普通化学-物质的状态
普通化学知识点总结(全)
普通化学复习资料3.1物质的结构与物质的状态3.1.1原子结构1．核外电子的运动特性核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。
2．核外电子的运动规律的描述由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念。
(1)波函数Ψ(原子轨道)：用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。
一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。
(2)概率密度（几率密度）：Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度。
(3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。
黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多。
(4)四个量子数:波函数Ψ由n.l.m三个量子数决定，三个量子数取值相互制约：1)主量子数n的物理意义：n的取值：n=1,2,3，4……∞ ,意义：表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定单电子原子的电子运动的能量。
n = 1，2，3，4, ……∞，对应于电子层K，L，M，N, ···具有相同n值的原子轨道称为处于同一电子层。
2)角量子数ι:ι的取值：受n的限制，ι= 0,1,2……n-1 (n个)。
意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量。
…ι的取值： 1 ， 2 ， 3 ， 4电子亚层：s, p, d, f……轨道形状：球形纺锤形梅花形复杂图3－13)磁量子数m:m的取值：受ι的限制， m=0 ,±1,±2……±ι(2ι+1个) 。
意义：确定原子轨道的空间取向。
ι=0， m=0， s轨道空间取向为1；ι=1, m=0 ,±1， p轨道空间取向为3；ι=2, m=0 ,±1,±2 , d轨道空间取向为5；……n ，ι相同的轨道称为等价轨道。
普通化学第3章 常见金属元素及其化合物
2010－3－17
三课时
讲授内容
• 一、钠及其化合物 • 二、铝及其化合物 • 三、铁及其化合物 • 四、硬水的软化
• IA族的元素的氧化物对应的水化物都是可溶 于水的碱，所以称作碱金属。
• 碱金属元素包括：锂、钠、钾、铷、铯。 以钠为代表，学习钠的有关知识。
一、钠及其化合物
Al
熔点/℃
660
Al2O3 2050
（2）铝的化学性质
4Al+3O2=2Al2O3
与硫、卤素的反应（学生自己写化学方程式）
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ H+
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ OH-
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
剂。
腐植酸钠
腐植酸钠是一种高分子非均一 的芳香族，是多羟基、羧酸的 钠盐，外观为黑色粉状、晶状 固体。溶于水，呈碱性。具有 离子交换、吸附、络合、螯合、 絮凝、粘结等多种功能。
主要规格：
腐植酸 （干基计） ≥60.0% 水不溶物（干基计） ≤15.0%
水 份 ≤15.0% PH 8.0-10.0
•主要用途： 工业方面：用于陶瓷增效剂，钻井泥浆降失水剂， 混凝土早强减水剂，废水处理剂、软水染色剂，离子交换剂、 锅炉水处理剂等。 其他方面：主要用于土壤改良剂、植物生长调节剂、养殖池水 处理剂、饲料添加剂及兽药制剂等。
• C. 宝石：红宝石——铬元素
•
蓝宝石——铁、钛等元素
（2）氢氧化铝Al(OH)3
• 为白色胶状沉淀，是两性氢氧化物，既能 与酸反应生成铝盐，又能与碱反应生成偏 铝酸盐。 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O
第三章普通化学(一)
普通化学考试内容一、物质的结构和物质状态二、溶液三、化学反应速率及化学平衡四、氧化还原反应与电化学五、有机化学普通化学考试大纲一、物质的结构和物质状态原子结构的近代概念；原子轨道和电子云；原子核外电子分布；原子和离子的电子结构；原子结构和元素周期律；元素周期表；周期族：元素性质及氧化物及其酸碱性。
离子键的特征；共价键的特征和类型；杂化轨道与分子空间构型；分子结构式；键的极性和分子的极性；分子间力与氢键；晶体与非晶体；晶体类型与物质性质。
第一节物质的结构与物质的状态一.原子结构的近代概念1.核外电子的运动特性微观粒子运动逻辑的异常性：能量的量子化和波粒二象性。
