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    简介:

    [第1课] 1.元素与原子

    介绍了化学课里面的几个重要概念:什么是元素?什么是原子?

    [第2课] 2.原子简介

    原子是由质子、中子和电子构成的。原子中各粒子的位置和它奇怪的构造。

    [第3课] 3.电子轨道

    电子轨道是一个能表示电子在原子中的运动、位置,以及能量的概念。而电子排布则是电子填入电子轨道的方式。

    [第4课] 4.电子轨道(续)

    简述了轨道形态以及缘由、以及元素周期表的分区。

    [第5课] 5.核外电子排布

    主要介绍d轨道和f轨道的电子排布。

    [第6课] 6.核外电子排布2

    关于核外电子排布的一些例子和练习。

    [第7课] 7.价层电子

    通过简化的电子排布式引出最外层电子——价电子的概念,并介绍价电子在化学反应中起到的关键作用

    [第8课] 8.元素周期表中的“族”

    从各个族的角度来解读元素周期表。最外层电子数与各族的性质密切相关,元素周期表的规律性从很大程度上来说,是关于最外层电子数的。

    [第9课] 9.元素周期律-电离能

    第一电离能是指基态原子失去一个电子成为+1价离子所需的能量,通过研究不同原子电离能的变化规律来探索元素周期律

    [第10课] 10.电负性

    紧接第一电离能,提出第二电离能的概念,进而介绍了十分重要的元素性质——电负性。电负性表示元素原子对电子的渴求程度,在周期表中有自左下向右上渐增的大趋势。

    [第11课] 11.离子键、共价键与金属键

    组成物质的原子间是以化学键的方式进行作用的,抑或说化学键是原子间的一种作用。

    [第12课] 12.分子式和实验式

    呐,看分子呢,最重要就是要有合适的表示方式啦。其中,分子式和实验式是最为常用的,两者的信息不同各有长度。然后引出相对原子质量的概念之后,我们就能更方便地由实验式推出分子的质量组成了。

    [第14课] 14.从质量组成到分子实验式

    12集中,我们介绍了从实验式或分子式中推出质量组成的方法。有了13集介绍的摩尔的概念,这集我们来教大家怎么从质量组成反推出实验式。

    [第15课] 15.一个质量组成的练习

    继续上一集从质量组成反推出分子的实验式的问题,这集来做些更有趣的练习吧。

    播放中

    [第16课]16.化学方程式配平

    为了得到等号两边守恒的方程式,以便以后研究各种问题,我们要先学会配平化学方程式。虽然看起来很头疼,但是跟着这集教的步骤一步一步来,问题的解决简直就是水到渠成。

    [第17课] 17.化学计量

    有这么多的这些东西和那么多的那些东西,反应后得到的产物到底会是多少?这就是化学计量的内容。

    [第18课] 18.化学计量-限制反应物

    如果反应不是刚刚好把反应物都用完,那么怎么计算得到产物有多少?为了解决这个问题,首先要找出限制反应物,然后按照限制反应物的量计算产品。

    [第19课] 19.理想气体方程 PV=nRT

    以压强P为切入点,通过例子推出理想气体方程。并且解释了理想气体的概念。

    [第20课] 20.理想气体状态方程-例1

    这段视频向我们展示了理想气体状态方程的应用,加深我们对该方程的理解。

    [第21课] 21.理想气体状态方程-例2

    关于理想气体状态方程的例题,通过计算得出了标准状况下理想气体摩尔体积的值

    [第22课] 22.理想气体状态方程-例3

    关于理想气体状态方程的例题,简单讨论了一下气体摩尔常数R。

    [第23课] 23.理想气体状态方程-例4

    关于理想气体状态方程的例题,运用理想气体摩尔体积解题。

    [第24课] 24.气体分压

    分压是指同一温度下气体混合物中各种气体单独存在并占有与混合气体相同体积时所具有的压力。介绍压力与物质的量之间的关系和分压定律,并以此为依据解题

    [第25课] 25.物质的状态

    介绍常见的物质的三种状态,并解释了一般物质是如何在三种状态之间相互转化的。

    [第26课] 26.物质的状态(续)

    物质的相态(续):物质的第四种状态--等离子态。等离子态,听起来很外太空,那么它到底是以何种形式如何存在的呢?而它又有哪些特质呢?

