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1、n邓加旭，副教授。1986年毕业于四川师大化学系。n主讲无机化学有机化学分析化学物理化学化学与社会教师简介物理化学基本内容物理化学基本内容化学热力学化学热力学化学动力学化学动力学电化学电化学光化学光化学表面化学表面化学量子力学量子力学统计热力学统计热力学研究方法研究方法 宏观方法宏观方法 微观方法微观方法 宏观与微观方法宏观与微观方法学习方法学习方法打好基础打好基础深深入入理理解解公公式式的的含含义义、使使用用条条件件，切切忌忌死死记记硬背，掌握方法硬背，掌握方法加加强强练练习习，练练习习时时一一定定要要分分析析过过程程和和条条件件，切忌硬套公式切忌硬套公式第一篇第一篇 化学热力学化学热力学热
2、力学基础与内容热力学基础与内容热力学第一定律热力学第一定律-能量转化与守恒能量转化与守恒热力学第二定律热力学第二定律-能量转化的方向与限度能量转化的方向与限度热力学第三定律热力学第三定律-揭示化学平衡的本质揭示化学平衡的本质热力学的方法和局限性热力学的方法和局限性方方法法局局限限性性研究大量粒子所构成的宏观体系研究大量粒子所构成的宏观体系只考虑变化前后的净结果只考虑变化前后的净结果能判断变化能否发生以及进行到能判断变化能否发生以及进行到什么程度什么程度只考虑整体行为只考虑整体行为只判断过程能否发生，不知其原因只判断过程能否发生，不知其原因不能预示过程的速度不能预示过程的速度基本概念基本概念体系
3、体系 环境环境敞开体系敞开体系有物质交换有物质交换有能量交换有能量交换体系的分类体系的分类封闭体系封闭体系无物质交换无物质交换有能量交换有能量交换孤立体系孤立体系无物质交换无物质交换 无能量交换无能量交换体系的性质与状态体系的性质与状态描述体系热力学状态的性质称描述体系热力学状态的性质称热力学变量热力学变量广度性质广度性质数数值值与与物物质质的的数数量量成正比成正比V C U H S GV C U H S G强度性质强度性质数数值值与与物物质质的的数数量无关量无关T P T P V Vm m C Cm m 状态状态体系的物理体系的物理性质与化学性质与化学性质的综合性质的综合表现表现 体系性质的
4、数值与状态间所保持的一体系性质的数值与状态间所保持的一种函数关则此性质即为种函数关则此性质即为状态函数状态函数U S U S G A HG A H 状态函数的特征：状态函数的特征：1 1）状状态态确确定定，状状态态函函数数有有唯一值唯一值2 2）状态函数的改变值与过状态函数的改变值与过程无关程无关 状态函数的微小变状态函数的微小变化为全微分化为全微分热力学平衡态热力学平衡态热平衡热平衡力平衡力平衡相平衡相平衡化学平衡化学平衡 过程与途经过程与途经过程过程-系统发生的任何变化系统发生的任何变化 单纯状态变化单纯状态变化 相变化相变化 化学变化化学变化 热力学第一定律热力学第一定律 热力学第一定律
5、的表达式热力学第一定律的表达式 功与过程功与过程 定温定量理想气体克服外压定温定量理想气体克服外压 体积从体积从V V1 1膨胀到膨胀到V V2 2所作的功所作的功自由膨胀自由膨胀 等外压膨胀等外压膨胀多次等外压膨胀多次等外压膨胀(1)(1)克服外压为克服外压为 ，体积从，体积从 膨胀到膨胀到(2)(2)克服外压为克服外压为 ，体积从，体积从 膨胀到膨胀到(3)(3)克服外压为克服外压为 ，体积从，体积从 膨胀到膨胀到无限缓慢膨胀无限缓慢膨胀-可逆可逆功与途径有关功与途径有关同一过程，途径不同，功的大小不相同同一过程，途径不同，功的大小不相同可逆膨胀，体系对环境作最大功可逆膨胀，体系对环境作最
6、大功可逆压缩，环境对体系作最小功可逆压缩，环境对体系作最小功功与过程小结功与过程小结热与过程热与过程 定压热（焓定压热（焓H H）-两两V V相等的容器于水浴中，左相等的容器于水浴中，左球充满气体，右球为真空球充满气体，右球为真空（如图（如图1 1）结果结果:水水T T不变，即不变，即Q Q=0=0；体系体系V V不变不变 W W=0=0；该过程的该过程的盖盖 吕萨克吕萨克18071807年，年，焦耳在焦耳在18431843年实验年实验打开活塞，气体由左球冲入打开活塞，气体由左球冲入右球，达平衡（如图右球，达平衡（如图2 2）相变热（焓）相变热（焓）热容热容C C热力学第一定律的应用热力学第一
7、定律的应用 等等压压过过程程 等容过程等容过程 等等T T过程过程 绝热压缩，绝热压缩，U U增加增加,使体系温度升高使体系温度升高绝热膨胀，绝热膨胀，U U下降下降,使体系温度降低使体系温度降低绝热过程绝热过程 黄色黄色-等压面；等压面；兰色兰色-等温面等温面；红色红色-等容面等容面。理想气体等温可理想气体等温可逆膨胀逆膨胀AB作的功作的功大于绝热可逆膨胀大于绝热可逆膨胀AC所作的功所作的功,如图如图向真空膨胀向真空膨胀可逆相变可逆相变 不可逆相变设计为可逆过程不可逆相变设计为可逆过程热力学第一定律在化学反应中的应用热力学第一定律在化学反应中的应用 反应热反应热Q Q 与与 的关系的关系 反应热反应热 的计算的计算（1 1）-（2 2）得得 例如：求例如：求C(s)C(s)和和 生成生成CO(g)CO(g)的的 反应热。反应热。已知已知:（1 1）（2 2）由生成焓求反应焓由生成焓求反应焓例如：在298.15 K时HCl(g)的标准摩尔生成焓rHm(298.15K)=-92.31kJmol由热烧焓求反应焓由热烧焓求反应焓 高温下反应热的计算高温下反应热的计算绝热过程中最高温度的计算绝热过程中最高温度的计算