基础化学——教案物质存在状态

1、绪 论2011年9月5日上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校数学数学物理物理化学是自然科学基础课属于自然科学属于自然科学基础课基础课，是培，是培养大学生的养大学生的基基本素质课程本素质课程。化学化学上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校一、化学的研究对象 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。上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校二、化学的分支无无机机化化学学有有机机化化学学高高分分子子化化学学分分析析化化学学物物理理化化学学化化学学的的分

2、分支支上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校三、化学与其它学科的渗透与交叉 化化 学学物理学物理学 数数 学学 地地 学学材料科学材料科学生命科学生命科学工程科学工程科学 天天 文文 学学计算与信息科学计算与信息科学上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校四、化学是社会需要的中心科学 化化 学学住住行行材料材料环境保护环境保护国防国防医药卫生医药卫生能源能源衣衣食食资源利用资源利用冶金冶金农业农业建材建材汽车汽车上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校五、普通化学的教学目标o 普通化学是一门现代化

3、学导论课程。o 通过化学反应基本规律和物质结构理论的学习，能运用化学的理论、观点、方法审视公众关注的环境污染、能源危机、新兴材料、生命科学、健康与营养等社会热点话题，了解化学对人类社会的作用和贡献。o 把化学的理论、方法、工程技术的观点与食品加工结合起来。上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校六、普通化学的教学内容o 理论化学：包括化学热力学、化学动力学和物质结构基础。o 基础知识和应用化学：包括单质和化合物的知识，化学与能源、环境、材料等。o 实验化学：主要是性质或理论的验证，重要数据的测定，并训练实验基本操作和仪器的使用等。上海农林职业技术学院上海农林职业

4、技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校七、教材内容安排普通化学普通化学化学反应基本化学反应基本原理及反应原理及反应物质结构理论物质结构理论及物质性质及物质性质热化学热化学化学反应基本原理化学反应基本原理水化学水化学电化学电化学物质结构基础认识物质结构基础认识元素化学与人体健康元素化学与人体健康化学与环境保护化学与环境保护上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校八、本课程学习基本情况 本课程为64学时,其中理论授课为50学时，实验课为10学时，共5个实验。 课程成绩期末考试成绩60 +实验成绩20% +平时成绩20（包含作业、课堂提问、考勤制度）。1.课程安排上

5、海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校2.课程学习要求o课前预习：根据教学进度表，在课前学习相关授课内容，做到心中有数。课前预习：根据教学进度表，在课前学习相关授课内容，做到心中有数。o作好笔记：记清老师所讲课程内容的纲目、补充的材料和提出的问题和作好笔记：记清老师所讲课程内容的纲目、补充的材料和提出的问题和自己没有理解的问题。自己没有理解的问题。o课后复习课后复习 主要是整理笔记，有的放矢的参考和查阅参考书，解决课堂未主要是整理笔记，有的放矢的参考和查阅参考书，解决课堂未理解的问题，将有关的计算公式和概念制成表格或卡片，以便随时阅读理解的问题，将有关的计算公式

6、和概念制成表格或卡片，以便随时阅读和记忆。和记忆。o及时完成作业：及时完成作业： 做作业解习题是巩固和加深理解化学理论的具体实践，做作业解习题是巩固和加深理解化学理论的具体实践，重点是掌握解题的技巧，每人准备一个练习本，课后布置作业。重点是掌握解题的技巧，每人准备一个练习本，课后布置作业。o认真作好实验。认真作好实验。 做到实验前预习本次实验，通过实验验证、补充、巩固做到实验前预习本次实验，通过实验验证、补充、巩固课堂知识，掌握实验操作技能，培养严谨的科学作风。课堂知识，掌握实验操作技能，培养严谨的科学作风。上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校 各种物质总是

7、以一定的聚集状态而存在着。物质处于什么状态与外界条件密切相关。在通常的压力和温度条件下，物质主要呈现气态、液态或固态。 上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校第一章 物质的存在状态第一节 物质和物质的存在状态 1、物质有4种不同的物理聚集状态态气态、液态、固态和等离子态气态、液态、固态和等离子态界面、密度、分子间距离、分子间吸引力界面、密度、分子间距离、分子间吸引力分子运动情况、能量分子运动情况、能量2、物质处于不同状态时差别特性上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校3、当改变外界条件时，物质存在状态发生变化第二节 气体 1、

8、气体的基本特性可膨胀性可膨胀性掺合性掺合性对外界条件的敏感性对外界条件的敏感性气体的体积实为容器的容气体的体积实为容器的容积积2、描述气体状态特征参数压力压力P P （PaPa）体积体积V V （m m3 3） 热力学温度热力学温度T=(t+273.15T=(t+273.15）K K 上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校1、理想气体分子本身不占有空间，分子间也没有相互作用力分子本身不占有空间，分子间也没有相互作用力 2、理想气体状态方程 在通常条件（压力不太高，温度不太低）下，可把实际气体在通常条件（压力不太高，温度不太低）下，可把实际气体近似看作理想气体近