(1)能量的量子化原子核外的电子只能处于一些不延续的能量状态中,原子吸收和辐射的能量是一份一份的不延续的，因此原子光谱是不延续的线状光谱.量子:每一小份不延续的能量的基本单位叫量子.。
(2)波粒二象性电子具有粒子性，因为电子具有质量,有动量；大量电子通过晶体光栅，产生衍射图像，证实微观粒子波是具有统计性的几率（概率）波。
2.核外电子的运动状态的描述(1)波函数：用空间坐标来描写波的数学函数式。
Ψ (x,y,z)Ψ (r, θ, φ)。
一个决定的波函数Ψ，代表核外电子一种运动状态，习惯上称为一个原子轨道。
第 1 页/共8 页(2)量子数1）主量子数n取值：n=1,2,3……∞,意义：表示电子能量的高低和离核的远近。
n越大，能量越高，电子离核越远。
n = 1，2，3，4, ……∞，对应电子层： K，L，M，2)角量子数ι取值：ι=0,1,2……n-1(n个),意义：①决定原子轨道的形状；ι= 0, 1, 2, 3……s, p, d, f……球形纺锤形梅花形复杂②代表亚层，n与ι共同决定原子轨道能量高低。
第 3 页/共 8 页P 轨道角度分布图d 轨道角度分布图3）磁量子数m:取值：m=0 ,±1,±2……±ι，共 (2ι+1)个,意义：①决定原子轨道的空间取向；②决定亚层中原子轨道的数目同一个亚层的轨道，称为等价轨道。
《普通化学》课后习题答案
普通化学第一章 习题答案1. 答案（1-）（2-）（3+）（4-）2. 答案（1c ）（2d ）（3a ）（4d ）（5abd ）（6ad ）（7d ）（8d ）3. 答案（1）燃烧前后系统的温度（2）水的质量和比热（3）弹式量热计热容4..答案：根据已知条件列式 K C g K g J g molg mol J b )35.29659.298](120918.4[5.0122100032261111-+⨯⋅⋅-=⨯⋅⋅⨯----- C b =849J.mol -15.答案：获得的肌肉活动的能量=kJ mol kJ mol g g8.17%3028201808.311=⨯⋅⨯⋅--6. 答案：设计一个循环 3× )(2)(32s Fe s O Fe →×3→)(243s O Fe )(3s FeO ×2（-58.6）+2(38.1)+6p q =3(-27.6) 17.166)1.38(2)6.58()6.27(3-⋅-=----=mol kJ q p7.答案：由已知可知 ΔH=39.2 kJ.mol -1 ΔH=ΔU+Δ（PV ）=ΔU+P ΔVw ‘=-P ΔV= -1×R ×T = -8.314×351J = -2.9kJ ΔU=ΔH-P ΔV=39.2-2.9=36.3kJ8.下列以应（或过程）的q p 与q v 有区别吗？ 简单说明。
（1）2.00mol NH 4HS 的分解NH 4HS(s) NH 3(g)＋H 2S(g) （2）生成1.00mol 的HCl H 2(g)＋Cl 2(g) 2HCl(g) （3）5.00 mol CO 2(s)（干冰）的升华CO 2(s)CO 2(g) （4）沉淀出2.00mol AgCl(s) AgNO 3(aq)＋NaCl(aq) AgCl(s)＋NaNO 3(aq)9.答案：ΔU-ΔH= -Δ（PV ）=-Δn g RT (Δn g 为反应发生变化时气体物质的量的变化) (1)ΔU-ΔH=-2×(2-0)×8.314×298.15/1000= - 9.9kJ(2)ΔU-ΔH=-2×(2-2)×R ×T= 0(3)ΔU-ΔH=-5×(1-0)×8.314×(273.15-78)/1000= -8.11kJ (4)ΔU-ΔH=-2×(0-0)×R ×T= 010.（1）4NH 3(g)+3O 2(g) = 2N 2(g) +6H 2O(l) 答案 -1530.5kJ.mol -1（2）C 2H 2(g) + H 2(g) = C 2H 4(g) 答案 -174.47kJ.mol -1 （3）NH 3(g) +稀盐酸 答案 -86.32kJ.mol -1 写出离子反应式。
普通化学-绪论
不能迟到早退、旷课，超过三次不计成绩。严禁在课堂 上喧哗和阅读其它书刊，玩手机，听MP3等。
五 信息反馈
加强师生间的双向沟通，对课程、教学方法等有何要求 和意见，可向学习委员或班长反映，或直接找老师。
办 公 室：XXX 联系方式：XXXXXXXXXXX Email： XXX
15
普通化学 General Chemistry
1
General Chemistry
绪论
一 化学
1、化学的定义
Introduction
★ 化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的 科学。
---《中国大百科全书（化学卷）》（1989）
★ 化学是研究物质变化（或物质运动）的科学。
★ 化学是一门在原子、分子或离子的层次上研究物质的 组成、结构、性质之间内在联系以及外界条件对变化的影响。
