第一讲授课单位,503教研室教员,王文国课时,40学时第二炮兵工程学院第二炮兵工程学院第二炮兵工程学院化学的概念研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程化学的分类物理化学：
分析化学：
有机化学：
无机化学,研究对象为无机物质研究对象为有机物质定性分析和定量分析用物理学的原理和方法来研究化学变化规律的科学，研究内容对象为物理学和化学交叉内容。
第二炮兵工程学院
★权威性的不列颠百科全书对工程的解释为：,将科学应用于最有效地转化为自然资源，造福人类,；
★,辞海》中对工程有两个解释：,1.将自然科学的原理应用到工农业生产中去而形成的各学科的总称。如水利工程、土木建筑工程、冶金工程、海洋工程、生物工程和环境工程等等； 2.
指具体的施工建设项目。如三峡工程、京九铁路工程等等。,；
工程的定义
★工程化学基础主要讲解应用于实际工农业生产的一些重要的化学理论，其中包含无机化学、有机化学、物理化学以及生物化学在实际中应用最多、最为重要的理论。
第二炮兵工程学院课程性质：
基础课程,对化学作一整体的阐述和讨论,,化学导论,
课程特点：
1） 简明,概括地反映化学学科的一般原理,基本规律和研究方法
2）用化学的观点分析、认识工程技术中的化学问题，起化学与工程技术间的桥梁作用。
课程的任务：,
1）了解近代化学的基本理论，掌握必要的化学基本知识和基本技能
2）了解化学在工程技术上的应用，能运用化学的观点来理解相关学科中涉及化学的有关问题第二炮兵工程学院学习内容：
化学变化宏观规律
物质的微观结构理论
化学与环境、材料、能源第二炮兵工程学院学习方法与参考书
作笔记 ;
做作业,课外自学 ;
做实验,实验预习及报告参考书：
[1] 天津大学无机教研室,大学化学,天津大学出版社,1994
[2] 王华明,化学与现代文明,浙江大学出版社,1998
[3] 唐有祺,化学与社会,高等教育出版社,1997
[4] 华彤文等,普通化学原理 （ 第 2版 ）,北京大学出版社,1993
学习方法：
第二炮兵工程学院物质的层次：
物质就其大小而言，大致可分为微观、宏观和宇观三个层次 ；
每个层次又可分为无数个亚层次。祥教材 P1
第二炮兵工程学院一、系统：
体 系
The System
为研究的方便，我们把某一部分真实世界作为研究的对象，并将它与其周围的物质或空间区分开来，这部分研究对象就称为 系统 （有时称体系或物系）
环境：
系统以外与之直接联系的部分，则称为环境第二炮兵工程学院系统分类
（ 1） 敞开体系：
体系与环境间既有能量交换,又有物质交换 。
（ 2） 封闭体系：
体系与环境间有能量交换,没有物质交换 。
（ 3） 孤立体系：
体系与环境间既没有能量交换,也没有物质交换 。
第二炮兵工程学院
① 开放； ②封闭； ③孤立 (隔离 )
有 m,E 交换 有 E,无 m 无 m,E
常见！
第二炮兵工程学院
★ 系统的宏观性质：质量、温度、压力、体积、
密度、组成等。
★ 系统的热力学性质 ——体系的宏观性质。
简称体系的性质。
系统性质：
第二炮兵工程学院
（ 1）广度性质 又称容量性质特点：广度性质的量值与体系中物质的量成正比。具有加和性。 如质量、体积．热容量等。
（ 2）强度性质特点：强度性质的量值只决定于体系的自身特性，与体系中物质的量无关。无加和性。
如温度、压力、密度等。
系统性质的分类：
第二炮兵工程学院系统状态的概念状态 ——体系物理,化学性质的总和 。 例如质量,温度,
压力,体积,密度,组成等 。 当这 些性质都有确定的值时,就说体系处于一定的状态,即热力状态 。
始态 ——体系发生变化前的状态终态 ——体系发生变化后的状态
（ 1） 体系的状态是体系物理,化学性质的综合表现 。
（ 2）体系的性质与状态有一一对应的关系，体系的每一个物理、化学性质都是状态的函数，简称状态函数。
系统性质与状态之间的关系：
第二炮兵工程学院二、相物质在一定的温度和压力条件下所处的相对稳定的状态，称为物质的聚集状态，简称物态 。
物态：
相：
系统中任何化学组成均匀，物理和化学性质都相同的，且可用机械方法分离出来的部分，称为 相两者关系：
相是一种物态，但物态不是相。如果说系统是对物质的初步划分，则物态是广义的概念（为了研究的方便），那么相是对物质更进一步的划分，这样对化学进行微观的研究就更为方便。
第二炮兵工程学院第二炮兵工程学院通过以上学习,关于 相 的理解有五点：
1.具有相同的物理性质,化学性质和稳定性；
2.相和相之间有明显的界面；
3.一种相并不一定含有一种物质,有可能是混合物；
