工科大学化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、工科大学化学n n主编:徐崇泉主编:徐崇泉 强亮生强亮生海洋学院基础化学学部海洋学院基础化学学部潘建新潘建新5687037(办办)(E楼楼404)n1.笔试笔试 70分分n2.实验实验 20分分注:实验共六个实验注:实验共六个实验,要求在实验前写好预习要求在实验前写好预习报告,实验后作好实验报告,实验课不可报告,实验后作好实验报告,实验课不可缺席,缺一个实验在总成绩上扣缺席,缺一个实验在总成绩上扣 20 分。分。n3.课堂出勤与作业课堂出勤与作业 10分分本课程的考查办法本课程的考查办法绪 论n n化学的研究对象化学的研究对象 化学是研究化学反应的学科。化学是研究化学反应的学科。化学是研究化学
2、反应的学科。化学是研究化学反应的学科。要研究化学反应,必须在原子,分子水平上研要研究化学反应,必须在原子,分子水平上研要研究化学反应,必须在原子,分子水平上研要研究化学反应,必须在原子,分子水平上研究参与反应的物质的组成,结构,性能,变化规究参与反应的物质的组成,结构,性能,变化规究参与反应的物质的组成,结构,性能,变化规究参与反应的物质的组成,结构,性能,变化规律,以及变化过程中的能量关系等。律,以及变化过程中的能量关系等。律,以及变化过程中的能量关系等。律,以及变化过程中的能量关系等。绪 论n n化学研究的主要内容化学研究的主要内容n n基础理论部分:主要包括化学热力学、基础理论部分:主要
3、包括化学热力学、基础理论部分:主要包括化学热力学、基础理论部分:主要包括化学热力学、动力学和动力学和动力学和动力学和物质结构。物质结构。物质结构。物质结构。l l化学反应的方向和限度及变化中的能量效应;化学反应的方向和限度及变化中的能量效应;化学反应的方向和限度及变化中的能量效应;化学反应的方向和限度及变化中的能量效应;l l化学反应进行的速度和机理问题;化学反应进行的速度和机理问题;化学反应进行的速度和机理问题;化学反应进行的速度和机理问题;l l物质的性质与其结构之间的关系问题。物质的性质与其结构之间的关系问题。物质的性质与其结构之间的关系问题。物质的性质与其结构之间的关系问题。n n应用
4、部分:主要包括元素、化合物以及化学与能应用部分:主要包括元素、化合物以及化学与能应用部分:主要包括元素、化合物以及化学与能应用部分:主要包括元素、化合物以及化学与能源、材料、生命、环境和信息等。源、材料、生命、环境和信息等。源、材料、生命、环境和信息等。源、材料、生命、环境和信息等。n n实验部分:主要包括验证、合成、分析检测等。实验部分:主要包括验证、合成、分析检测等。实验部分:主要包括验证、合成、分析检测等。实验部分:主要包括验证、合成、分析检测等。化学与社会进步和现代高科技的发展n n化学与生活n n化学与材料n n化学与能源n n化学与信息n n化学与生命n n化学与环境THEMOST
5、IMPORTANTPROGRESSESMADEINSCIENCEANDTECHNOLOGYDURINGTHE20THCENTENARYpLaser technologyLaser technology(激光技术)(激光技术)pSemiconductorSemiconductor(半导体)(半导体)pComputerComputer(计算机)(计算机)pBiotechnologyBiotechnology(生物技术)(生物技术)pNuclear technologyNuclear technology(核技术)(核技术)pAerospace technologyAerospace technol
6、ogy(航空航天技术)(航空航天技术)The scientific The scientific ICONSICONS of the twentieth of the twentieth century were the atomic bomb and the century were the atomic bomb and the genetic codegenetic code2020世纪科学发展的标志是世纪科学发展的标志是原子弹原子弹的发现和的发现和遗传遗传密码密码的破解的破解实际上,六大重大进展中缺少任何一项,人实际上,六大重大进展中缺少任何一项,人类照样能够生存。但如果缺少了化学合成
7、技类照样能够生存。但如果缺少了化学合成技术术(Chemical Synthetic TechnologyChemical Synthetic Technology),人类的生存和发展将是难以想象的。人类的生存和发展将是难以想象的。昔日昔日的饥的饥饿与饿与今天今天的丰的丰收景收景象形象形成鲜成鲜明的明的对照对照2005年世界粮食计划署总干事莫里斯提醒人们:截止到世界粮食日(年世界粮食计划署总干事莫里斯提醒人们:截止到世界粮食日(10月月16日)日),全世界今年已有,全世界今年已有6,241,512人死于饥饿和饥饿引起的疾病。在近几十年的进步人死于饥饿和饥饿引起的疾病。在近几十年的进步之后,长期处