    [第27课] 27.熔化热与汽化热

    比热容与熔化热和汽化热:以常见的水为例,发生相变的时候,系统往往需要吸收或放出热量,同时不改变系统的温度,这部分热量被称为熔化热和汽化热。介绍了比热容的概念之后,我们就能通过例子学会计算温度和相态发生变化的时候,系统的能量变化。

    [第28课] 28.关于冷却水

    水的冷却问题:要用多少低温的冰,才能使热水冷却到目的温度呢?基本思路是,先计算热水冷却需要放出的能量,而这部分能量即冰要吸收的能量,从而计算冰的质量。

    [第29课] 29.相图

    这集我们来学习利用相图来判断物质在特定的温度和压强下的相态。

    [第30课] 30.范德华力

    这集系统地开始讨论分子间作用力--范德华力。重点讲了其中最弱的伦敦色散力(由于电子的分布不均而形成的作用力),取向作用,以及较强的氢键(由于分子中强电负性原子的吸电子作用而形成的作用力)。

    [第31课] 31.原子晶体、金属晶体、离子晶体

    原子晶体、金属晶体、离子晶体:三种最重要的晶体类型,分别是由共价键、金属键、离子键缔合而成。键的强度不同,三种晶体的熔沸点和硬度因此可作大致比较。

    [第32课] 32.蒸气压

    液体蒸发是由于液体表面有些分子动能很大,就可以跑到空气里,一定程度后,就达到动态平衡,形成蒸气压,而压强和温度对此影响很大。

    [第33课] 33.悬浊液、胶体、溶液

    在本集里面,Sal介绍了化学中关于混合物分类的重要方式。

    [第34课] 34.溶剂化作用

    盐溶解于水时发生了什么事呢?我们都知道水是极性分子,所以水的正极板会和盐的负离子异性相吸,同时负极板就跑去跟正离子在一起,这就是溶剂化作用。然而温度又起到了什么作用?答案就是,如果溶质是固体,越热越溶,如果溶质是气体,就反过来。

    [第35课] 35.沸点升高和熔点降低

    如果把盐溶到水里,那么溶液的熔沸点和原来的纯水相比有了什么变化?聪明的你们肯定意识到答案就是这集的题目。但是,为什么会这样呢?为什么熔沸点的影响会不一样呢?问题的关键就是,液体表面的粒子组成变化了。

    [第36课] 36.反应动力学简介

    化学反应是一个有效碰撞的过程,这个过程具体是怎么发生的?体系的能量会怎么变化?为什么有些反应一下就结束了,而有些却要好几天?这就是反应动力学的内容。

    [第37课] 37.反应平衡

    有很多反应是可以双向来回进行的,我们称之为可逆反应。那么可逆反应最后变成什么样子才到头呢?噢,原来到了一定程度,反应就会到达动态平衡,这时,各物质的浓度就不再变化了。为了方便表示,化学大家们就定义了一个神秘的平衡常数。

    [第38课] 38.关于离子的大小

    哎呀,因为Sal在之前的视频里面氯离子画得比钠离子大,后来被质疑了,所以就做了这个小视频,专门讲离子的大小。我们之前讲过原子大小,但是变成离子之后,这个大小可是会变化的哟。

    [第39课] 39.平衡常数直观推导

    为什么平衡常数的方程是这样的?为什么浓度要乘计量数的次方,而不是直接乘计量数?为什么生成物是分子,反应物是分母?这一切都是可以通过概率来直观推导的。

    [第40课] 40.平衡常数

    本集Sal着眼于计算,以一个例子导出平衡方程式。

    [第41课] 41.多相平衡

    如果反应体系里面不仅仅是溶液,还有固体,或纯物质,或气体,这样的多相平衡中,平衡常数的表达式里怎么表示它们的浓度?答案就是我们可以忽略固体和纯物质。因为浓度表示的是概率,而它们何时何地存在的概率都是1。

