大学无机化学(一).ppt

第一章 绪论 Introduction 内容提要 n基础化学课程的地位和作用 n我国的法定计量单位 n溶液的组成标度 n物质的量 n物质的量浓度 n摩尔分数和质量摩尔浓度 n摩尔分数 n质量摩尔浓度 教学基本要求 掌握物质的量、物质的量浓度、摩尔分 数和质量摩尔浓度的定义、表示方法及 计算。 熟悉SI单位制和我国法定计量单位。 了解基础化学课程的地位和作用。 第一节 基础化学课程的地位和作 用 教材及配套教材 第一节 基础化学课程的地位和作 用 n化学：在原子-分子层次上研究物质的组 成、结构、性质及其变化规律的科学。 实物：具有静止质量， 物质 化学的研究对象。 场： 没有静止质量，不属 于 化学的研究对象 。 第一节 基础化学课程的地位和作 用 物质的例子 实物(substance) ： 星球 汽车 分 子 场(field) ： 无线电波（电磁场） 光子 第一节 基础化学课程的地位和作 用 化学研究的例子 反应： H2(g) + I2(g) 2HI(g) 机理： I2(g) 2I(g)（快） 2I(g) + H2(g) 2HI(g) （慢） 第一节 基础化学课程的地位和作 用 n化学的分类 第一节 基础化学课程的地位和作 用 n化学是一门中心学科 第一节 基础化学课程的地位和作 用 n化学和医学、药学的关系 第一节 基础化学课程的地位和作 用 n什么是基础化学 基础 化学 溶液 化学反应的 能量、速率 、电化学 物质结构 化学分析 酸碱、电解质、渗透压、 胶体（生理、病理基础） 反应的自发性、平衡、速 率、机理，电位（生理、 病理、药理基础） 原子、分子、配合物（有 机分子、生物分子基础） 化学和仪器分析方法（临 床分析和实验技能基础） 第一节 基础化学课程的地位和作 用 n怎样学好基础化学 基础 化学 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 1960年第11届国际计量大会（CGPM）以六 个基本单位为基础命名“国际单位制”（le Systme International d Units，缩写为SI） ，1971年第14届CGPM增加第7个基本单位摩 尔。 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 n组成 SI基本单位 SI单位 SI单位 SI导出单位 SI倍数单位 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 nSI基本单位 量的名称单位符号 长 度米m 质 量千克kg 时 间秒s 电 流安培A 热力学温度开尔文K 物质的量摩尔 mol 发光强度坎德拉cd 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 SI长度单位米（meter） “米”定义为真空中 1/299 792 458 秒时间 光行距离。 氢原子的半径是 5310-12m(53pm) 表9-4给出37pm？ 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 SI质量单位千克（kilogram） 国际标准千克用铂-铱合金制造，保存在位于 法国的国际标准局。 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 SI时间单位秒（second） 1秒定义为气态铯原子吸收微波辐射9 192 631 770次振荡的时间。 铯原子钟 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 SI热力学温度单位开尔文（kelvin） 常压下水的冰点是0，热力学温度和摄氏 温度的关系是： T/K = T/ + 273. 15 温度计 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 n一些SI导出单位 量的名称单位符号用SI基本单位表示 力，重力牛顿N1 N = 1 kgm/s2 压力，压强帕斯卡Pa1 Pa = 1 N/m2 能，功，热量焦耳J1 J = 1 Nm 电荷量库仑C1 C = 1 As 电动势，电位伏特V1 V = 1 W/A 摄氏温度摄氏度T/K = T/ + 273. 15 第二节 我国的法定计量单位 n国际单位制 n部分SI词头（常用8个） 因数词头名称符号因数词头名称符号 1018exa 艾克萨E10-1deci 分d 1015peta 拍它P10-2centi 厘c 1012tera 太拉T10-3milli 毫m 109giga 吉咖G10-6micro 微 106mega 兆M10-9nano 纳诺n 103kilo 千k10-12pico 皮可p 102hecto 百h10-15femto飞姆托f 10deka 十da10-18atto 阿托a 第二节 我国的法定计量单位 n我国的法定计量单位 一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计 量单位。 