9
General Chemistry
2、普通化学的内容
Introduction
物质的状态
原子结构
普 物质的结构
分子结构
通
化 学
化学反应基本原理
化学热力学 化学平衡 化学动力学
水溶液中的化学反应
酸碱反应 沉淀反应 氧化还原反应 配位反应
10
General Chemistry
3、普通化学的教学基本要求
6
General Chemistry
Introduction
★ 化学是自然科学中处于承上启下地位的中心学科。
信息电子 新材料
生物技术
冶金
化学
新能源
医药 卫生
军事 国防
衣、食、 住、行
资源利用 环境保护
7
General Chemistry
普通化学第四章 化学平衡
以后在平衡组成的实际运算中多用标准平衡常数。
上页
下页
主页
2020/12/12
7
4.2化学反应等温方程及其应用
rGmø(T) 与 K ø的关系
平衡时即有： rGmø(T) ＝－RT lnK ø
此式即为标准吉布斯自由能与平衡常数的关系式。由此式可 以看出：
－ 得反应： N2O4(g) 2NO2 (g)
K
ø3＝
(peq(NO2)/p
ø)2
•
(peq(N2O4)/p
ø)-1＝
K
ø
1
/
K
ø
2
(3) 反应方程式乘以系数q，则新反应的平衡常数为原反 应平衡常数的q次方。即
K
ø
新
＝
(K
ø原)q
上页
下页
主页
2020/12/12
12
4.1化学平衡 状态
4、平衡常数的物理意义和应用
eE + f F gG + hH
在标准状态下，标准平衡常数 K ø可表示为： K ø＝ (ceq(G)/c ø)g • (ceq(H)/c ø)h • (ceq(E)/c ø)-e • (ceq(F)/c ø)-f
K ø＝ (ceq(B)/c ø)B
K ø＝ (peq(G)/p ø)g • (peq(H)/p ø)h • (peq(E)/p ø)-e • (peq(F)/p ø)-f
rSmø(298K) = BSmø(B)
= 245.35 + 2×186.80 －222.96 －2×198.59
= －1.19 J•mol-1•K-1
rGmø(600K)
热化学方程式1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H=－483.6kJ/mol H= 483.6kJ/mol 4.热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示 热化学方程式中各物质前的化学计量数 分子个数，表示对应物质的物质的量。 分子个数，表示对应物质的物质的量。对于相同 的反应，当化学计量数不同时， 不同。 的反应，当化学计量数不同时，其∆H不同。 不同
1mol气态 气态H 1mol气态 反应生成2mol气态HCl 气态Cl 2mol气态HCl， （4）当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl， 放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。 放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。 184.6KJ的热量
规律一：热化学方程式中各物质前的化学计量数不 化学计量数不表示 规律一：热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示
分子个数，表示对应物质的物质的量 物质的物质的量。 分子个数，表示对应物质的物质的量。当化学计量数不同 不同， 与化学计量数成正比； 时，其∆H不同， ∆H与化学计量数成正比；若反应逆向进 则改变符号，但数值不变。 行，则改变符号，但数值不变。
热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的 4、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的 物质的量，可为整数或分数。普通化学方程式中化学 物质的量，可为整数或分数。 计量数宏观上表示各物质的物质的量， 计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原 子分子数目，只能为整数，不能为分数。 子分子数目，只能为整数，不能为分数。 根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍， 5、根据焓的性质，若化学方程式中各物质的系数加倍， 数值也加倍；若反应逆向进行， 改变符号， 则△H的数值也加倍；若反应逆向进行，则△H改变符号， 但绝对值不变。
第5章物质结构基础《普通化学》(第五版)PPT课件
pz轨道投影
dxy轨道投影
图5.5 原子轨道形状
首页 上一页 下一页 末页
15
(3) 磁量子数 m 的物理意义：