    [第42课] 42.勒夏特列原理

    一个反应已经达到平衡了,如果我很调皮地到处捣乱,加些东西进去,或者改变一下压强温度,反应会如何应对?勒夏特列先生告知我们,反应平衡会向减小这种捣乱的方向移动,减小我们的影响。

    [第43课] 43.pH, pOH, and pKw.pH、pOH、pKw的简介

    水自己的时候也很不安分,它会发生解离生成氢离子和氢氧根,当然也是个可逆反应,平衡常数称为Kw。而前面加个小p,就表示对它们取负的常用对数,例如pKw=-lgKw。同时pKw还等于pH加上pOH呢。

    [第44课] 44.酸碱理论

    酸碱是两类重要的化合物,但是它们现在能叫这个名字,却不是简单的事。由阿伦尼乌斯定义到酸碱质子理论,再到路易斯定义的酸碱电子理论,酸碱的定义都有所不同。所以如果以后看到一种化合物被称作酸或碱,就不要太困惑咯。

    [第45课] 45.强酸强碱的pH和pOH

    计算强酸强碱的pH和pOH,关键就是从酸碱的浓度里面算出氢离子和氢氧根的浓度,然后根据p的定义,取负的常用对数就好啦。

    [第46课] 46.弱酸的pH

    弱酸之所以弱,就是因为它在水中不完全电离,那已知弱酸的初始浓度,怎么算平衡时候电离出的氢离子浓度,又怎么算pH咧? 没关系!我们有万能的平衡常数,代数法,简单解决。

    [第47课] 47.弱碱的pOH

    和上集一样,利用万能的平衡常数,由初始的碱的浓度,用代数法算出平衡时氢氧根的浓度,从而得到pOH的值。

    [第48课] 48.共轭酸和共轭碱

    由酸碱反应引出酸和碱的概念,重点介绍质子理论中酸和碱的定义、共轭酸与共轭碱的概念以及如何写出某种物质的共轭酸(共轭碱)。

    [第49课] 49.pKa与pKb的关系

    在这集中,我们会看到上帝的“鬼斧神工”——pKa+pKb=14

    [第50课] 50.缓冲溶液和Hendersen-Hasselbalch方程

    如果你把强酸或者强碱倒到弱酸和它的共轭碱组成的溶液里面,神奇的是,pH不会有太大的变化,所以这样的溶液被称为缓冲溶液,它可以稳定溶液的pH!!而且!我们还可以通过Hendersen-Hasselbalch方程算出这个具体数值。

    [第51课] 51.强酸滴定

    如果你很想知道某个强酸的度,这时就可以采用强碱来滴定,通过pH的变化确定酸的浓度哦。

    [第52课] 52.弱酸滴定

    如果未知溶液是弱酸,由于它不完全电离,那么滴到什么时候才到等当点?等当点的pH是多少?怎么算出弱酸的浓度?

    [第53课] 53.半等当点

    由前两集,我们知道了等当点的意义。那么半等当点又有什么玄机呢?

    [第54课] 54.滴定小结

    强酸、弱酸、强碱、弱碱、pH、pKa、等当点、半等当点……如果你觉得这堆名词就像是一堆星星在你头上转啊转,那就快来做几题熟悉一下吧。

    [第55课] 55.氧化态的简介

    氧化态其实是个虚拟的东西,就是把所有键都看成离子键,然后通过对比电负性分析各个元素的化学价,具体怎么做?看我!

    [第56课] 56.氧化态(续)

    介绍如何通过化学式计算化合物中元素的氧化态。穿插介绍了化学反应中“氧化”和“还原”的概念。

    [第57课] 57.关于过氧化氢的更正

    对上一集中关于过氧化氢中氧的氧化态的更正,加深对氧化态概念的理解。

    [第58课] 58.氧化还原反应

    还升失氧,氧降得还。(还)原剂的氧化值上(升)(失)去电子变成(氧)化产物;(氧)化剂的氧化值下(降)(得)到电子变成(还)原产物。

    [第59课] 59.原电池

    把两种可以发生置换反应(氧化还原的一种)的金属分开,接个导线,然后居然就可以产生电流了!!

