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绪论 1、 化学的定义与分支 Fe + S ===== FeS（黑色） 化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构、性能及其变化规律和变化过程中能量关系的学科.（教材） 路甬祥: 21世纪科学技术将在四个层面上展开 1.研究物质结构极其运动规律 2.生命科学 3.地球及环境科学 4.对人脑及认知的研究 3 学习的目的、内容和要求 C3H3 Clear head 　 (清醒的头脑） Clever hands　　（灵巧的双手） Clean habit　　　（清洁的习惯） 目录 1.1 反应热的测量 1.2 反应热的理论计算 1.3 常见能源及其有效与清洁利用 1.4 清洁能源与可持续发展 选读材料 核能 Ⅰ. 核燃料和核能的来源 Ⅱ. 核电的优势与发展趋势 本章小结 教学基本要求 举例： 2H2 + O2 === 2H2 O 298.15K、1atm下放出热量是- 483.6kJ/mol 1、在通常情况下能否发生。 2、如果不能，那么又需要在什么条件下才能发生。 3、发生以后，反应能进行到什么程度，也就是说结果如何。 上述问题就属于化学热力学范畴。化学热力学就是研究在化学变化和物理变化中伴随发生的能量转化和传递的学科。 化学反应的方向 化学热力学〈 化学反应的程度 热化学：研究化学反应中热与其他能量变化的定量关系的学科。（热量变化问题的学科） 测量化学反应的热效应 本章主要两部分内容〈 计算化学反应的热效应 热效应：化学反应时放出或吸收的热量。 1 .1 反应热的测量 3 状态与状态函数 状态函数的性质 广度性质和强度性质 状态函数有两个特征： a. 系统的状态确定之后，每一状态函数都具有单一确定的值，而不会具有多个不等的值。例: 系统状态确定后，温度只能具有单一确定的值。 若测出某些易测的性质，就可以通过相互关联的数学式计算难测的。这就是引进状态函数方便之处（PV=nRT)。 b. 系统发生一个过程的前后，状态发生变化，状态函数的值也可能发生变化，其改变的数值只取决于 系统的初、终状态，而与变化时体系所经历的具体途径无关。 　　　状态函数有特征，状态一定值一定，殊途同归变化等，周而复始变化零。 4 过程与途径 5 化学计量数 对于任意一化学反应： aA+cC=dD+gG 或写成：0=dD+gG -aA-cC ACDG---化学式 acdg---化学计量数。 一般用化学反应计量方程表示化学反应中质量守恒关系， 通式为： 6 反应进度ξ（extent of reaction) 若反应前物质B的物质的量为nB(0),也是ξ=0时B的物质的量，反应时间T后B的物质的量为nB（ξ），也是ξ=ξ时的B的物质的量。这样，微分后得定义式为： ξ=1mol时的含义为，该反应进行到这样的进度，消耗了1/2mol的N2，NH33/2mol的H2，生成了1mol的NH3。显然ξ的单位是对整个反应而言，n是对某一物质而言，与方程式写法有关。 注意：反应进度与反应方程式是对应的。反应进度为1的反应也称为摩尔反应。 引入反应进度的优点是在反应进行到任何时刻时，可用任一反应物或任一生成物来表示反应进行的程度，所得的值总是相等的。 1.1.2 反应热的测量 1 反应热的实验测量方法 示例 2 热化学方程式 1.2 反应热的理论计算 1.2.1 热力学第一定律 设有摩尔气体放入汽缸内，下面有恒温器，在恒温下进行。并设活塞无重量，与汽缸无摩擦。放上4个砝码表示4个大气压，用以调节外压。通过两个途径恒温膨胀。 甲：降为1个大气压，一次膨胀，乙3次。 W甲=-P外ΔV=-ΔV