高淑娟大连理工大学无机化学第章省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY热烈欢迎来自全国各地热烈欢迎来自全国各地新同学新同学!祝福大家祝福大家身体好身体好!学习好学习好!心情好心情好!让我们共同成就让我们共同成就美好明天美好明天!第1页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 无无 机机 化化 学学 Inorganic Chemistry主讲教师:高淑娟主讲教师:高淑娟 主教材:无机化学基础教程主教材:无机化学基础教程 辅助教材:无机化学学习指导辅助教材:无机化学学习指导 大连理工大学出版社大连理工大学出版社第2页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEV
2、ERSITY 化学化学实用、创造性中心科学。实用、创造性中心科学。无机化学无机化学一个古老学科一个古老学科。近。近6060多年来飞跃多年来飞跃 发展发展,与其它学科交叉产生许多边缘学科。与其它学科交叉产生许多边缘学科。无机化学前沿领域无机化学前沿领域:配位化学、金属有机化学、配位化学、金属有机化学、无机材料化学、生物无机化学、超分子化学等。无机材料化学、生物无机化学、超分子化学等。无机化学课程无机化学课程高等学校化学化工类专业以及高等学校化学化工类专业以及近化学类专业第一门主要化学基础课。近化学类专业第一门主要化学基础课。无机化学内容无机化学内容:1.化学反应基本原理化学反应基本原理(第第17
3、章章);2.物质结构基础理论物质结构基础理论(第第811章章);3.元素化学基本知识元素化学基本知识(第第1218章章)。第3页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 无机化学前沿无机化学前沿:新能源与新材料新能源与新材料 绿色化学与原子经济绿色化学与原子经济 与其它学科联络与其它学科联络无机化学无机化学特点及对策特点及对策 特点特点(内容多、规律性差、难度大)(内容多、规律性差、难度大)讲授方式(讲授方式(难点突破!)难点突破!)学习方法学习方法(预习、笔记、总结、博揽群书)(预习、笔记、总结、博揽群书)第4页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UN
4、EVERSITY 几点教学要求几点教学要求 1 1、课前预习,认真听课,记好笔记,及时复习、课前预习,认真听课,记好笔记,及时复习.2、按时、认真、独立完成作业(作业本),按时、认真、独立完成作业(作业本),解题规范,字迹工整,注意有效数字。解题规范,字迹工整,注意有效数字。、有问题及时答疑。、有问题及时答疑。、认真做好试验,培养试验技能和创新能力。、认真做好试验,培养试验技能和创新能力。第5页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 教学参考书教学参考书 1 1、吉林大学等、吉林大学等 宋天佑等宋天佑等无机化学(上、下册)无机化学(上、下册)高等教育出版社高等教育
5、出版社 、北京师范大学等无机化学(第四版上、下册)、北京师范大学等无机化学(第四版上、下册)高等教育出版社高等教育出版社、武汉大学等无机化学(第三版,上、下册)、武汉大学等无机化学(第三版,上、下册)高等教育出版社高等教育出版社 4、C.E.Housecroft&A.G.Sharpe Inorganic Chemistry 2nd Edition 第6页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 5 5、宋天佑简明、宋天佑简明无机化学无机化学高等教育出版社高等教育出版社6、华南理工大学华南理工大学 古国榜无机化学(第二版)古国榜无机化学(第二版)化学工业出版社化学工业
6、出版社7、邵学俊等无机化学(第二版,上、下册)邵学俊等无机化学(第二版,上、下册)武汉大学出版社武汉大学出版社 8、苏小云等苏小云等工科无机化学工科无机化学(第三版)(第三版)华东理工大学出版社华东理工大学出版社 9、黄可龙等黄可龙等 无机化学无机化学 科学出版社科学出版社 第7页第一章第一章 气气 体体 1.1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式 1.2 气体混合物气体混合物*1.3 气体分子运动论气体分子运动论 1.4 真实气体真实气体*1.5 大气化学大气化学第8页1.1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式1.1.1 理想气体状态方程式理想气体状态方程式1.1.2 理想气体状态方程式
7、应用理想气体状态方程式应用第9页含有可压缩性和扩散性气体最基本特征:主要表现在:(1)气体没有固定体积和形状(2)不一样气体能以任意百分比均匀地混合(3)气体是最轻易被压缩一个聚集状态第10页理想气体物理模型 人们将符合理想气体状态方程式气体,称为理想气体。理想气体分子之间没有相互吸引和排斥,分子本身体积相对于气体所占有体积完全能够忽略。第11页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 理想气体实际上并不存在,能够把温度不太低、压力不太高真实气体当做理想气体处理。第12页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITYPV=nRT波义耳定律(Bo
8、yles Law)PV=常数 (n,T一定)查理-盖吕萨克定律(Charles-Gay-Lussacs Law)V/T=常数 (n,P一定)Kelvin temperature scale阿伏加德罗定律(Avogadros Law)V/n=常数 (T,P一定)1.1.1 理想气体状态方程理想气体状态方程第13页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY1)理想或靠近理想(温度,压力)2)只适合用于完全封闭气体 R=PV/nT=PVm/T =101.325103Pa22.41410-3m3/273.15K =8.314 J mol1 K1 注 意 点:假如压强、体积单位