    [第60课] 60.三种衰变

    就像是食物有赏味期限,元素放久了也会“变质”,原子核会扔出一些东西,然后变成另外一种元素,这就是衰变。根据它们“扔”的东西的不同,主要有三种衰变。

    [第61课] 61.半衰期

    上集讲到了衰变,一堆原子里有一半发生衰变需要的时间就是半衰期。我们可以通过这个概念,算出还有多少原子仍在“赏味期限”。

    [第62课] 62.半衰期指数公式的证明

    如果经过的时间不是整数个的半衰期,比如1.385个半衰期,那么剩下的多少个原子咧?

    [第63课] 63.指数型衰变的简介

    如果你跳过了上集,这集会直接给你端上热乎乎的指数型计算公式。

    [第65课] 65.宏观状态与微观状态

    在我们具体讨论热力学之前,我们先要来认识一下各种物理量是宏观的,还是微观的。

    [第66课] 66.准静态与可逆过程

    为了研究某一过程中各时间点物质的宏观状态函数,我们构造了一个“准静态过程”——即过程中任一时间点物质都无限接近平衡状态。再由准静态过程引出可逆过程的概念。

    [第67课] 67.热力学第一定律与热力学能

    讲了那么多热力学,第一定律都还没好好讲着实是不应该啊,不过其实它和能量守恒定律是没太大差别的。至于热力学能——U嘛,其实就是一个系统的总能量,什么形式的能量都算在它头上。所以对于一个理想系统来讲,ΔU=Q+W,特别是为了把这个W讲清楚,Sal老师花了很多的心思,赏脸看一个吧。

    [第68课] 68.热力学能(Ⅱ)

    热力学能就像是是能量的银行账户,这集,我们来熟悉一下,这个账户的帐,到底是怎么收支平衡的。

    [第69课] 69.膨胀做功

    现在大家都知道了ΔU=Q+W,但是,热量是怎么穿梭于系统内外的,能量又是怎么通过做功传递的呢?这个W到底是什么意思?

    [第70课] 70.膨胀做功与P-V曲线

    U这个龙头老大,实际好控制得很,因为它是个状态函数。也就是说,只要系统状态不变,不管它在外面怎么活蹦乱跳,只要回到同一个压强体积下,热力学能是始终如一的。所以,通过P-V曲线来确定U,简直就是柳暗花明又一村。

    [第71课] 71.U的证明

    讲了好几集热力学能——U了,一直都只是讨论它的相对值ΔU,对它的绝对值避而不见,这集,庐山真面目终于浮出水面,它其实就等于2/3 nRT。意外地简单吧,更让人意外的是,Sal老师这集,用最粗糙的假设,推出了最精致的真理。

    [第72课] 72.等温过程

    由上集我们知道,如果温度不变,热力学能U就不变,这时候如果系统膨胀,它就对外做功,那么热力学能应该就要减少,温度应该就要下降,但是,不是说好了不变的么!哈哈,破绽在哪里?

    [第73课] 73.卡诺循环与卡诺热机

    系统先是在等温线上安稳地当着“热二代”,可是时运不济,热源走了,它再也没有用之不竭的热量了,唯有坐食山空,看着压强和温度迅速走低,一个转念,开始自我压缩,变卖固有能量,维持自己的温度,提升自己的压强,还把多余的热给了可怜的大众,最后在时机正确的时候鲤鱼翻身,重振了家业,回到了原点。这就是坎坷的卡诺循环。

    [第74课] 74.卡诺循环体积公式的证明

    大自然的奥妙就在于,越是重要的结论,越是有简介明了的表达。所以啊,只要利用热力学能的定义、理想气体方程,就可以轻松得到卡诺循环里VB/VA=VC/VD了哦。欲知详情?快看看Sal老师的推导吧。

    [第75课] 75.熵是一个状态函数

    状态函数,顾名思义,就是函数的值只和系统的状态有关,跟变化的途径没有半毛钱关系。热量不是一个状态函数。然而熵,它和热量有着很亲密的关系,居然是个状态函数?!