4.聚集状态相同的物质不一定是一个相；
5.固体物质形成固体溶液时为一个相 。
第二炮兵工程学院三、物质的量
1.化学反应是化学研究中的一个中心课题，概括地讲，
由原有物质（反应物）转变为新物质（生成物）的变化叫做化学变化，也称化学反应。
2.所有化学反应都是分子内部原子间的结合状态,的改变,而且具有如下两个特征：
(1)质量守恒 。 即化学反应系统中物质的总质量不会改变 。 这意味着,化学反应前后有关元素的种类和原子数目不会消失也不会增多 。
(2)伴随有能量变化 。 化学变化是反应物化学键被破坏和生成物 （ 也称产物 ） 化学键形成的过程,通常,破坏化学键要吸收能量,而形成新的化学键要放出能量,
因而伴随化学反应的进行,系统或需吸收能量,或要释放能量 。
第二炮兵工程学院能量变化和物质变化的衡量标准：
1971年，第 14届国际计量大会（ CGPM） 选择物质的量 作为基本物理量，单位为摩尔（ mol），
用以计量原子、分子、电子等物质微粒的,物质的量,。
长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量七个基本物理量的基本单位于 1971
年被定为国际标准单位。都是从不同角度对这个物质世界进行衡量的基准。
物质的量的物理意义：
第二炮兵工程学院物质的量之单位,摩尔（ mol）
物质的量之符号,n
阿伏加德罗常数 NA和粒子数 N的关系,n=N/NA
摩尔质量,M＝ m/n,单位为 kg·mol-1（ 千克 /
摩尔，读作千克每摩尔）
注意,使用摩尔时必须注意指明基本化学单元。基本单元可以是 分子、原子、基团、电子及其他粒子，
或是这些粒子的特定组合。例如用 m（ B） 表示 B的质量摩尔浓度，用 x（ HCI） 表示氯化氢的摩尔分数。
第二炮兵工程学院四、反应进度定义,反应系统中任何一种反应物或产物在反应过程中物质的量 的变化 dnB与该物质的化学计量数 B的比值 。
其表达式 （ 瞬时反应进度 ） 为 dξ =dnB/B
符号,ξ
单位,mol
物理意义,1982年国家标准中引入了这一概念,作为化学反应最基础的量,用来描述和表征化学反应进行程度,给描述化学反应带来方便 。
第二炮兵工程学院某时间段的反应进度,反应未发生，则 ξ=0,表达式可表 示为,ξ=ΔnB/B
规定,反应物的化学计量数为负值，产物的化学计量数为正值注意,反应进度只与化学反应方程式的写法有关，而与选择反应系统中何种物质来表达无关第二炮兵工程学院例如 合成氨反应：
N2 （ g） ＋ 3H2 （ g） ＝ 2NH3 （ g） (1)或
1/2N2 （ g） ＋ 3/2H2 （ g） ＝ NH3（ g） (2)
当该反应进行到某阶段,其反应进度为 ξ 时,若刚好消耗掉 1.5mol H2（ g）,按反应方程式可推算出同时消耗掉 N2（ g） 的物质的量为 0.5 mol,同时生成了 1.0mol NH3（ g）,按反应进度的定义式并根据反应式 （ 1） 得：
第二炮兵工程学院
22
1,5( ) / ( ) 0,5
3
m o ln H H m o l
22
0,5( ) / ( ) 0,5
1
m o ln N N m o l
33
1,0( ) / ( ) 0,5
2
m o ln N H N H m o l
试想根据反应式（ 2）会是怎样的结果？
第二炮兵工程学院转化速率定义,反应进度随时间的变化率符号,
单位,mol.s-1
表达式：
与化学反应速率的区别关系,两者表征化学反应进行快慢的物理量，只是，前者侧重于物质消耗或生成的进展快慢，后者侧重于化学反应本身的快慢。
t
作业,P5练习题之 1,5,6题
第二炮兵工程学院本章小结知识要点：
物质层次及其运动理论,认识源于实践,没有止境,确立正确的学习方法；
系统,环境概念,掌握敞开系统,封闭系统,孤立系统的划分；
聚集状态和相的关系,相的概念与真实内涵；
质量守恒和能量变化,,物质的量,的符号,单位及有关计算；
反应进度的概念，化学计量数正负值。
重点内容：
系统,相的概念 。
难点内容：
相概念的理解与辨识 。
分析化学：
有机化学：
无机化学,研究对象为无机物质研究对象为有机物质定性分析和定量分析用物理学的原理和方法来研究化学变化规律的科学，研究内容对象为物理学和化学交叉内容。
第二炮兵工程学院
★权威性的不列颠百科全书对工程的解释为：,将科学应用于最有效地转化为自然资源，造福人类,；
★,辞海》中对工程有两个解释：,1.将自然科学的原理应用到工农业生产中去而形成的各学科的总称。如水利工程、土木建筑工程、冶金工程、海洋工程、生物工程和环境工程等等； 2.