可与SI单位并用的法定计量单位 量的名称单位符号 时间 分 时 日 min h d 体积升l、L 能电子伏eV 第三节 溶液的组成标度 n物质的量(amount of substance) n定义 摩尔是一系统的物质的量，该系统中 所包含的基本单元(elementary entity)数与 0.012kg碳12的原子数目相等。 在使用摩尔时，基本单元应予指明， 可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子， 或这些粒子的特定组合。 第三节 溶液的组成标度 n物质的量 n意义 物质的量是表示物质数量的基本物理量。 1 mol物质的基本单元的数目是阿伏加德罗常 数(Avogadro constant)的数值： 6.022 136 70.000 003 6)1023 阿伏加德罗常数：L=(6.022 136 70.000 003 6)1023mol-1，单位mol-1。这个数的精确程度 随测量技术水平提高而提高。 第三节 溶液的组成标度 n物质的量 n意义 摩尔的定义是绝对定义，不随测量技术而改变 。 12g 12C的原子数目是阿伏加德罗常数的数值 。 只要B的基本单元数目与 0.012kg 12C的原子数 目一样多，就是1mol。 1mol C 第三节 溶液的组成标度 n物质的量 nmol 的用法 mol是物质数量的计量单位，说1mol物质B 6.022 136 70.000 003 6)1023个基本单元 ，类似于说1打鸡蛋（12只）、1罗铅笔（144 支）。 1打鸡蛋1罗铅笔 第三节 溶液的组成标度 n物质的量 n mol 的用法 “物质的量”是整体名词，不能拆开。 使用mol时必须同时指明基本单元。物质的量 的符号是nB，指物质B的物质的量；对于具体 物质，应将基本单元表示在括号内，如 n (Na2CO3)=0.5mol 基本单元应该用粒子符号、物质的化学式或它 们的特定组合表示。如H、H2、H2O、1/2H2O 、1/2SO42-、(2H2+O2)等。 第三节 溶液的组成标度 ? 问题：1mol 物质有多少 1mol水能一口喝下，宇宙中的星球约 1/10 mol，算算直径 1cm 的小球排满我国 9.6106 km2 陆地会有多厚？ 第三节 溶液的组成标度 n物质的量(amount of substance) n摩尔质量(molar mass)和物质的量的计 算 物质B的摩尔质量MB定义为B的质量mB除以B 的物质的量nB，即： 单位 kgmol-1。以 gmol-1为单位，原子MB的 数值等于其 Ar，分子MB的数值等于其 Mr。 第三节 溶液的组成标度 例0.53g Na2CO3的物质的量是多少？ l 运用摩尔质量的定义式 可以方便地计算MB 、 mB 和nB。 解 第三节 溶液的组成标度 n物质的量浓度 n 定义 溶液的物质的量浓度(amount-of-substance concentration)定义为溶质B的物质的量nB除 以溶液的体积V，即： 单位 molL-1，浓度很小时可用mmolL-1。 cB可简称为浓度(concentration) 。 第三节 溶液的组成标度 n物质的量浓度 ncB的用法 使用 cB 时必须指明基本单元。对于具体物质 ，应将基本单元表示在括号内，如 c (1/2Ca2+)=4 mmolL-1 未知相对分子质量的物质B可用质量浓度 B(mass concentration)表示，单位为kgL-1， 定义是 第三节 溶液的组成标度 例正常人血浆中每100mL含Na+ 326mg、HCO3- 164.7mg、Ca2+ 10mg，它们的物质的量浓度(单位 mmolL-1)各为多少？ 解 第三节 溶液的组成标度 例市售浓硫酸密度为1.84kgL-1，H2SO4的质量 分数为96%，计算物质的量浓度c(H2SO4)和 c(1/2H2SO4)，单位用molL-1。 解H2SO4的摩尔质量为98 gmol-1, 1/2H2SO4的摩 尔质量为49 gmol-1。 第三节 溶液的组成标度 n 摩尔分数和质量摩尔浓度 n 摩尔分数(mole fraction) 定义：B的物质的量与混合物的物质的量之比 ，符号为xB，单位是一。即 ： 显然，溶质B和溶剂A组成溶液，有 xB=nB/( nA+ nB)， xA=nA/( nA+ nB) xA+ xB=1 第三节 溶液的组成标度 n 摩尔分数和质量摩尔浓度 n 质量摩尔浓度(molality) 定义：溶质B的物质的量除以溶剂的质量 ，符 号为bB，单位是 molkg-1 。即 ： 由于摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关，因 此在物理化学中广为应用。 第三节 溶液的