1 绪论 化学是一门既古老又年轻的科学 化学是研究和创造物质的科学,同工农业生产和国防现代化,同人民生活和人类社会等都有非常密切的关系。化学是一门中心性的、实用的和创造性的科学,主要是研究物质的分子转变规律的科学。 化学与物理一起属于自然科学的基础学科。 研究现状(2000 年) 化合物>2000 万种 时间分辨率:1 fs 空间分辨率:0.1nm 分析所需最小量:10-13 g。 1. 化学的定义与分支学科 定义: 化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构和性质及其变化规律和变化过程中能量关系的科学 化学的分支学科 无机化学:无机物 有机化学:碳氢化合物及衍生物 分析化学:测量和表征 物理化学:所有物质系统 高分子化学:高分子化合物 若干新分支:环境化学、核化学等等 2. 化学的地位和作用 化学仍是解决食物短缺问题的主要学科之一 化学继续推动材料科学发展 化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障 化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用 化学是生命科学的重要支柱 3. 学习的目的、内容和要求 学习目的 1. 了解当代化学学科的概貌 2 2. 用化学的观点分析、认识生活和工作中的化学问题 学习内容 1. 理论化学:两条“主线” 2. 应用化学: 化合物知识;化学在相关学科中的应用 3. 实验化学 学习要求 1. 辨证的思维 2. 发展的眼光 3. 实践的方法 3 第一章 热化学与能源 引言 反应的热效应: 化学反应时所放出或吸收的热叫做反应的热效应,简称热效应或反应热。 热化学: 研究化学反应中热与其他能量变化的定量关系的学科叫做热化学。 能源:指能向人们提供能量的自然资源。例如:燃料燃烧所产生的热量和化学反应中所发生的能量转换和利用都是能源的问题。 本章首先重点讨论如何用实验方法测量化学反应的热效应和如何从理论上计算化学反应的热效应这两个问题,最后适当介绍能源中的燃料。 1 .1 反应热效应的测量 一、基本概念 1 .反应的热效应: 化学反应时所放出或吸收的热叫做反应的热效应,简称热效应或反应热。 2 .系统和环境:作为研究对象的那一部分叫做系统,系统以外的与系统有密切关系的周围物质叫做环境。系统可大可小,而且,系统与环境的划分不是一成不变的。 二、反应热效应的测量 1 . 硫酸和氢氧化钠在水溶液中发生中和反应的热效应的测量: H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+...