物理化學(xué)課程教案(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 歡堅(jiān)持自己的作品，就算別人都已經(jīng)做完，我也會(huì)不慌不忙，按步驟進(jìn)行自己的操作。其中不乏價(jià)格昂貴的電子儀器。根據(jù)新能源發(fā)展戰(zhàn)略研究專家預(yù)測(cè)，隨著石油的世界性大量消耗，不久后全球?qū)⒚媾R資源短缺的現(xiàn)實(shí)問題。成本偏高抑制了可再生能源市場(chǎng)，市場(chǎng)狹小又會(huì)給可再生能源的成本降低造成障礙。中國(guó)從農(nóng)業(yè)途徑產(chǎn)生的廢棄物可望一年產(chǎn)生800億立方米生物氣體，高于政府到2020年年產(chǎn)生440億立方米的目標(biāo)。中國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(20062020年)》中，關(guān)于優(yōu)先展新能源部分指出:“要重點(diǎn)研究開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，沿海與陸地風(fēng)電場(chǎng)和西部風(fēng)能資源密集區(qū)建設(shè)技術(shù)與裝備，高性價(jià)比太陽(yáng)光伏電池及利用技術(shù)，太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，太陽(yáng)能建筑一體化技術(shù)，生物質(zhì)能和地?zé)崮艿乳_發(fā)利用技術(shù)。(2)人均能源消費(fèi)量低，單位產(chǎn)值的能耗高。20世紀(jì)30年代，隨著對(duì)原子核研究的深入，人類發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)蘊(yùn)藏著巨大的可開發(fā)能量，并致力于和平利用原子能的研究。h/a,地?zé)岬闹苯永?6910 GW龐大的1615 億千瓦渦輪機(jī)的問世及其它進(jìn)展,使風(fēng)能的成本從1980 年以來已經(jīng)下降了90 %。同時(shí)，安全、高效、高密度、低成本的儲(chǔ)氫技術(shù)，是將氫能利用推向?qū)嵱没⒁?guī)模化的關(guān)鍵。還有一些能源，如氫能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⒑四堋⑸镔|(zhì)能源等，是正在以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開發(fā)和利用的能源，被通俗地稱為新能源。而在我國(guó),支持新能源發(fā)展的方針被明確寫進(jìn)了今年的政府工作報(bào)告,這意味著發(fā)展新能源的春天已經(jīng)到來。對(duì)于組成不變的均相系統(tǒng)，常有兩種重要的熱容cp?*?qpdt（10）?qv??h?????t??v??h?????t??p?hp??cpdtcv??hv??cvdtdt則相應(yīng)的定壓摩爾熱容與定容摩爾熱容ndtndt熱容是溫度的函數(shù)，這種函數(shù)關(guān)系因物質(zhì)，物態(tài)，溫度的不同而異，根據(jù)實(shí)cm,p?t??1?qp，cm,v?t??1?qvcp，m?t??a?bt?ctcp，m?t??a?bt?1 驗(yàn)常將氣體的定壓摩爾熱容寫成如下的經(jīng)驗(yàn)式：???2式中a,b,c,?是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由各物質(zhì)的自身的性質(zhì)決定。2．焓的絕對(duì)值無(wú)法確定，．在不做非體積功及等壓的條件下，系統(tǒng)發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，（7）qp??u?w(w?we?wf)證明：當(dāng)系統(tǒng)在p不變的情況下，從狀態(tài)（1）→狀態(tài)（2）由熱力學(xué)第一定律qp??u?w(w?we)qp??u?we?(u2?u1)?p(v2?v1)?(u2?p2v2)?(u1?p1v1)??h在不做非體積功時(shí) 在不做非體積功及等壓的條件下 ?u?qv?wr（8）在不做非體積功及等壓容的條件下 ??u?qv167。2不能實(shí)際發(fā)生的接近可逆過程的例子 ．恒壓下的相變過程 ．可逆電池在可逆情況下的放電過程式 3．適當(dāng)安排的化學(xué)反應(yīng)過程 如 注： ．實(shí)際發(fā)生的過程都為不可逆過程，上邊的例子只是說在一定的條件體系發(fā)生特定的變化過程，只要進(jìn)行得無(wú)限緩慢，可以當(dāng)作可逆過程．不可逆過程并不是說體系根本無(wú)法恢復(fù)原狀，而只是說體系和環(huán)境 同時(shí)恢復(fù)原狀。以圖2．2為例來說明做功的過程?w??f相同。系統(tǒng)中熱力學(xué)能的變化量可以通過變化過程中的q和w來確定。（2）系統(tǒng)在外力場(chǎng)中的位能（v）。有各種形式的功：體積功，電功，表面功，輻射功等。（4）絕熱過程 系統(tǒng)在變化過程中，與環(huán)境不交換熱量，這個(gè)過程稱為絕熱過程。描述一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)所需要的獨(dú)立變數(shù)的數(shù)目隨系統(tǒng)的特點(diǎn)而定，又隨著考慮問題目的復(fù)雜程度的不同而不同。