指具体的施工建设项目。如三峡工程、京九铁路工程等等。,；
工程的定义
★工程化学基础主要讲解应用于实际工农业生产的一些重要的化学理论，其中包含无机化学、有机化学、物理化学以及生物化学在实际中应用最多、最为重要的理论。
第二炮兵工程学院课程性质：
基础课程,对化学作一整体的阐述和讨论,,化学导论,
课程特点：
1） 简明,概括地反映化学学科的一般原理,基本规律和研究方法
2）用化学的观点分析、认识工程技术中的化学问题，起化学与工程技术间的桥梁作用。
课程的任务：,
1）了解近代化学的基本理论，掌握必要的化学基本知识和基本技能
2）了解化学在工程技术上的应用，能运用化学的观点来理解相关学科中涉及化学的有关问题第二炮兵工程学院学习内容：
化学变化宏观规律
物质的微观结构理论
化学与环境、材料、能源第二炮兵工程学院学习方法与参考书
作笔记 ;
做作业,课外自学 ;
做实验,实验预习及报告参考书：
[1] 天津大学无机教研室,大学化学,天津大学出版社,1994
[2] 王华明,化学与现代文明,浙江大学出版社,1998
[3] 唐有祺,化学与社会,高等教育出版社,1997
[4] 华彤文等,普通化学原理 （ 第 2版 ）,北京大学出版社,1993
学习方法：
第二炮兵工程学院物质的层次：
物质就其大小而言，大致可分为微观、宏观和宇观三个层次 ；
每个层次又可分为无数个亚层次。祥教材 P1
第二炮兵工程学院一、系统：
体 系
The System
为研究的方便，我们把某一部分真实世界作为研究的对象，并将它与其周围的物质或空间区分开来，这部分研究对象就称为 系统 （有时称体系或物系）
环境：
系统以外与之直接联系的部分，则称为环境第二炮兵工程学院系统分类
（ 1） 敞开体系：
体系与环境间既有能量交换,又有物质交换 。
（ 2） 封闭体系：
体系与环境间有能量交换,没有物质交换 。
（ 3） 孤立体系：
体系与环境间既没有能量交换,也没有物质交换 。
第二炮兵工程学院
① 开放； ②封闭； ③孤立 (隔离 )
有 m,E 交换 有 E,无 m 无 m,E
常见！
第二炮兵工程学院
★ 系统的宏观性质：质量、温度、压力、体积、
密度、组成等。
★ 系统的热力学性质 ——体系的宏观性质。
简称体系的性质。
系统性质：
第二炮兵工程学院
（ 1）广度性质 又称容量性质特点：广度性质的量值与体系中物质的量成正比。具有加和性。 如质量、体积．热容量等。
（ 2）强度性质特点：强度性质的量值只决定于体系的自身特性，与体系中物质的量无关。无加和性。
如温度、压力、密度等。
系统性质的分类：
第二炮兵工程学院系统状态的概念状态 ——体系物理,化学性质的总和 。 例如质量,温度,
压力,体积,密度,组成等 。 当这 些性质都有确定的值时,就说体系处于一定的状态,即热力状态 。
始态 ——体系发生变化前的状态终态 ——体系发生变化后的状态
（ 1） 体系的状态是体系物理,化学性质的综合表现 。
（ 2）体系的性质与状态有一一对应的关系，体系的每一个物理、化学性质都是状态的函数，简称状态函数。
系统性质与状态之间的关系：
第二炮兵工程学院二、相物质在一定的温度和压力条件下所处的相对稳定的状态，称为物质的聚集状态，简称物态 。
物态：
相：
系统中任何化学组成均匀，物理和化学性质都相同的，且可用机械方法分离出来的部分，称为 相两者关系：
相是一种物态，但物态不是相。如果说系统是对物质的初步划分，则物态是广义的概念（为了研究的方便），那么相是对物质更进一步的划分，这样对化学进行微观的研究就更为方便。
第二炮兵工程学院第二炮兵工程学院通过以上学习,关于 相 的理解有五点：
1.具有相同的物理性质,化学性质和稳定性；
2.相和相之间有明显的界面；
3.一种相并不一定含有一种物质,有可能是混合物；
4.聚集状态相同的物质不一定是一个相；
5.固体物质形成固体溶液时为一个相 。
第二炮兵工程学院三、物质的量
