02第二章热化学.ppt

小议 2010诺贝尔奖 化学家诺贝尔 （1）曾受非议的生理学与医学诺贝尔奖——试管婴儿 获奖者：“试管婴儿之父”——爱德华兹(英国，Robert Edwards)。 主要贡献：把400万试管婴儿当做礼物送给了需要他的爸爸妈妈。 秘诀：走自己的路，让别人说去吧！ 后续消息：梵蒂冈猛烈抨击！ （2）“儿童游戏”般的物理学诺贝尔奖——石墨烯 获奖者：安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（英国曼彻斯特大学） 主要贡献：　“只有一层碳原子厚的碳薄片”——超级先进材料——被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料。 秘诀：把艰苦的科研工作当作快乐的游戏！ 后续消息：俄罗斯深刻反思！ （3）精致工具——“老爸”的化学诺贝尔奖——钯媒催化 获奖者：美国科学家理查德-赫克、日本科学家根岸英一和铃木章。 主要贡献：通过C-C连接（赫克、根岸、铃木反应），使人类造出复杂的功能有机分子。 秘诀：该来的喜讯迟早要来！ 后续消息：三人“打个平手”： 赫克（79岁）反应（1972）、根岸（75岁）反应（1977）、铃木（80岁）反应（1979）。 第二章 热化学 2-1 热力学的术语和基本概念 2-2 热力学第一定律 2-3 自发变化和熵 2-4 Gibbs函数 问题提示： 化学反应的推动力是什么呢？ 化学反应自发进行的方向能否预测？即有无判断依据呢？ 假设： 若存在这样一种关系： △x 实验发现： 化学反应伴随着能量的变化 绝大多数反应都是放热反应，即：q0 这是否就是我们要寻找的理想判据△x的突破口呢？ 2-1 热力学的术语和基本概念 问题： 研究热化学需要一套怎样的语言？ 2、状态和状态函数 有了研究化学热力学的基本科学术语，让我们再回到原来的命题 实验发现： 化学反应伴随着能量的变化 绝大多数反应都是放热反应，即：q0 这是否就是我们要寻找的理想判据△x的突破口呢？！ 特别提示： △H是反应体系的状态函数，其值就等于恒压反应热QP。 实验发现绝大多数反应都是放热反应，即，△H= QP0。△H是否就是我们要寻找的理想判据△x呢？ △H如何计算呢？ 5 、Hess定律 解：由反应式： 由表查出有关键焓数据 下节课提示：2-3 自发变化和熵 预习思考题： 通过计算反应体系的能量与热量的变化是否可以判断化学反应的方向？？ 如何得到反应能否自发进行的理想判据？？ 作业： P41 第7、8、9、16题 然而： 又如： 0℃时的冰水体系 例如： 观察日常一些现象： 如墨汁在清水中能够自发扩散，但逆过程却不能发生； 又如在玻璃瓶中摇晃红、黄两种颜料，会变为橙色，但逆过程也不能发生。 这里面隐藏了什么秘密呢？ 是什么推动力在促进过程的自发进行呢？ 【例】已知下列反应 染色热的确定： 所谓染色热是指每摩尔染料从含有该染料的标准染液转移到标准纤维上所吸收的热量。 符号：ΔH 单位：kJ/mol。 染色过程通常为放热过程，因此ΔH0。 染色热负值绝对值越大，表示染料吸附上染纤维与纤维分子间的作用力越强，染色亲和力越大，反之染色亲和力越小。 下节课提示：第三章 化学动力学基础 3-1 化学反应速率的概念 3-2 浓度对反应速率的影响——速率方程 3-3 温度对反应速率的影响——Arrhenius方程 3-4 反应速率理论 3-5 催化剂与催化作用 作业： P103 第19、20（1）题 2 、混乱度、熵和微观状态数 (1)混乱度 混乱度：体系的混乱程度称为混乱度。 H2O(s)————H2O(l) ————H2O(g) 如何定量的描述自发变化与混乱度间的关系？？ 反映系统混乱程度的物理量是什么？？ 只能振动 能相对移动 自由运动 （2）熵和微观状态数 熵（S）（Entropy)：熵是体系混乱度的量度。 2、混乱度、熵和微观状态数 熵是体系混乱度的量度。Boltzmann（玻尔兹曼）熵关系式： S = klnΩ k：Boltzmann常数（k = 1.3807×1023 J/K) Ω:微观状态数——粒子的量子形态数量 （2）熵和微观状态数 2 、混乱度、熵和微观状态数 3、热力学第二定律----熵增原理 熵增原理：孤立体系有自发倾向于混乱度增加的趋势——称为热力学第二定律。 ?S孤 0 自发 ?S孤 0 非自发 ?S孤 = 0 体系处于平衡状态 但对于封闭体系，上述结论不适用。如： -10 ℃的液态水会自动结冰，尽管?S 0 。但体系