9、为atm和L,则R=0.082 L atm mol1 K-13)R 取值 随压力单位改变而不一样标准情况下任何理想气体体积为T=273.15K,P=1atm第14页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY1.1.1 理想气体状态方程理想气体状态方程pV=nRT R摩尔气体常数在STP下,p=101.325 kPa,T=273.15 Kn=1.0 mol时,Vm=22.414L=22.41410-3 m3R=8.314 kPaLK-1mol-1=8.314 Jmol-1K-1第15页1.1.2 理想气体状态方程式应用1.计算p,V,T,n四个物理量之一。应用范围:温度
10、不太低,压力不太高真实气体。例题1-1第16页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 例:某氧气钢瓶容积为40.0L,27时氧气压力为10.1MPa。计算钢瓶内氧气物质量。解:V=40.0 L=4.010-2 m3,T=(27+273.15)K=300.15 K p=10.1 MPa=1.01107 Pa由 pV=nRT 得:第17页2.气体摩尔质量计算M=Mr gmol-1例题1-2第18页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY=m/V3.确定气体密度例题1-2第19页相关气体体积化学计算例:为了行车安全,可在汽车中装备上空气袋,预
11、防碰撞时司机受到伤害。这种空气袋是用氮气充胀起来,所用 氮气是由叠氮化钠与三氧化二铁在火花引发下反应生成。总反应是:第20页6NaN3+Fe2O3(s)3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2(g)在25,748mmHg下,要产生75.0LN2,计算需要叠氮化钠质量。解:依据化学反应方程式所显示出n(NaN3)与n(N2)数量关系,能够深入确定在给定条件下,m(NaN3)与V(N2)关系。第21页6NaN3+Fe2O3(s)3Na2O(s)+2Fe(s)+9N2(g)6mol9molMr(NaN3)=65.01 P=748mmHg=99.73kPa T=298Km(NaN3)=390.06g V
12、(N2)=223.6Lm(NaN3)=?V(N2)=75.0Lm(NaN3)=131g第22页1.2 气体混合物气体混合物 1.2.1分压定律分压定律1.2.2分压定律应用分压定律应用*1.2.3分体积定律分体积定律 第23页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY组分气体:理想气体混合物中每一个气体叫做组分气体。分压:组分气体B在相同温度下占有与混合气体相同体积时所产生压力,叫做组分气体B分压。1.2.1 气体分压定律气体分压定律第24页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY n=n1+n2+分压定律:混合气体总压等于混合气体中各组分
13、气体分压之和。p=p1+p2+或 p=pB 第25页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY分压求解:x B B摩尔分数第26页 例题 某容器中含有NH3、O2、N2等气体混 合 物。取 样 分 析 后,其 中 n(NH3)=0.320mol,n(O2)=0.180mol,n(N2)=0.700mol。混合气体总压p=133.0kPa。试计算各组分气体分压。解:n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol 第27页p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-19.95)kPa
14、 =77.55kPa第28页1.2.2 分压定律应用P6例题1-3、P7例题1-4第29页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY例例1-4某学生在试验室用金属锌与盐酸反应制取氢气。所得到氢气用排水某学生在试验室用金属锌与盐酸反应制取氢气。所得到氢气用排水集气法在水面上搜集集气法在水面上搜集(见左图见左图)。温度为。温度为18时,室内气压计为时,室内气压计为753.8mmHg,湿氢气体积为湿氢气体积为0.567L。计算一样温度、压力下干氢气体积以。计算一样温度、压力下干氢气体积以及氢气物质量。及氢气物质量。解解:排水集气法搜集气体时,通常将所搜集气体中水蒸气看作饱和
15、蒸汽。:排水集气法搜集气体时,通常将所搜集气体中水蒸气看作饱和蒸汽。由化学手册查出,由化学手册查出,18下,下,水饱和气压水饱和气压p(H2O)=15.477mmHg湿蒸汽中氢分压为:湿蒸汽中氢分压为:p1(H2)=(753.8-15.477)mmHg=738.3mmHg=738.3mmHg101.325kPa/760mmHg=98.43kPa干氢气压力干氢气压力p2(H2)=753.8mmHg=100.5kPa干氢气体积:干氢气体积:一个标准大气压=760mmHg=101.325kpa 故:1mmHg=0.133kpa 1kpa=7.5mmHg第30页*1.2.3 分体积定律分体积:混合气体
16、中某一组分B分体积VB是该组份单独存在并含有与混合气体相同温度和压力时所占有体积。第31页 V =V1 +V2 +第32页 称为B体积分数第33页无机无机化化学学吕梁学院吕梁学院LULIANG UNEVERSITY 例1:某一煤气罐在27时气体压力为600 kPa,经试验测得其中CO和H2体积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2分压。解:依据,p(CO)=0.60600kPa=3.6102 kPap(H2)=0.10600kPa=60 kPappBBj=第34页例2 氧是人类维持生命必需气体,缺氧生命就会死亡,过剩氧会使人致病,只有在氧气分压维持21kPa才能使人体维持正常代谢过程。在
17、潜水员本身携带水下呼吸器中充有氧气和氦气(He在血液中溶解度很小,N2溶解度大,可使人得气栓病)第35页 某潜水员潜至海水30m处作业,海水密度为1.03gcm-3温度为20。在这种条件下,若维持O2、He混合气中p(O2)=21kPa,氧气体积分数为多少?以1.000L混合气体为基准,计算氧气分体积和氦质量。(重力加速度取9.807m/s2)解:T=(273+20)K=293K海水深30m处压力是由30m高海水和海面大气共同产生。海面上空气压力为760mmHg,则P=g hw+1个大气压=760mmHg=1.013bar=101kpa第36页=9.807 m/s2 1.03103kgm-33
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