物理化学上册复习剖析课件

物理化学（第五版）在宏观层次上，研究由大量粒子所构成的宏观系统普遍规律、物质的特性三种方法实验方法；经验半经验方法；理论方法深入到下一个层次从微观到宏观的层次统计热力学。第1章 物质的pVT关系和热性质 基本概念基本的宏观平衡性质pVT 关系；热性质：、状态和状态函数；系统和环境物质的基本单元：原子、分子、离子、自由基、电子等，或是它们的特定组合。例：H、H2、Ca、Ca2+、Ca2+、AlCl3、AlCl3、状态函数的基本假定 系统处于平衡态的条件：(1)热平衡；(2)力平衡；(3)相平衡；(4)化学平衡。物质的量 n 摩尔（mol）反应量(反应进度)摩尔(mol)BB/ddn nx xn=I.物质的物质的pVTpVT关系和相变现象关系和相变现象 组成恒定的均相系统理想气体，实际气体，简化的微观模型，状态方程，Z 及Z-p 图 CO2的 p-V 图，水的相图(点、线、面的物理意义，线上 p 与 T 的依赖关系)，饱和蒸气压II.物质的热性质物质的热性质 热 Q功 热力学第一定律热力学标准状态P35P35：热力学标准状态（及标准摩尔反应焓）的概念，是基于汇集数据及间接计算化学反应热的需要而提出的。标准状态是对压力而言，即压力必须为100 kPa，温度可任意。+低压：低压：高压：高压：标准摩尔定压热容：标准摩尔相变焓：标准摩尔生成焓：最稳定的单质标准摩尔燃烧焓：燃烧产物标准摩尔熵：标准摩尔反应熵：重要公式第第第第2 2章章章章 热力学定律和热热力学定律和热热力学定律和热热力学定律和热力学基本方程力学基本方程力学基本方程力学基本方程基本概念热现象与力学现象的区别：热现象伴随着永久性的再也不能复原的变化热和功的不等价性。宏观过程方向和限度的实质热机效率的研究:Q2=0?Q2 能否简单地由低温传向高温？热力学第二定律的两个等价表述。推论：(1)Q(T高T低)、WQ 是不可逆过程 (2)所有宏观过程都是不可逆过程方向性卡诺循环和卡诺定理两个不同温度的热源任意温度的循环：过程方向和限度的度量标准可逆过程Clausius不等式:可逆性判据:过程 平衡判据：状态 条件公式：熵的本质：分子热运动混乱程度的度量。S气S液S固，S高温S低温；S=热力学函数间的关系 热力学基本方程（组成恒定的均相封闭系统、组成可变的多相系统，有表面相的系统，电化学系统）例：组成恒定的均相系统焦耳实验：结果结论：理想气体的 U 及 H 仅是温度的函数，故对理想气体的一切过程均有 焦耳汤姆逊效应 热力学特征：对于实际气体：热力学第三定律能斯特热定理：能斯特热定理：普朗克假设：普朗克假设：于是用量热的方法可求于是用量热的方法可求 重要公式重要公式(1)(2)理想气体理想气体 pVT 变化中热力学函数的变化：变化中热力学函数的变化：状态变化的熵变三公式：状态变化的熵变三公式：1mol，i.g.：理想气体恒温恒压混合：理想气体恒温恒压混合：各组分均视为恒温变压变各组分均视为恒温变压变化化 (3)相变化中热力学函数的变化：相变化中热力学函数的变化：可逆相变：可逆相变：不可逆相变：不可逆相变：设计过程，绕道经过可逆设计过程，绕道经过可逆相变相变 纯组分的两相平衡纯组分的两相平衡克克-克方程：克方程：公式形式、适用条件、计算的公式形式、适用条件、计算的 内容内容纯纯 组组 分分 的的 g-l、g-s平平 衡衡，g i.g.纯组分的纯组分的V-L、V-S平衡，平衡，,g i.g.，(4)化学反应中的热力学函数变化：化学反应中的热力学函数变化：注：在本章特别应熟悉求熵变的几个典型 子过程设计可逆过程 ()T、i.g.熵随压力的变化：()p熵随温度的变化：纯物质的相变熵:对于可逆相变:(非可逆相变 )i.g.()T,p 混合的熵变；第3章 多组分系统的热力学，逸度和活度 基本概念 偏摩尔量 与摩尔量的区别和联系。集合公式 的物理意义。化学势的定义式和表达式的区别。组成可变的均相多组分系统的热力学基本方程：组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程：封闭系统且W=0 时，相变化和化学变化平衡判据和平衡条件：自由度和相律:（其他限制R的问题）逸度:(1)参考状态：同温度下压力为 的理想气体纯物质。(2)引入逸度的意义：理想溶液、理想稀溶液、拉乌尔定律、亨利定律活度:（）参考状态：惯例 I、II、III、IVLewis-Randall规则：f10 xi(ai)f10 xi ai f10ai xi i.sol.，正偏差，正偏差，负偏差，负偏差，重要公式(纯物质纯物质 )用逸度及活度表示的纯物质、混合物中用逸度及活度表示的纯物质、混合物中 组分的化学势组分的化学势 第第4章章 相平衡相平衡 基本概念基本概念 相变化达到极限 相平衡时的规律 方法：(1)根据模型，以解析式表达；(2)以相图表达.各种类型的相图:(1)各种类型相图的基本特征；(2)各种类型相图上点、线、面的物理意义和变化规律；(3)过程在图上的表达及相律的使用；(4)相图的绘制方法:热分析法和溶解度法 相图的初步应用：精馏、结晶等 各种类型相平衡的初步计算：杠杆规则 区分纯物质晶体、固熔体（固态溶液）、最低共熔混合物、化合物重要公式重要公式 第五章 化学平衡 基本概念 化学反应达到平衡的特征：存在一个标准平衡常数 的量纲为1，只决定于温度和标准状态的选取。的数值与反应方程式的写法有关：给出 的同时，要指明相应的反应方程式。与Kp、Kc、Ka、Kx、Kf 的关系：(1)理想气体反应：(2)实际气体反应(3)液态或固态混合物中的反应i.mix.(4)有纯液体或纯固体参加的多相反应：分解温度和分解压力：低压下的多相化学反应 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)化学反应的方向和限度：化学反应的等温方程 温度对平衡常数的影响：范特霍夫方程 用热力学函数计算 平衡常数：、重 要 公 式 与与Kp、Kc、Ka、Kc、Kf 的关系的关系