m 的取值: m = 0,1,2,···l, 共可取2l + 1个值 确定原子轨道的伸展方向
除s轨道外,都是各向异性的
p轨道, m=-1,0,+1,有三个伸展方向 d轨道, m=-2,-1,0,+1,+2有五个伸展方向
r2 = x2 + y2 + z2
r
θ
• P(x,y,z)
z = r cos θ
φ
rsin y
x
x = r sinθ cos φ
y = r sin θ sin φ
图5.3 球面坐标变换
r12 rr2 rr2s1in(sin )r2s1i2n 22 82m(EV)0
h2
首页 上一页 下一页 末页
10
31
6 多电子原子轨道的能量估算
多电子原子存在能级交错的现象，如何估算主量子 数n和角量子数l 不相同的两个能级的能量高低呢？
我国化学家徐光宪教授根据原子轨道能量与量子 数n 和l 的关系，归纳得到了一个近似规律：
l=p
不同时，可以
n =3
l=s
发生能级交错
的现象。
n =2
n =1
l 相同时
n 相同时
图5-11 不同量子数的原子轨道能级
首页 上一页 下一页 末页
23
首页 上一页 下一页 末页
24
5.2.2 核外电子分布原理与方式
原子核外电子的分布要服从以下规则： 泡里不相容原理 能量最低原理 洪德规则
此外，还有一些其它的补充规则，用以解释以上规则 不足以说明实验事实的一些特例。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3
13:30:28
本课程主要教学内容
13:30:28
普化2-1 物质的状态 溶液 化学热力学初步 化学平衡 化学动力学基础 酸碱平衡和沉淀溶解平衡 普化2-2 氧化还原反应与电化学 原子结构与元素周期律 分子结构与化学键理论 配位化学基础
4
课程介绍
“普通化学”课程内容框架 物质的形 态与结构 物质的 变化规律 物质的制 备与性质
13:30:28
5
课程介绍
如何学好普通化学
1.注重理解基本概念、基本理论。 2.积极实践：做题练习，认真实验。 3.掌握正确的学习方法 (1)课前：积极预习，带着问题学习；
(2)课上：认真听课，记好课堂笔记；
13:30:28
22
1.1.2理想气体定律
2.理想气体的分压定律与分体积定律： 分压的概念:在混合气体中，每一种气体单独占有整个混 合气体的体积时所产生的压力称为该气体的分压。 假设混合气体中各组分均是理想气体，则一种气体的压力 不因其他气体的存在与否而改变，
13:30:28
nA + nB pA + pB
pA n A
pB nB
23
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律 在温度与体积恒定时，混合气体的总压力等于各组分气体 分压力之和。气体分压力等于该气体单独占有总体积时， 所表现的压力。
13:30:28
24
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律
N2 pN₂甲= 202.64kPa nN₂甲= 1mol
H2 pH₂乙= 101.32kPa nH₂乙= 2mol
解：混合前， pN₂甲= 202.64kPa pH₂乙= 101.32kPa nN₂= 1mol nH₂= 2mol
VN 2 ( 甲 )
nN 2 pN 2 ( 甲 ) nH 2
13:30:28
11
1.1.1 理想气体与实际气体
1.理想气体的概念： 温度不太低，压力不太高的稀薄气体。 2.两点基本假设： (1) 分子间距离很远（空气稀薄），相互作用力可忽略不 计； (2) 当气体的体积很大（压力小），气体分子自身的体积 通常很小，与气体所占体积相比，可忽略不计。
显然，理想气体并不存在。高温和低压下的实际气体，近 似看成理想气体。
(3)课后：及时复习，独立完成作业。
13:30:28
6
课程介绍
大学与中学教学方法的不同 大学 授课内容多，练习少，课后 需认真看书及时复习做习题 完全靠自觉 老师课后辅导时间较少，有 问题要靠自己多动脑筋，多与 同学讨论。
7
中学
授课内容少，练习多，保 证听懂掌握
学习有老师安排家长督促 老师大部分时间与学生相 处，有问题可及时问。
p总 = p1+ p2+ p3 + ·· pi = ∑ pi ·+ ·
13:30:28
26
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
分压的概念与道尔顿分压定律 ∵ p总V p1 p2 p3 ） ( n1 n2 n3 )RT （ V ∴ 得：
p总V n总 RT
普通化学
13:30:28
1
课程介绍
课程安排 教材：《现代化学基础》(第2版), 崔爱莉，沈光球等著， 清华大学出版社。 上课时间： 周二 上午1、2节(AM 8:00-9:45)实验(立教楼D406) 时间第7、8、11、13周 周二 下午5、6节 (劝学楼A204) 成绩评定方式： 1）平时作业、实验报告、考勤等—— 30％ 2）期末考试—— 70％