    [第76课] 76.熵的热力学定义补充

    上集,证明了熵是个状态函数。但是!只证明了它在卡诺循环里是个状态函数啊!这怎么行呢?所以Sal老师又拿出了两个范例,证明了熵在任何可逆过程里,都是个尽忠尽责的状态函数,至于不可逆过程嘛,就难说了。

    [第77课] 77.熵的热力学定义与微观定义等价

    这集真的很妙。我们先定义一个函数S,用来描述系统的微观混乱度。最后,这个描述微观的函数S,居然就是我们平时描述宏观的熵!宏观和微观,竟然在一个函数上对等了。

    [第78课] 78.熵的直观体现

    熵的直观体现,便是大名鼎鼎的热力学第二定律:热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体而不留下其他变化。我们的常识的确如此,但是,为什么呢?

    [第79课] 79.麦克斯韦妖

    麦克斯韦妖,看名字就知道趣味十足。作为一个世纪经典的思维实验,麦克斯韦创造了一个“妖魔”,看似能颠覆热力学第二定律。但是“邪”终不可胜“正”,真相只有一个。

    [第80课] 80.熵的补充

    熵是一个宏观状态函数。注意啦,“宏观”!不要再拿那些连分子都表示出来的系统讲什么熵啦。

    [第81课] 81.卡诺热机的效率

    效率是个很常见的概念,放在热力学里面意思也不变。卡诺热机的效率1-T2/T1,其中T1和T2分别是高、低温热源的温度。过程虽然看起来有点复杂,但是结果真的是简单地惊人啊。

    [第82课] 82.卡诺热机的效率2——逆卡诺热机

    前面讲熵的时候,我们证明了卡诺循环是可逆的。换句话说,我们可以想象一下,按照逆行的卡诺循环制造出来的热机……难道,就是制冷机的横空出世?这符合热力学第二定律嘛?

    [第83课] 83.卡诺热机的效率——卡诺热机效率最高

    81集讲了怎么求卡诺热机的效率。能想象吗?这就是世界上最高效的热机了。如果你不服气,硬是相信会有超级热机能够打败卡诺热机的。那么很不幸,Sal老师用几分钟,就毁灭了你的信仰。

    [第84课] 84.焓

    我们无论如何,都想弄出一个能描述热量的“状态”函数。看起来很难,但只要定义H=U+PV,定压的时候,就有H=Q。你可能会很不屑地觉得:“切。要定压才有用。那不就是没用咩?”错啦。大部分化学反应都是定压发生的呀。

    [第85课] 85.生成热

    从单质反应生成一种物质,系统悄悄吸收的热量有多少,这就叫物质的生成热,用ΔHf表示。诶?H不是焓么?怎么是热了?没有什么好奇怪的。上集不是讲了吗,压力不变的话,ΔH=Q。生成热,就是一个具体的应用。

    [第86课] 86.盖斯定律与反应焓变

    盖斯定律说反应的能量变化与途径没有关系。那么我们就可以把一个反应拆成两个。先将反应物“打回原形”,变成元素单质,再由元素单质反应生成产物。利用生成热,反应的焓变就呼之欲出了。

    [第91课] 91.化学计量学例题1

    化学计量学例题1:拿到一个方程式,别人再给你其中一种物质的质量或物质的量,剩下的化合物的质量和物质的量通通都能算出来。这就是漂亮的化学计量学。P.S.记得要先配平哦。

    [第92课] 92.化学计量学例题2

    葡萄糖和氧气反应生成水和二氧化碳,已知葡萄糖有25.0g,求完全反应的氧气、水、二氧化碳的质量。Sal老师会一步一步地带着大家求出答案。只要理解了这题,你会发现,化学计量的题目不过如此嘛。

    [第93课] 93.限制性反应物例题

    通常两种东西反应,都不是刚刚好全部用光光的,总是会有一个不够,而另一个太多。那么这集,我们就来看看这样的情况。

    [第94课] 94.化学计量法求实验式与分子式

    化学计量学除了能求出反应里面各物质的质量以及物质的量,它还可以结合原子守恒,推出未知反应物的实验式!是不是很神奇呢?

