具體情況由任課教師選講其中二章 。 緒 論 一、工程化學簡介 1. 化學是研究物質組成、結構和性質及其變化規(guī)律的科學。 2. 21世紀人類最為關注的環(huán)境、能源、信息、材料和生命等問題都與化學有密切的關系。 3. 化學學科是一門試驗性很強的學科。 二、基本概念 1. 系統(tǒng)與環(huán)境 將某一物體的一部分從其它部分劃分出來，作為我們研究的對象，這一部分物體，我們稱為 “ 系統(tǒng) ” 。系統(tǒng)以外的部分叫作 “ 環(huán)境 ” 。 （ 1）敞開系統(tǒng)： 系統(tǒng)和環(huán)境之間既有物質交換，又有能量交換。 （ 2）封閉系統(tǒng)： 系統(tǒng)和環(huán)境之間沒有物質交換，只有能量交換。 （ 3）孤立系統(tǒng)： 系統(tǒng)和環(huán)境之間既沒有物質交換，也沒有能量交換 。 2. 狀態(tài)和狀態(tài)函數 某一熱力學系統(tǒng)的狀態(tài)是系統(tǒng)的物理性質和化學性質的綜合表現。規(guī)定系統(tǒng)狀態(tài)的性質的物理量稱為狀態(tài)函數。 3. 過程和途徑 系統(tǒng)狀態(tài)所發(fā)生的一切變化我們稱為 “ 過程 ” ，如 “ 恒溫過程 ” 、 “ 恒壓過程 ” 。 在系統(tǒng)狀態(tài)變化時，由一始態(tài)到另一終態(tài)，可以經由不同的方式。這種由同一始態(tài)到同一終態(tài)的不同方式就稱為不同的“ 途徑 ” 。 4. 聚集狀態(tài)和相 系統(tǒng)中任何分布均勻、物理性質和化學性質均相同的部分稱為相。 5. 化學方程式的一般形式 0 = ∑ υ B B B N2 + 3H2 2NH3 0 = 2NH3 — N2 — 3H2 第一章 化學反應熱效應 能源利用 內容提要 任何化學變化中體系的能量都會改變 ，化學反應發(fā)生時可以吸熱或放熱 ， 這是最常見的能量改變 。 本章主要討論有關化學變化過程中的熱效應的計算和測量 ， 并適當介紹能源的利用問題 。 目的要求： （ 1） 了解化學反應中的能量形式。理解熱力學第一定律的意義。 （ 2） 理解化學反應中焓變的意義，了解等壓熱效應（qp）與等容熱效應（ qv）關系。 （ 3） 掌握測定化學反應熱效應的實驗原理和方法。 （ 4） 掌握化學反應的標準摩爾焓變的計算。 （ 5） 了解能源的主要類別及其利用。 化學反應熱效應 1. 熱力學第一定律 (1) 能的意義 對于我們研究的系統(tǒng)，其內部各種能量的總和，稱為 “ 內能 ” ，用符號 U表示，其變化值為： Δ U = UB – UA (2) 能的互變 能量可以從一種形式轉變?yōu)榱硪环N形式。 在能量的轉換過程中，它既不能無中生有，也不能無形消滅，遵循能量守恒定律。 (3) 能量的傳遞 因溫度不同而交換或傳遞的能量稱為熱，其它的能量傳遞形式叫作 “ 功 ” 。 W = P外 (V2 – V1) 圖 氣體膨脹對外作功示意圖 (4)熱力學第一定律 能量有多種形式，可以互相轉換和傳遞，但既不能消失也不能創(chuàng)生。熱力學第一定律定量地表示了這種關系： ΔU = U 2 – U1 = Q + W 2. 化學反應熱效應 一般的化學反應，只涉及到體積功而不做其它形式的功，在熱化學中，通常把只做體積功，反應前后溫度相同時，系統(tǒng)吸收或放出的熱稱為反應的熱效應。 (1)恒容反應熱
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