分体积定律：分体积是指混合气体中任一气体在与混合气 体处于相同温度下，保持与混合气体总压相同时所占有的 体积。混合气体的总体积等于各种气体的分体积的代数和： 即 已知
pV总 n总 RT
又pV1 n1 RT
pV2 n2 RT
V1 n1 可得： V总 n总
V2 n2 V总 n总
Vi ni 即 V总 n总
2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程：
摩尔气体常数
pV R nT
R = 8.314 m³ · -1· -1 或 kPa· · -1· -1 · mol K Pa dm³ mol K R = 8.314 J · -1· -1 mol K
13:30:28
16
1.1.2 理想气体定律
2
13:30:28
课程介绍
主要参考书： 《普通化学》 (第5版).浙江大学普通化学教研组编，北 京: 高等教育出版社, 2002 《普通化学原理》（第3版）.华彤文, 杨骏英, 陈景祖, 刘淑珍编著.北京: 北京大学出版社, 2005.7
《普通化学》（第2版）.同济大学普通化学与无机化学教 研室.上海：同济大学出版社.2005.10
nH 2
H2
nH 2
13:30:28
RT 96.8 0.355 8.314 298
pV nRT
0.0139 mol
30
例：在一个连通容器中，当活塞关闭时，容器甲盛有
1mol N2，压力为202.64kPa；容器乙盛有 2mol H2, 压力 为 101.32 kPa, 打开活塞使两种气体混合，求混合后，混 合气体的总压力和各自的分压力。（假定温度不变）
13:30:28
20
例：惰性气体氙能和氟形成多种氟化物 XeFx。实验测定在 80℃，15.6 kPa 时，某气态氟化氙试样的密度为0.899（g· dm 3)，试确定这种氟化氙的分子式。
M
RT
p
Mp 根据 RT
0.899 8.314 353 M 169( g mol 1 ) 15.6
Vi xiV总
pi xi p总
13:30:28
pi Vi p总 V总
28
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
A,B两种气体混合 分压定律：V、T 恒定
nA p A p总 n总
分体积定律：P、T 恒定
nA VA V总 n总
13:30:28 29
例：实验室用排水集气法收集氢气，在298K时收集氢气 的压力为100.0kPa, 体积为0.355 dm³ ，已知此温度下水 的饱和蒸汽压为3.2kPa，求收集到的氢气的分压和氢气 物质的量是多少？ 解： 理解氢气的压力为100.0kPa含义, (1) pH₂ = p总 – p水 = 100.0 - 3.2 = 96.8 kPa (2) p V
VN 2 ( 甲 )
nN 2 pN 2 ( 甲 )
RT
混合后， n总 = nN₂ + nH₂ = 3 mol
VH 2 ( 乙 )
nH 2 pH 2 ( 乙 )
RT
V总 VN 2 ( 甲 ) VH（乙） ( 2
nN 2 pN 2 ( 甲 )
nH 2
pH（乙） 2
)RT
13:30:28
13:30:28
普通化学
第一章 物质的状态
13:30:28
8
第一章 物质的状态
气体 液体 固体
13:30:28
9
第一章 物质的状态
气体 液体 固体
白云、大海和冰山构成了水的三种物态。
13:30:28 10
1.1 气体
理想气体与实际气体 理想气体定律 实际气体的状态方程式
分压的概念与道尔顿分压定律
则： p总V = n总RT
= ( n1+ n2+ n3 + ·· ni ) RT ·+ · = n1RT + n2RT + n3RT + ·· niRT ·+ · = p1V + p2V + p3V + ··+ piV · · = ( p1 + p2 + p3 + ·· pi ) V ·+ ·
pV nRT
m n M
m RT M
m M RT pV
13:30:28 18
1.1.2 理想气体定律
1. 理想气体状态方程： 气体方程的运用 求密度（ρ)
pV nRT
m n M
m V
nRT V p
m 有M n
m nRT p
13:30:28
mp nRT
证明该定律：利用理想气体状态方程
设：混合气体中含有1. 2. 3…. I 种气体，物质的量分别n1, n2, n3 … ni
温度和体积是恒定的，即混合气体中各种气体的温度和体 积都与混合气体相同。
若各组分气体均为理想气体，即分子间没有相互作用。
13:30:28
25
2.理想气体的分压定律与分体积定律：
1. 理想气体状态方程：
相关单位换算：
1 atm = 760 mmHg = 1.01325×10⁵Pa≈101 kPa 1 kPa⋅dm³= 1 J = 0.239 cal
1 cal = 4.184 J
13:30:28
17
1.1.2 理想气体定律