第2章普化选读.ppt

本章学习要求 目 录 2.1 化学反应的方向和吉布斯函数变 1. 反应的焓变与熵变 热力学第二定律的另外表述方式* 熵的热力学定义* 3. 反应的吉布斯函数变 2.1.2 反应自发性的判断(ΔG) 2. ΔG与?G 的关系 2.1.3 反应的摩尔吉布斯函数变的计算及应用 2. 其他温度时的?rGm的计算 3. 任意态时反应的摩尔吉布斯函数变的计算 4. ΔrG 和ΔrG的应用 2.2 化学反应进行的程度和化学平衡 2.2.2 平衡常数和多重平衡法则 2. 多重平衡 2.2.3 化学平衡的有关计算 2.2.4 化学平衡的移动及温度对平衡常数的影响 2.3 化学反应速率 2.3.1 浓度的影响和反应级数 1. 基元反应和复杂反应 2. 一级反应 一级反应的三个特征 2.3.2 温度的影响和阿仑尼乌斯公式 2.3.3 反应的活化能和催化剂 2. 热力学稳定性与动力学稳定性 3. 加快反应速率的方法 4. 催化剂（触媒） 汽车尾气净化催化剂 5. 酶催化和模拟酶催化 2.3.4 链反应和光化学反应 3. 光化学反应 2.4 大气污染及其控制 2.4.1 环境化学与重要大气污染事件 1. 大气污染 2. 大气圈的结构与组成 3. 重要的大气污染事件 2.4.2 大气的主要污染物及控制 光化学烟雾 2. 我国空气污染的主要特征 3. 大气污染的控制和防治原理 2.4.3 全球性大气污染 2. 温室效应与全球气候变暖 温室效应 3.臭氧层空洞 臭氧层空洞 臭氧层的形成 臭氧层的作用 CFC污染 臭氧层的破坏 氟利昂的功与过 2.4.4 清洁生产和绿色化学 2. 绿色化学 选读材料——熵与信息社会 2. 不可逆过程与自组织 3. 化学振荡和化学波 *本章小结 本章小结（2） 本章小结（3） 单击播放 美国 Rowland 于 1974 年首先提出氟利昂等物质破坏臭氧层的理论。氟利昂等物质在短波紫外线的作用下分解成 Cl、Br、HO 等活泼自由基，可作为催化剂引起连锁反应，促使 O3 分解。 其中 O 也是 O3分解产物： 现已明了氯原子来自氟利昂的光化学分解： (2)光能使某些非自发过程得以实现 (3)光化学反应比热反应更具有选择性 光化学反应特点： (1)速率主要决定于光的强度而受温度影响小 叶绿素 叶绿素——光合作用催化剂(也叫光敏剂) ? rGm (298.15 K) = 2245 kJ.mol-1 利用单色光（例如激光）可以激发混合系统中某特定的组分发生反应（如红外激光反应能把供给反应系统的能量集中消耗在选定要活化的化学键上，称为选键化学），从而达到根据人们的意愿，设计指定的化学反应。如有机化学中可选择适当频率的红外激光，使反应物分子中特定的化学键或官能团活化，让反应按照人们的需要定向进行，即实现所谓“分子剪裁”。 近半个世纪以来，随着工业和交通运输的迅速发展，向大气中大量排放烟尘、有害气体、金属氧化物等，使某些物质的浓度超过它们的本底值并对人及动植物产生有害的效应，这就是大气污染。 主要热点问题： 全球性的酸雨 温室效应 臭氧层的破坏 光化学烟雾 1. 环境化学与环境污染物 环境科学是以实现人和自然和谐为目的,研究以及调整人与自然关系的科学。它是 20 世纪 70 年代初由多学科交叉渗透而形成的综合性新学科。环境化学既是环境科学的核心组成部分，也是化学学科的一个新的重要分支。它是以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴的交叉学科。它主要研究有害化学物质在环境介质中存在的浓度、形态和危害等问题。 单击播放 三废：废气、废液和废渣 三致：致突变、致癌、致畸 环境污染物的来源： 工业：三废，量大、成分复杂、毒性强 农业：农药、化肥、农业废弃物等 交通运输：噪音、燃料燃烧的排放物等 生活：生活中的“三废” 等。 对流层顶 对流层 平流层顶 平流层 中间层 中间层顶 热层(电离层) N2、O2、Ar CO2、H2O N2、O2、O3 N2、O2+、O+、 NO+、O2、e - N2、O2、 O2+、NO+ 0 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 离地面高度 z/ km 160 200 240 280 320 温度 T/K 表2.4 干燥清洁空气的组成(体积分数) 0.01×10-4 臭氧(O3) 18×10-4 氖(Ne) 0.08×10-4 氙(Xe) 0.03 二氧化碳(CO2) 0.5×10-4 氢(H2) 0.93 氩(Ar) 1.0×10-4 氪(Kr) 20.95 氧(O2) 5.24×10-4 氦(He) 78.09 氮(N2) 气