物理化学基础知识3.ppt

复习提问 2.2物理化学的基本概念 2.2.2 相 2.2.3能量 2.2.3能量 2.2.3能量 2.3炼钢热效应 2.3.1炼钢化学反应的热效应 2.3.2热化学方程式 2.3.3盖斯定律 2.3.3盖斯定律 小结与作业 * * 一、组织教学、复习旧课，引入新课 二、教学内容 2.2物理化学的基本概念 2.3炼钢热效应 小结与作业 2物理化学基本知识（第三讲） 返回 1.为什么出钢前减少渣中FeO含量？ 2.分析影响钢液粘性的因素。 返回 2.2.1系统和环境 2.2.2相 2.2.3能量 2.2.1系统和环境 返回 1系统 把所研究的对象称为系统。 2环境 在系统以外，和系统密切相关的物质称为环境。例如钢水为系统，则炉渣、炉衬、炉气为环境；如钢水、炉渣为系统，则炉衬、炉气为环境。 注意：系统与环境之间不一定有真实界面。 返回 系统中物理性质和化学性质完全均匀的部分称为相。 相与相之间有明显的分界面，用机械方法可以分开。例如：一杯水，杯中各部分的物理和化学性质都相同，因此无论水量是多少，它为一相；当水中加入几块冰，虽然它们的化学性质相同但物理性质不同，所以该系统为水和冰两相。 下页 1 内能 热现象中分子动能、势能、分子内部的各种能量的总和统称为内能。一般它随系统的温度升高而增大。内能的单位用焦耳(J)或千焦(kJ)表示。 2热量 热量是指热传递中系统吸收或放出的能量。 当系统不发生状态变化时，可以说有多少内能，而不能说有多少热量。热量的单位也用焦耳(J)或千焦(kJ)表示。 下页 （1）生成热 在一定条件下，由稳定单质生成1摩尔化合物的反应热效应，就称为该化合物的生成热。用 表示，单位为J/mol或kJ/mol 注意：规定稳定单质的生成热为0 。 在标准状态下测定的生成热叫做标准生成热。用符号 表示，右下标i指i物质，而外压对热效应的影响也很小，使用时往往不加右上标Θ。 返回 （2）相变热：在一定温度下，物质相变所吸收或放出的热叫相变热，又称潜热。它的单位为(千)焦/摩尔(J/mol或kJ/mol)。 （3）溶解热： 在标准状态下，一定量的物质溶于一定量的溶剂中所产生的热效应叫做溶解热。溶解热大小与溶剂的数量、溶质的数量、温度、外压等因素有关。 炼钢中常用的溶解热是指1摩尔的其它元素溶于纯铁液中所吸收或放出的热量。由于溶解热的存在，炼钢过程中加入的各种造渣剂及合金元素等都能影响炉温，因而在炼钢中必须考虑 。 返回 2.3.1炼钢化学反应的热效应 2.3.2热化学方程式 2.3.3盖斯定律 返回 一个化学反应的生成物与反应物温度相同时，反应过程中放出和吸收的热量称为化学反应热效应，也称为反应热。温度用热力学温度衡量，炼钢中常用1873K(1600℃ )热效应数值。化学反应热效应单位为焦耳(J)或千焦(kJ)。 规定吸热为正值，放热为负值。 等容热效应、等压热效应。炼钢中常用等压热效应数值。 返回 1热化学方程式的定义： 2热化学方程式的书写规定： (1)在参加反应的各物质后面注明其聚集状态，并用括号括上；其中s、l、g分别表示固体、液体、气体。炼钢中用[ ]表示金属溶解相，()表示渣中溶解相，{ }代表气相。 (2)规定吸热为正值，放热为负值。 (3)参加反应的物质的量要注明，即反应式要配平； (4)注明反应进行时的温度与外压，反应温度在ΔH右下角，反应外压在ΔH右上角，将反应热效应数值注在对应的化学方程式后。 1 盖斯定律的定义 化学恒压热效应只取决于反应的始末态，与过程无关。盖斯定律是能量守恒定律在物理化学中的应用。 例如：石墨碳完全燃烧成｛ ｝，可以通过两条不同途径实现： 途径1：一步完成， 石墨碳完全燃烧生成｛ ｝，热效应为 途径2：两步完成， 石墨碳不完全燃烧生成｛CO｝， 然后CO继续燃烧生成｛ ｝， 根据盖斯定律有： = + 下页 返回 2 盖斯定律的应用 将热化学反应方程式当代数式处理，进行加减、系数乘除、移项和合并同类项，求出指定的化学反应方程式后，反应热也按同样的方法求出。这样通过已知的反应计算得到未知或无法测出的热效应数值。