大学化学课程总结

1、上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12大学化学（大学化学（）总结）总结上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12化学基本化学基本理论理论化学热力学化学热力学基本理论基本理论化学动力学化学动力学基本理论基本理论- -第一章第一章- -第二章第二章水溶液中离子平衡水溶液中离子平衡- -第三章第三章氧化还原反应和电化学氧化还原反应和电化学- -第四章第四章表面化学表面化学- -第六章第六章相平衡相平衡- -第五章第五章基本基本内容内容化学基本化学基本知识知识物质结构物质结构原子结构原子结构分子结构分子结构晶体结构晶体结构配位化合物配位化合物物质性质

2、物质性质无机物无机物有机物有机物高分子化合物高分子化合物大学化学大学化学IIII大学化学大学化学I I上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12一、热力学第一定律一、热力学第一定律 1、热力学第一定律的数学表达式、热力学第一定律的数学表达式 WQdUWQU 系统吸热为正，放热为负；系统得功为正，系统吸热为正，放热为负；系统得功为正， 对环境做功为负。对环境做功为负。 适用于封闭系统一切过程的能量衡算。适用于封闭系统一切过程的能量衡算。 第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-122、体积功的定义式、体积功

3、的定义式 dVpW外12VVpW外21vvpdVW212121lnvvvvVVnRTdVVnRTpdVW 恒外压过程：恒外压过程： 可逆过程：可逆过程： 一定量理想气体恒温可逆过程：一定量理想气体恒温可逆过程：第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-123、内能变、内能变 封闭系统、不做非体积功、恒容过程封闭系统、不做非体积功、恒容过程:vQU 12,21TTnCdTnCUmVTTmV 定容摩尔热容恒定、一定量理想气体单纯定容摩尔热容恒定、一定量理想气体单纯p、V、T变化过程变化过程:第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础

4、上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-124、焓变、焓变 pVUHpQH 定压摩尔热容恒定、一定量理想气体单纯定压摩尔热容恒定、一定量理想气体单纯pVT变变化过程化过程 12,21TTnCdTnCHmpTTmp 封闭系统、不做非体积功、恒压过程封闭系统、不做非体积功、恒压过程 :第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-125、恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系、恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系 rmrmBHTUTvgRT gvB 反应式中反应式中气体物质气体物质计量系数代数和。计量系数代数和。 标准

5、摩尔反应焓变：标准摩尔反应焓变： BmcBmfBmrBHvBHH第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12TQdSr QdST，不可逆；等号，可逆；二、热力学第二定律二、热力学第二定律 1、熵的定义式、熵的定义式2、热力学第二定律表达式：、热力学第二定律表达式：第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-123、熵判据：、熵判据： 在孤立系统中，一切可能发生的过程，必然是在孤立系统中，一切可能发生的过程，必然是向熵增大的方向进行，绝不可能出现熵减少的现象。向熵增大的

6、方向进行，绝不可能出现熵减少的现象。第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础，不可能发生，平衡态，自发过程000 (dS)孤立孤立0上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-122112lnlnppnRVVnRS 理想气体简单状态变化理想气体简单状态变化恒温过程恒温过程12,lnTTnCSmp恒压变温过程：恒压变温过程： 12,lnTTnCSmV恒容变温过程：恒容变温过程： 4 4、熵变计算的主要公式、熵变计算的主要公式第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12 理想气体理想气体pVT变化变化 1212

7、,lnlnVVnRTTnCSmV2112,lnlnppnRTTnCSmp化学反应标准摩尔反应熵变的计算：化学反应标准摩尔反应熵变的计算： BSvSmBmr第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-125、封闭系统的吉布斯函数判据：、封闭系统的吉布斯函数判据：0 dG，不可逆；自发过程=，可逆；平衡态 在在恒温恒压、不做非体积功恒温恒压、不做非体积功时，才可用吉布斯时，才可用吉布斯函数的变化值来判断过程的方向性，在此条件下函数的变化值来判断过程的方向性，在此条件下过程只能向吉布斯函数减小的方向进行。过程只能向吉布斯函数减小的方向进行

8、。 第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-126、吉布斯函数变的计算、吉布斯函数变的计算 理想气体恒温过程：理想气体恒温过程：G=H-TS； 1221lnlnppnRTVVnRTG 利用多重平衡规则计算利用多重平衡规则计算； 第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12 KSTKHTGmrmrmr15.29815.298 TSTTHTGmrmrmr 化学反应标准摩尔吉布斯函数变的计算：化学反应标准摩尔吉布斯函数变的计算： 标准态下的化学反应：标准态下的化学反应：

