无机化学教案(15)

无机化学

（2）恒压过程：体系状态是在压力不变条件下发生变化。

（3）恒容过程：体系状态是在体积不变条件下发生变化。

（4）绝热过程：体系状态发生变化时，体系和环境之间没有热的交换。

体系从一个始态变化到另一终态，可以经由不同的方式，完成体系变化过程的具体方式或步骤叫途径。

4.内能

体系内部能量的总和叫做体系的内能。用符号U表示，单位是J或kJ。

内能是体系内部状态所决定的能量总和，它是体系本身的性质，只取决于体系的状态。体系在一定的状态时，体系内能的数值是确定的。因此内能是体系的状态函数，任何变化过程的内能变化值ΔU只与体系的终态和始态有关，而与体系变化的途径无关。

5.化学反应的热效应

在一定条件下，当反应体系只对抗外压做膨胀功时，化学反应完成后，若使反应体系的温度回到起始温度，体系所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应（或叫反应热）。

6.盖斯定律

盖斯定律基本内容：化学反应的热效应只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。或者说，无论给定的化学反应是一步完成的还是分几步完成，只要始态和终态一定，则一步完成的反应热效应与各分步反应的反应热效应的代数和相等。盖斯定律只适用与恒压过程和恒容过程。

7.热化学反应方程式

表示化学反应热效应关系的方程式叫热化学方程式。

授课要点

一、热力学第一定律

（一）热和功

热是由于体系与环境之间存在着温差，而在体系与环境之间进行交换和传递的能量，以符号Q表示。

功除热以外的其它能量交换形式统称为功，如电功、膨胀功、表面功等。以符号W表示，在化学反应体系中如果有气体物质参与，体系常反抗外压做膨胀功（体积功），W ＝ P ΔV。除膨胀功以外的所有其它形式的功都叫有用功。

热和功的单位常用J或kJ。由于热和功是体系在变化过程中的一种能量交换形式，因而它们不是体系的性质，也就不是体系的状态函数。例如我们不能说体系含多少热量而只能说体系在某一过程中放出或吸收多少热量。

以热和功的方式交换和传递的能量不仅有大小，还有方向问题。在热力学中热和功的能量传递方向用正、负号表示。规定：如果体系从环境吸收热量Q为正值；体系向环境放出热量Q为负值。如果体系对环境做功W为正值，环境对体系做功W为负值。

因为正、负号在热和功的描述中具有特殊的物理意义，所以在进行热和功的书写和计算时不能省略。

（二）热力学第一定律

热力学第一定律就是能量守恒定律。即自然界的一切物质都有能量，能量具有不同的形式，能量可以从一种形式转化成另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，但在能量的转化和传递过程中，能量的总值保持不变。

因为体系与环境之间进行的能量交换或传递只有热和功两种形式。当一个封闭体系由