绪论、第一章[精选].doc

绪　　论 一、化学的地位及作用自然科学在纵向方面分为三个层次：工程技术、技术科学、基础科学。化学是一门基础学科，它是在分子、原子或离子等层次上研究物质的组成、结构和性质以及可能发生的变化和变化中的能量转换。 化学理论已渗透到许多技术学科当中，如采矿和冶金工业的需要，推动了无机和分析化学的发展；纺织、印染、煤、石油的综合利用又使有机化学向前迈进了一大步。二、四大化学化学在发展过程中逐步形成了许多分支学科，如四大化学这些都属于纯粹的化学。无机化学：以所有元素及其化合物（除C、H化合物及其衍生物）为研究对象；有机化学：以C、H化合物及其衍生物为研究对象；分析化学：研究物质的化学组成和鉴定方法及其原理；物理化学：以应用物理测量方法和数学处理方法来研究物质及其反应，以寻求化学性质和物理性质间本质联系的普遍规律。另外，随着化学在不同领域中的应用，又产生了许多应用化学：如工业化学、高分子化学、放射化学、环境化学、生物化学、半导体化学等等。三、本课程的目的及主要内容1、目的：化专业一门重要的基础课，是后续化学课程的基础2、主要内容：主要是研究无机物的组成、结构、性质、制备、应用以及其变化的基本原理。本教程分为两部分：化学理论与元素及其化合物 其中化学理论又分为：四大平衡（化学平衡、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡）及结构理论 （2）实验课 化学是以实验为基础的学科，实验对于理论的理解十分重要。 目的:掌握基础实验技能,通过实验深化理论问题的理解和记忆,提高分析问题和解决问题的能力。 要求:预习报告,实验记录,实验报告。 第一章　化学反应中常见的物质聚集状态 1.1物质的“三态”――气态、液态和固态 各种物质总是以一定的聚集状态存在的：气、液、固为三种聚集状态，各具特征，在一定条件下可相互转化。气体（g）：扩散性和可压缩性液体（l）：流动性、无固定形状、一定条件下有一定体积固体（s）：具有一定体积、一定形状及一定程度的刚性。气体的存在状态主要决定于四个因素：P、V、T、n，而几乎与它们的化学组成无关。反映这四个物理量之间关系的式子叫气体状态方程式。理想气体：分子间完全没有作用力，分子只是一个几何点，没有体积。实际上所碰到的气体都是真实气体，只有在温度不太低，压力不太高时，实际气体的存在状态才接近于理想气体，可以用理想气体的定律进行计算。理想气体状态方程：V=nRT　　(1-3) P V n T R 标准单位 Pa m3 mol K 8.314 R：常数，可由实验测得1mol气体在273.15K（0℃）101.325kPa下测得其体积22.4×10-3m3这是理想气体的状态方程式，而实际上气体分子本身必然占有体积，分子之间也具有引力，因此应用该方程进行计算时，不可避免地存在偏差。对于常温常压下的气体，这种偏差很小，随着温度的降低和压力的增大，偏差逐渐增大。V=(WB/M)RT　　(1-4) 1-3式、1-4式主要用它来求气体及易挥发性物质的分子量。在一定温度下，测得气体压力P、体积V及重量WB，就可根据公式求出气体的分子量。上述公式也可用来计算气体的质量或压力。两方程在化学平衡、化学动力学、化学热力学中都有所应用。 在使用本方程时，必须特别注意R的数值及单位，R的值随所用压力和体积的单位不同而改变(详见化学平衡一章)。 1.3分压定律 1　混合气体分压定律1801年，由Dalton（道尔顿）总结实验结果提出，因此又称为Dalton分压定律。 两种或两种以上不会发生化学反应的气体混合，混合气体的总压力等于各组分气体的分压力之和。A、容器中注入30mLN2，压力为300mmHgB、容器中注入20mLO2，压力为200mmHgC、容器中注入30mLN2+20mLO2，压力为500mmHg即：总=∑i pi：分压力（简称分压），气体混合物中各组分气体的压力，等于该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。理想气体定律同样适用于混合气体： iV = niRT，总V = n总RT====∑iV= ∑niRT pi：分压；V：总体积总可通过压力表测出，i则很难被直接测出，可通过分析、计算求得：iV=niRT（1）　总V = n总RT（2）由（1）÷（2），得：i/p总= ni/n总= i（摩尔分数） ∴i=p总i　　（1-5） pi=p总ni/n总=V总i=V总ni/n总i/p总=i/V总ni/n总(1)混合气体的总压力等于各组成气体的分压力之和； (2)各组分气体的分压力等于其摩尔分数乘以总压力； (3)各组分气体的分压等于其体积分数乘以总压力。 2　分压的计算计算分压的关键在于