《物理化学C绪论》PPT课件.ppt

物理化学 第一章气体的pVT关系第二章热力学第一定律第三章热力学第二定律第四章多组分系统热力学第五章化学平衡第六章相平衡 第七章电化学第八章量子力学基础第九章统计热力学初步第十章界面现象第十一章化学动力学第十二胶体化学 上册 下册 Tel 15255514456Email jxliu411 绪论 物理化学基本内容简介物理化学的建立和发展物理化学的重要性物理化学的学习方法物理化学的量和单位 物理化学基本内容简介 化学是研究物质的组成 性质与变化的科学 是一门 中心科学 与人类的生存发展密切相关 什么是物理化学 用物理的原理与方法研究化学的规律与理论 物理化学的目的 探求化学变化的基本规律与理论 物理化学包含四个方面的内容 1 化学热力学 解决物质变化的可能性解决能量的衡算 过程 pVT变化 相变化和化学变化 的方向和限度问题 如 合成氨的工业生产2 结构化学和量子力学 探讨结构和性质之间的关系结构决定性质 性质反映结构 3 统计热力学 从微观的角度研究有关反应的本质 宏观性质是微观性质的统计表现 统计热力学就是用统计学原理 从粒子的微观热力学量求取大量粒子组成的宏观系统的热力学性质 4 化学动力学 如何把可能变成现实研究各种因素 浓度 温度 催化剂 光和电等 对反应速率的影响和反应机理问题 如 模拟生物固氮 物理化学的建立和发展 在18世纪开始萌芽在19世纪下半叶开始形成进入20世纪得到了迅猛发展和广泛应用 目前的发展趋势和特点 1 从宏观到微观2 从体相到表相3 从定性到定量4 从单一学科到边缘学科5 从平衡态的研究到非平衡态的研究 物理化学的重要性 物理化学是高等有机 高等无机 化工原理 化学工艺等众多相关课程的必备基础 物理化学是化学中最活跃的学科分支 物理化学的学习方法 物理化学的量和单位 1 构成物理量 数值 单位2 几点规则 x包括数值和单位同量纲时可用 运算列表和作图时更要注意单位的书写lnx ex中的x是无量纲的纯数 第一章气体的pVT关系ThePropertiesofGases 联系p V T之间关系的方程称为状态方程 物理化学主要讨论理想气体的状态方程 f n p V T 0 理想气体 抽象 实际气体 1 1理想气体状态方程 分子间相互作用势能 理想气体两大特征 分子之间无相互作用力 分子本身不占有体积 接近理想气体的实际气体状态 低压 高温 2 理想气体的模型 在任何条件下 严格服从pV nRT的气体为理想气体 以上三式结合 理想气体状态方程 1 2理想气体混合物 2 道尔顿分压定律 定义 理想混合气体的总压等于各组分单独存在于混合气体的T V时产生的压力总和 Thetotalpressureisthesumofallthepartialpressure 分压力 道尔顿定律 3 阿马加分体积定律 定义 理想混合气体的总体积等于各组分的分体积之和 Thetotalvolumeisthesumofallthepartialvolume 分体积 阿马加定律 1 3真实气体状态方程 1 真实气体的液化和临界参数等基本概念 饱和蒸气 处于气液平衡时的气体 饱和蒸气压 在一定温度下 与液体成平衡的饱和蒸气具有的压力 相对湿度 大气中水蒸气的压力达到其饱和蒸气压时的情况 称为相对湿度为100 临界温度 使气体能够液化所允许的最高温度 Tc或tc临界压力 临界温度时的饱和蒸气压 Pc临界摩尔体积 临界温度和临界压力下的摩尔体积 Vm c 真实气体在温度 压力 时可以液化 理想气体则不能液化 临界参数 真实气体的p Vm图及气体的液化 真实气体的pVm p图及波义尔温度 2真实气体状态方程 1 引入压缩因子Z 修正理想气体状态方程2 引入p V修正项 修正理想气体状态方程3 使用经验公式 如维里方程 描述压缩因子 描述真实气体pVT关系的方法 范德华方程 a b是范德华常数 理想气体状态方程pVm RT实质是 分子间无相互作用时气体的压力 1mol气体分子的自由活动空间 RT 范德华方程与临界参数的关系 范德华常数a b的计算 第一次作业 4 5 14 15 1 4对应状态原理和普遍化压缩因子图 1 压缩因子引入Z是修正理想气体 描述实际气体的pVT性质的 pV ZnRT或pVm ZRT Zc 0 27 0 29 2 对应状态原理 范德华指出 不同气体 只要两个对比参数相同 第三个参数必相同 这就是对应状态原理 无论气体的性质如何 处在相同对应状态的气体 具有相同的压缩因子