东北大学无机化学课件：第1-2章 无机化学-引言.ppt

 无机化学 个人简历 1989-1993 北京师范大学化学系，获学士学位，保送直接攻读硕士学位。 1993-1996 北京师范大学化学系有机合成专业，获硕士学位。 2001-2004 东北大学材料物理与化学专业 获博士学位。 1996-08，东北大学理学院化学系任教师。 应用化学、无机化学专业副教授。 主要研究方向：无机纳米复合功能材料开发。 非常高兴能与同学们有机会一起学习无机化学。 预祝我们合作愉快！ 第1章 引言 化学研究的对象与分支 化学是在原子、分子或离子的层次上研究 物质的组成、结构、性质及其变化规律的 科学。 根据研究领域的不同，可将化学划分为： 无机化学、有机化学、分析化学、 物理化学、高分子化学五大基础学科。 无机化学课的教学目的 通过本课程学习，掌握化学反应的一些基本理 论，包括：化学反应速率、化学平衡、溶液中 的各种离子平衡；氧化还原反应；物质结构基 本理论；过渡金属元素及化合物的基本知识。 无机化学课的教学安排 ※ 期末考试成绩占80%，平时成绩占20% 大学学习方法 教学方式对比： 中学学习 大学学习 课堂容量少，反复练习。 学习由老师安排，家长督促 各种辅导材料 课堂容量大，练习少 完全靠自觉 以教材为主 发现问题，解决问题自主学习能力！ 第2章 气体 理想气体状态方程式 Dalton分压定律 气体分子运动论（自学） 真实气体（自学） 气体临界现象（自学）（超临界流体） 2.1 理想气体状态方程式 （1）1662年，英国化学家波义耳提出定律： 一定温度下，一定量的气体的体积与其压力成反比。 数学表达式： 2.1 理想气体状态方程式 （2）1787年，法国科学家查尔斯提出定律： 一定压力下，一定量气体的体积与其热力学温度成正比。 数学表达式： 2.1 理想气体状态方程式 （3）1811年，意大利科学家阿伏伽德罗提出定律： 相同温度相同压力下，相同体积的气体含有的气体分子数相同。 数学表达式： 1mol＝NA＝6.02×1023 （273.15K、101.3kPa下，22.4L任何气体含有的分子数） 2.1 理想气体状态方程式 （4）克拉贝龙经验方程：（p，V，T，n） R的数值： （T＝273.15K，p＝101325Pa，n＝1mol，V＝22.414*10-3m3） R的取值与单位有关 2.1 理想气体状态方程式 例1.成年人每次呼吸大约500mL空气，若其压力为100kPa，温度为20℃，则其中含有多少O2分子？ 解：V＝500mL＝0.5*10-3m3； T＝20+273.15＝293.15K 根据理想气体状态方程式：pV＝nRT，可知： 2.1 理想气体状态方程式 例2.丁烷（C4H10)是一种易液化的气体燃料，计算在23℃，90.6kPa 下丁烷气体的密度。 解：根据理想气体状态方程式：pV＝nRT，可得： M（C4H10)=58.0g·mol-1 2.1 理想气体状态方程式 例3. 某气体化合物是氮的氧化物，其中含氮的质量分数w(N)为30.5%；某一 容器中充有该氮氧化物的质量是4.107g，其体积为0.50L，压力为202.65kPa， 温度为0℃。试求：（1）在标准状况下，该气体的密度；（2）该氧化物的相 对分子质量M和化学式。 解:(1) 标准状况：p1＝101.325kPa，T1＝273.15K；p2=202.65KPa, V2=0.50L 根据：p1V1=p2V2, 可知： 该气体的密度： 2.1 理想气体状态方程式 （2）该气体的分子量M： 在该化合物分子中： 所以该氮化物的分子式为N2O4。 2.2 Dalton分压定律 分压强(Pi) ：在相同温度下，组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压强。 分体积(Vi)：在相同温度下，组分气体与混合气体具有相同压强时所占有的体积。 物质的量分数（摩尔分数，xi） 2.2 Dalton分压定律 数学表达式： P总=P1+P2+P3+?+Pi=Σ Pi ① ② ③ Dalton分压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 例4：某容器的容积为2.0L，其中装有O2、H2、Ar，各气体的物质 的量分别为：n O2 =0.2mol n H2 =0.5mol nAr=0.1mol，温度保持 在300K，求混合气体总压与各组分气体的分压。 解：PV=nRT P=nRT/V 2.0 ⅹ10-3 m3 P O2 = V = =249kPa n O2RT 0.2molⅹ8.314J·mol-1 · K-1 ⅹ300K 2.0 ⅹ10-3 m3 P H2 = n H2RT V = 0.5m