1.化学反应是化学研究中的一个中心课题，概括地讲，
由原有物质（反应物）转变为新物质（生成物）的变化叫做化学变化，也称化学反应。
2.所有化学反应都是分子内部原子间的结合状态,的改变,而且具有如下两个特征：
(1)质量守恒 。 即化学反应系统中物质的总质量不会改变 。 这意味着,化学反应前后有关元素的种类和原子数目不会消失也不会增多 。
(2)伴随有能量变化 。 化学变化是反应物化学键被破坏和生成物 （ 也称产物 ） 化学键形成的过程,通常,破坏化学键要吸收能量,而形成新的化学键要放出能量,
因而伴随化学反应的进行,系统或需吸收能量,或要释放能量 。
第二炮兵工程学院能量变化和物质变化的衡量标准：
1971年，第 14届国际计量大会（ CGPM） 选择物质的量 作为基本物理量，单位为摩尔（ mol），
用以计量原子、分子、电子等物质微粒的,物质的量,。
长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量七个基本物理量的基本单位于 1971
年被定为国际标准单位。都是从不同角度对这个物质世界进行衡量的基准。
物质的量的物理意义：
第二炮兵工程学院物质的量之单位,摩尔（ mol）
物质的量之符号,n
阿伏加德罗常数 NA和粒子数 N的关系,n=N/NA
摩尔质量,M＝ m/n,单位为 kg·mol-1（ 千克 /
摩尔，读作千克每摩尔）
注意,使用摩尔时必须注意指明基本化学单元。基本单元可以是 分子、原子、基团、电子及其他粒子，
或是这些粒子的特定组合。例如用 m（ B） 表示 B的质量摩尔浓度，用 x（ HCI） 表示氯化氢的摩尔分数。
第二炮兵工程学院四、反应进度定义,反应系统中任何一种反应物或产物在反应过程中物质的量 的变化 dnB与该物质的化学计量数 B的比值 。
其表达式 （ 瞬时反应进度 ） 为 dξ =dnB/B
符号,ξ
单位,mol
物理意义,1982年国家标准中引入了这一概念,作为化学反应最基础的量,用来描述和表征化学反应进行程度,给描述化学反应带来方便 。
第二炮兵工程学院某时间段的反应进度,反应未发生，则 ξ=0,表达式可表 示为,ξ=ΔnB/B
规定,反应物的化学计量数为负值，产物的化学计量数为正值注意,反应进度只与化学反应方程式的写法有关，而与选择反应系统中何种物质来表达无关第二炮兵工程学院例如 合成氨反应：
N2 （ g） ＋ 3H2 （ g） ＝ 2NH3 （ g） (1)或
1/2N2 （ g） ＋ 3/2H2 （ g） ＝ NH3（ g） (2)
当该反应进行到某阶段,其反应进度为 ξ 时,若刚好消耗掉 1.5mol H2（ g）,按反应方程式可推算出同时消耗掉 N2（ g） 的物质的量为 0.5 mol,同时生成了 1.0mol NH3（ g）,按反应进度的定义式并根据反应式 （ 1） 得：
第二炮兵工程学院
22
1,5( ) / ( ) 0,5
3
m o ln H H m o l
22
0,5( ) / ( ) 0,5
1
m o ln N N m o l
33
1,0( ) / ( ) 0,5
2
m o ln N H N H m o l
试想根据反应式（ 2）会是怎样的结果？
第二炮兵工程学院转化速率定义,反应进度随时间的变化率符号,
单位,mol.s-1
表达式：
与化学反应速率的区别关系,两者表征化学反应进行快慢的物理量，只是，前者侧重于物质消耗或生成的进展快慢，后者侧重于化学反应本身的快慢。
t
作业,P5练习题之 1,5,6题
第二炮兵工程学院本章小结知识要点：
物质层次及其运动理论,认识源于实践,没有止境,确立正确的学习方法；
系统,环境概念,掌握敞开系统,封闭系统,孤立系统的划分；
聚集状态和相的关系,相的概念与真实内涵；
质量守恒和能量变化,,物质的量,的符号,单位及有关计算；
反应进度的概念，化学计量数正负值。
重点内容：
系统,相的概念 。
难点内容：
相概念的理解与辨识 。