9、 BGvGmfBmr第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-121、 化学平衡的标志：化学平衡的标志： 可逆反应达到平衡：可逆反应达到平衡：rGm=0逆正vv2、等温等压下，对任一气相反应：、等温等压下，对任一气相反应： aA(g) + bB(g) gG(g) + hH(g) 三、化学平衡三、化学平衡第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12KQRTTGmrln)( bahgmrmrpBppAppHppGpRTTGTG/ )(/ )(/ )(/ )(ln分压商（

10、反应商）分压商（反应商）bahgpBppAppHppGpQ/ )(/ )(/ )(/ )(beqaeqheqgeqpBppAppHppGp/ )(/ )(/ )(/ )(K = 标准平衡常数标准平衡常数第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础化学反应化学反应等温等温式式（范特霍夫等温方程）（范特霍夫等温方程） 上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12beqaeqheqgeqmBmmAmmHmmGmK/)(/)(/)(/)(beqaeqheqgeqcBccAccHccGcK/)(/)(/)(/)(若是溶液中的反应，则若是溶液中的反应，则若反应是在稀的水溶液中进行，则

11、若反应是在稀的水溶液中进行，则第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-123、 K的理论计算：的理论计算： 121212lnTTTTRHKKmr化学反应化学反应等压等压式（范特霍夫等压方程）式（范特霍夫等压方程） ln/rmKGTRT 第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-124、化学平衡的计算化学平衡的计算 判断化学反应的方向判断化学反应的方向 计算平衡常数计算平衡常数 计算平衡组成计算平衡组成 第第1 1章章 化学热力学基础化学热力学基础上一页上一页回主目录

12、回主目录返回返回下一页下一页2022-6-121 1、化学反应速率的表示方法、化学反应速率的表示方法平均速率平均速率转化速率转化速率单位体积的反应速率单位体积的反应速率消耗速率和生成速率消耗速率和生成速率tCOcttCOcCOcCOvtt)()()()(1212第第2 2章章 化学动力学基础化学动力学基础dtdnJBB1dtdcVJrBB1dtdcrAAdtdcrZZ上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-122 2、基本概念、基本概念元反应与非元反应元反应与非元反应简单反应与复合反应简单反应与复合反应反应分子数与反应级数反应分子数与反应级数第第2 2章章 化学动力学基础

13、化学动力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-123 3、浓度对反应速率的影响反应速率方程、浓度对反应速率的影响反应速率方程元反应：元反应： aA + bB = Pro. 复合反应：复合反应： aA+bBgG+hH bBaAckcr BAckcr 第第2 2章章 化学动力学基础化学动力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-124 4、简单级数反应速率方程、简单级数反应速率方程零级反应零级反应一级反应一级反应ktccAA0kkcdtdcrAA0AAkcdtdcr2/1T0/2Ack0lnAAcktc kT2ln2/1第第2 2章章 化学

14、动力学基础化学动力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-125、温度对反应速率的影响、温度对反应速率的影响阿累尼乌斯公式阿累尼乌斯公式RTEaAek2lnRTEdTkda)11(ln2112TTREakk第第2 2章章 化学动力学基础化学动力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-126、反应速率理论、反应速率理论碰撞理论碰撞理论过渡状态理论过渡状态理论活化能活化能 OCONONO2+CONO+CO2E1UE2ABC反应过程势能第第2 2章章 化学动力学基础化学动力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12

15、7、催化反应的基本特性、催化反应的基本特性 催化剂参与反应，反应后催化剂的化学性质催化剂参与反应，反应后催化剂的化学性质和数量都不变。和数量都不变。 催化剂无法改变反应方向和限度，但可缩短催化剂无法改变反应方向和限度，但可缩短到达平衡的时间。到达平衡的时间。 催化剂不会改变反应的热效应。催化剂不会改变反应的热效应。 催化剂对反应的加速作用具有选择性。催化剂对反应的加速作用具有选择性。第第2 2章章 化学动力学基础化学动力学基础上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-121 1、稀溶液的依数性、稀溶液的依数性（1 1）溶液的沸点升高）溶液的沸点升高 Tb = TbTb *