    [第95课] 95.求反应物实验式

    通过产物CO2和H2O的质量求得未知酸中C、H这两个家伙的物质的量,再求得其质量,又已知未知酸质量,从而求得O的质量,进而求得O的物质的量,通过三个物质的量之比,求得最简整数比,即得反应物实验式。

    [第96课] 96.溶液中的化学计量

    化学计量学问题??!!前面纯理论的课听的有点晕了吧。没关系!这次我们通过具体的例子再了解一下整体思路和流程。同时复习一下让初学者头疼不已的“物质的量”和“浓度”和“质量”之间的数量关系。千万不要错过哦。

    [第97课] 97.溶液化学计量例题

    这次我们加入了单位换算,而且我们不一步一步来了。我们整理出完整的思路,把整个表达式都弄了出来再甩出计算器。感觉好像会比较复杂,因为总要拖着一堆数字前进,但是熟练了之后,这样更快捷,而且结果也更精确哦。

    [第98课] 98.由质量分数求实验式与分子式

    这集我们接着来求丁香酚的实验式和分子式。但是题目只给了丁香酚各元素的质量分数,以及摩尔质量,而不是质量。这可怎么办呢?关键啊,是先做一个假设,假设这个化合物,只有1mol。这样,不就轻而易举得到质量了吗?

    [第99课] 99.强碱滴定二元酸

    关于酸碱滴定的题目,无论条件是什么,都要先列出反应,搞清酸和碱的配比关系。然后再利用摩尔质量是物质的量和质量的桥梁。所有问题都能迎刃而解。

    [第100课] 100.分光光度法

    这个名字听起来就很高端,似乎是不能为常人所能理解的。但是越复杂的东西,其实越有着简单内心。分光光度的原理非常简单。就是越浓或者越多的溶液,就能吸收越多的光,所以看起来就越不透明。既然如此,我们就能通过测出吸收了多少光,得到溶液浓度了!

    [第101课] 101.分光光度法例题

    上集我们讲了分光光度法的原理。这集,我们利用吸光度和溶液浓度的线性关系,求任意吸光度对应的浓度哦。图解或者计算都可以哦。

    [第102课] 102.盖斯定律例题

    还记得盖斯定律吗?反应的焓变,跟途径没有关系!所以只知道一个反应里各个物质的 自己反应的焓变也没关系。只要把它们拼拼凑凑,就能拼出原反应,然后把相应的焓变一加就完事儿了!不过注意反应逆过来还有翻倍的时候,焓变也要跟着变哦。

    [第103课] 103.饱和蒸气压例题

    这道题看起来会比较复杂,但是只要弄清每一步的用意,学会这个解法真是一点问题没有。有一杯水放在房间里,那么很久以后,水会完全蒸发么?我们知道,空气中的水分子达到某个程度就不会增加了,这时水分子的分压,就叫它的饱和蒸气压。那么,这个房间,要蒸发多少水才能达到饱和蒸气压呢?

    [第104课] 104.相变例题

    我有一些室温下的乙醇,要把它全部蒸发掉,需要多少能量?这个问题要分两个部分看。我们知道液体要到达沸点才会开始蒸发,所以先求升高液体到沸点的能量。然后,光是到沸点当然不行,还要继续吸收能量才能变成气态啊。最后只要把这两个部分的能量加一加就大功告成了。

    可汗学院公开课:基础化学

    学校:可汗学院

    讲师:Salman Khan

    集数:104

    授课语言:英文

    类型:化学,社会,可汗学院,教育,科技

    课程简介:主要为化学的反应原理(包括动力学原理和热力学原理),内容与现今国内的大学一年级相关专业学生所用教材紧密对应,较为全面,无论是预习复习,还是扩展知识都十分适用。每课都特别地侧重于某个内容,学生不需要从头看起,有时甚至可以直接挑选自己需要和感兴趣的某节课看。

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