9、似看作理想气体 PV = PV = n nRTRT理想气体状态方程理想气体状态方程R R叫做摩尔气体常数叫做摩尔气体常数R R8.314Jmol8.314Jmol-1-1KK-1-1n n、p p、V V、T T等物理量的基本单位等物理量的基本单位molmol、PaPa、m m3 3和和K K 物质的量为物质的量为密闭容器体积（密闭容器体积（V V）、压力（）、压力（p p）和热力学温度（）和热力学温度（T T）一、理想气体状态方程 上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校4、理想气体状态方程变化 标准状态时标准状态时1mol1mol任何气体所占体积均为任何气体

10、所占体积均为22.41422.4141010-3-3m m3 3 ，含，含6.0236.02310102323个分子个分子5、例题 例例1-11-1一钢瓶装氧气，如果瓶的容积为一钢瓶装氧气，如果瓶的容积为30L30L，温度为，温度为1616，压力，压力为为98.66kPa98.66kPa，问瓶中贮有多少克氧气？在，问瓶中贮有多少克氧气？在S.T.P.S.T.P.条件下，这些氧条件下，这些氧气体积是多少气体积是多少L L？ 上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校PV=(m/M)RT 或 /p = M/(RT)当当T=273.15K P=101.325KPa时，称

11、为标准状态时，称为标准状态3、标准状态（S.T.P）一、理想气体状态方程 二、混合气体分压定律 1、道尔顿分压定律 理想气体理想气体: :分子之间没有作用力分子之间没有作用力, , 一种气体的压力不因其它气体的存在而改变一种气体的压力不因其它气体的存在而改变 理想气体状态方程与气体的分子组成无关理想气体状态方程与气体的分子组成无关 上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校1、道尔顿分压定律 理想气体理想气体: :分子之间没有作用力分子之间没有作用力 一种气体的压力不因其它气体的存在而改变一种气体的压力不因其它气体的存在而改变 理想气体状态方程与气体的分子组成无关

12、理想气体状态方程与气体的分子组成无关 p=p(A)+ p(B)+ p(C)+p(i) 1 1）定义）定义: :混合气体的总压等于各组分气体的分压之和混合气体的总压等于各组分气体的分压之和p为混合气体的总压力为混合气体的总压力p（i）组分气体的分压组分气体的分压 P=P(i)上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校混合气体中组分的分压等于该组分的物质的量分数与总压力的混合气体中组分的分压等于该组分的物质的量分数与总压力的乘积乘积 P(i)=X(i)PX(i)为为i组分气体物质的量分数（物质的量百分数）组分气体物质的量分数（物质的量百分数） X(i)=n(i)/n=

13、P(i)/P指在混合气体中每一种组分气体单独占有与整个混合气体相同指在混合气体中每一种组分气体单独占有与整个混合气体相同体积时的压力体积时的压力 2 2）分压）分压 二、混合气体分压定律 上海农林职业技术学院上海农林职业技术学院上海食品科技学校上海食品科技学校2、分体积定律 （P、T一定）分体积定律分体积定律: :混合气体总体积等于各组分气体的分混合气体总体积等于各组分气体的分体积之和体积之和混合气体的组成常用各组分气体的体积百分数来表示混合气体的组成常用各组分气体的体积百分数来表示分体积分体积: :混合气体在恒温下混合气体在恒温下, , 各单独组分与混合气体各单独组分与混合气体具有相同压力时

14、的体积具有相同压力时的体积V=V（i）X(i)=n(i)/n=P(i)/P=V(i)/V体积分数：体积分数： V(i)/V二、混合气体分压定律 例题 例例1-21-2用用130130的水蒸气（饱和压力为的水蒸气（饱和压力为273.58kPa273.58kPa）与）与12001200的的焦炭反应生成水煤气，如果通入的水蒸气反应掉焦炭反应生成水煤气，如果通入的水蒸气反应掉70%70%，问反，问反应后混合气体中各组分气体的分压各为多少？应后混合气体中各组分气体的分压各为多少？ （设总压保持（设总压保持273.58kPa273.58kPa不变）不变） 3、平均摩尔质量概念(适用于混合气体) 混合气体组成不变，看成纯气体混合气体组成不变，看成纯气体, ,用平均摩尔质量进行运算用平均摩尔质量进行运算 M=M=x x(A)(A)M M(A)(A)+x+x(B)(B)M M(B(B) ) + +x x(C)(C)M M(C(C) )+ + x x(i)(i)M M(i(i) )= =xx(i)(i)M