16、= KbmB（2 2）溶液的凝固点下降）溶液的凝固点下降 Tf = Tf* - Tf = KfmB（3 3）溶液的渗透压）溶液的渗透压 =nRT/V=c(B)RT2 2、质子酸、质子碱、共轭酸碱的基本概念，掌握、质子酸、质子碱、共轭酸碱的基本概念，掌握 一元弱酸、碱及二元酸的一元弱酸、碱及二元酸的质子条件式质子条件式的写法；的写法；3 3、弱酸、弱碱的解离平衡常数（、弱酸、弱碱的解离平衡常数（K K）、解离度）、解离度( () )第第3 3章章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-124 4、一元弱酸、弱碱解离平衡的有关计算、一元弱

17、酸、弱碱解离平衡的有关计算aaKcHcKc，400bbKcOHcKc，400第第3 3章章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-125 5、一元弱酸的稀释定律及溶液中离子浓度、一元弱酸的稀释定律及溶液中离子浓度cKa6 6、离子酸、离子碱解离平衡及有关计算、离子酸、离子碱解离平衡及有关计算wbaKKK第第3 3章章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-127、同离子效应、同离子效应 )()(共轭酸碱ccKOHcb )()(共轭碱酸ccKHca8、缓冲溶液及相关计算、缓冲溶

18、液及相关计算第第3 3章章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-129 9、沉淀的生成与溶解溶度积规则、沉淀的生成与溶解溶度积规则 Qc Ksp：无沉淀析出或沉淀溶解；无沉淀析出或沉淀溶解； Qc = Ksp： 饱和溶液，平衡态；饱和溶液，平衡态； Qc Ksp： 生成沉淀。生成沉淀。 第第3 3章章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-121、基本概念、基本概念 元素的氧化数、还原剂、氧化剂和半反应、氧化元素的氧化数、还原剂、氧化剂和半反应、氧化还原电对还原电对 。2、

19、离子、离子-电子法配平氧化电子法配平氧化-还原反应还原反应 电量电量守恒守恒 ； 质量质量守恒。守恒。3、原电池的组成、电极的类型、原电池的组成、电极的类型第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-125、原电池装置的符号表示、原电池装置的符号表示 以以CuZn电池为例电池为例()Zn（s）ZnSO4(c1) CuSO4(c2) Cu （s）() 用用“ ”表示盐桥，表示盐桥，“”表示界面。表示界面。 负极在左，发生负极在左，发生氧化反应氧化反应；正极在右，发生；正极在右，发生还原还原反应反应。 正、负极中的电解质溶液

20、紧靠盐桥写。正、负极中的电解质溶液紧靠盐桥写。 注明组成电极的物质的状态、组成。注明组成电极的物质的状态、组成。第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-126、可逆电池电动势与电池反应吉布斯函数、可逆电池电动势与电池反应吉布斯函数G的关系的关系nEFGmrFnEGmr第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-127、原电池电动势与标准电动势的关系、原电池电动势与标准电动势的关系电动势的能斯电动势的能斯特方程特方程QRTGGmrmrln 对于任

21、一氧化还原反应：对于任一氧化还原反应： aA + bB gG + dD QnFRTEEln QnFRTEElg303. 2第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-12a（氧化态物质）氧化态物质） + ne b（还原态物质）还原态物质）abccccnFRTEE/ )(/ )(lg303. 2氧化态还原态8、电极电势的测定、标准氢电极、参比电极甘、电极电势的测定、标准氢电极、参比电极甘汞电极汞电极9、电极电势的能斯特方程式、电极电势的能斯特方程式 第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目

22、录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-1210、电极电势的应用、电极电势的应用 计算原电池的电动势，计算原电池的电动势， E = E正正 E负；负； 比较氧化剂和还原剂的相对强弱比较氧化剂和还原剂的相对强弱 判断氧化还原反应进行的方向：判断氧化还原反应进行的方向：G 0 判断氧化还原反应进行的程度判断氧化还原反应进行的程度 0592. 0lgnEKQnEElg0592. 0第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-1211、金属的腐蚀与防护、金属的腐蚀与防护化学腐蚀：高温氧化、脱碳、氢脆。化学腐蚀：高温氧化、脱碳、氢脆。电化学腐蚀：析氢腐蚀、吸氧腐蚀、差异充气腐蚀。电化学腐蚀：析氢腐蚀、吸氧腐蚀、差异充气腐蚀。第第4 4章章 氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电化学上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-121、相数、独立组分数、自由度数、相数、独立组分数、自由度数2、 相律相律 f = C23、克拉贝龙（、克拉贝龙（Clapeyron）方程）方程第第5 5章章 相平衡相平衡mmVTHdTdp上一页上一页回主目录回主目录返回返回下一页下一页2022-6-122112