8、于饥饿状态之中的人口总数又在攀升了。之后,长期处于饥饿状态之中的人口总数又在攀升了。当今世界上有当今世界上有1/31/3的粮食产量直接来源于施用化学肥料所导致的粮食产量直接来源于施用化学肥料所导致的增产。这意味着,如果没有化肥工业,在的增产。这意味着,如果没有化肥工业,在2020世纪,全世界有世纪,全世界有2020亿人会因饥饿而丧生!亿人会因饥饿而丧生!1909190919091909年,德国化学家哈伯成年,德国化学家哈伯成年,德国化学家哈伯成年,德国化学家哈伯成功地建立了每小时能产生功地建立了每小时能产生功地建立了每小时能产生功地建立了每小时能产生80808080克氨的装置,他也因此获得克氨
9、的装置,他也因此获得克氨的装置,他也因此获得克氨的装置,他也因此获得了了了了1918191819181918年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。科学天才科学天才与与战争魔鬼战争魔鬼-弗里茨弗里茨哈伯哈伯现代化学战的现代化学战的始作俑者始作俑者”化化学学农农药药在在防防治治病病虫虫害害,保保护护人类生存环境中发挥重要作用。人类生存环境中发挥重要作用。化学纤维化学纤维化学合成药物的发展,使得许多不治之症得以治愈,使人化学合成药物的发展,使得许多不治之症得以治愈,使人们的寿命延长了将近们的寿命延长了将近1倍,并大大改善了人类的生存质量。倍,并大大改善了人类的生存质
10、量。很显然:在过去的很显然:在过去的100多年里,化学,特别是多年里,化学,特别是合成化学的发展为人类的生存、生存质量的改合成化学的发展为人类的生存、生存质量的改善做出了其它六大科学技术进步所无法比拟的善做出了其它六大科学技术进步所无法比拟的贡献。贡献。由此可见,化学合成技术的发展和完善是化学由此可见,化学合成技术的发展和完善是化学科学工作者在科学工作者在20世纪对人类做出的最大贡献,世纪对人类做出的最大贡献,也是在也是在20世纪最伟大的科学技术进展。世纪最伟大的科学技术进展。化学学化学学科的声誉在恶化科的声誉在恶化p 恐怖威胁p 环境污染p 化学武器第一章 化学反应热 Chemicalrea
11、ctionheat 1.1 1.1 基本概念基本概念1.1.1系统和环境系统和环境系统系统(system)(system):被研究的对象。被研究的对象。被研究的对象。被研究的对象。系系系系统统统统可可可可以以以以是是是是具具具具体体体体的的的的,也也也也可可可可是是是是假假假假想想想想的的的的;可可可可以以以以是是是是具具具具有有有有边界的,也可以是不具有边界的。边界的,也可以是不具有边界的。边界的,也可以是不具有边界的。边界的,也可以是不具有边界的。环境环境(surroundings)(surroundings):系统以外与其密切相关的部分。系统以外与其密切相关的部分。系统以外与其密切相关的
12、部分。系统以外与其密切相关的部分。按按按按系统和环境之间系统和环境之间系统和环境之间系统和环境之间物质和能量的交换情况物质和能量的交换情况物质和能量的交换情况物质和能量的交换情况 (1 1)敞开系统敞开系统(opensystem)(opensystem)既有物质又有能量交换既有物质又有能量交换既有物质又有能量交换既有物质又有能量交换 (2 2)封封闭闭系系统统(closed(closedsystem)system):无无无无物物物物质质质质交交交交换换换换,但但但但可可可可有有有有能量交换能量交换能量交换能量交换(3 3)孤孤立立系系统统(isolated(isolatedsystem)sys
13、tem):无无无无物物物物质质质质交交交交换换换换,无无无无能能能能量交换量交换量交换量交换 图 1.系统与环境示意图1.1.2 1.1.2 状态与状态函数状态与状态函数(state function)n n系统的状态系统的状态(state)(state):系统宏观性质(例如:系统宏观性质(例如:压力、温度、体积、能量、密度、组成等)的压力、温度、体积、能量、密度、组成等)的综合表现。系统某宏观性质变化,系统的状态综合表现。系统某宏观性质变化,系统的状态也发生变化。也发生变化。n n状态函数状态函数:用来描述系统状态的物理量,称用来描述系统状态的物理量,称为系统的性质。是状态的单值函数,又称为
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