狀態(tài)函數(shù)當(dāng)系統(tǒng)處于一定的狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中的各種性質(zhì)都有確定的數(shù)值，但系統(tǒng)的這些性質(zhì)并不都是獨(dú)立的，它們之間存在著某種數(shù)學(xué)關(guān)系（狀態(tài)方程）。（2）強(qiáng)度性質(zhì) 其數(shù)值決定于體系自身的特性，不具有加和性。熱力學(xué)第零定律的實(shí)質(zhì)是指出了溫度這個(gè)狀態(tài)函數(shù)的存在，它非但給出了溫度的概念，而且還為系統(tǒng)的溫度的測(cè)定提供了依據(jù)。－溫度的概念 為了給熱力學(xué)所研究的對(duì)象－系統(tǒng)的熱冷程度確定一個(gè)嚴(yán)格概念，需要定義溫度。如一個(gè)系統(tǒng)的變化的方向和變化所能達(dá)的限度等。但分子碰撞理論必定給人們描繪了反應(yīng)過程中分子相互作用的清晰圖象，成為反應(yīng)速率理論進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。rHQm(pQ)k=()exp[]exp[]hRTRRTEc,Eb，E0，Δ≠r Hm⊙，Δr≠Sm⊙，Ea和指前因子之間的關(guān)系185。所以這個(gè)理論也稱為絕對(duì)反應(yīng)速率理論。E0是活化絡(luò)合物的零點(diǎn)能與反應(yīng)物的零點(diǎn)能之間的差值。在由反應(yīng)物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化過程中，要經(jīng)過（由兩個(gè)反應(yīng)物分子構(gòu)成的體系的）勢(shì)能較高的過渡狀態(tài)，形成不穩(wěn)定的活化絡(luò)合物，它可以和反應(yīng)物達(dá)成平衡，而活化絡(luò)合物分解轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率就是該反應(yīng)的速率。A=LpdAB231。Ea/RTk(T)=LpdAB231。1Ea=RT2231。k=4LpdA231。Ec/RT247。Ec/RT231。247。ur+dur（或相對(duì)移動(dòng)能在er174。247。230。231。由于分子的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)和分子碰撞無(wú)關(guān)，可以不予考慮。第一篇：物理化學(xué)課程教案第十二章化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（二）教學(xué)目的與要求: 使學(xué)生了解和掌握化學(xué)反應(yīng)速率理論發(fā)展的動(dòng)態(tài)，兩種速率理論的具體的內(nèi)容，基本思路及其成功和不足之處。此時(shí)兩個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)的能量可以表示為：11112222E=m1v1+m2v2=(m1+m2)vM+mvr2222式中vM為分子的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)速度。ec247。因?yàn)?2246。246。N個(gè)分子的相對(duì)速率在ur174。RT246。RT246。RT246。RT231。1230。8kT246。8kT246。11．２ 過渡狀態(tài)理論過渡狀態(tài)理論又稱活化絡(luò)合物理論，是在量子力學(xué)及統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在理論有形成過程中又引入了一些模型假設(shè)。按照該理論的基本假設(shè)，在反應(yīng)進(jìn)行的過程中AB+ CABCCA + BA靠近B－C時(shí), B－C之間的化學(xué)鍵松馳, 同時(shí)三個(gè)原子構(gòu)成的反應(yīng)體系的勢(shì)能會(huì)發(fā)生變化, 形成過渡的活化絡(luò)合物, 最后活化絡(luò)物分解, 生成產(chǎn)物分子, 在這個(gè)過程中, 體系的勢(shì)能是核間距和的函數(shù), 1．反應(yīng)坐標(biāo)反應(yīng)體系(三個(gè)原子)．E0與Eb的關(guān)系及定義Eb是活化絡(luò)合物的最低勢(shì)能與反應(yīng)物的最低勢(shì)能之間的差值。原則上只要知道分子的質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，振動(dòng)頻率等微觀物理數(shù)據(jù)，就可以由此式求出反應(yīng)的速率常數(shù)。rHQmk=(c)exp()exp()hRRT對(duì)于氣相的反應(yīng)，也可以用壓力表示濃度，則有kBTpQ1nDrSQm(pQ)D185。另外，該理論本身也不能解決反應(yīng)閾能的計(jì)算問題。熱力學(xué)的研究在解決化學(xué)研究中所遇到的實(shí)際問題時(shí)是非常重要的，在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要的作用。167。溫度的科學(xué)定義是由熱力學(xué)第零定律導(dǎo)出的，當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)接觸時(shí)，描寫系統(tǒng)的性質(zhì)的狀態(tài)函數(shù)將自動(dòng)調(diào)節(jié)變化，直到兩個(gè)系統(tǒng)都達(dá)到平衡，這就意味著兩個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)共同的物理性質(zhì)，這個(gè)性質(zhì)就是“溫度”。如體積，質(zhì)量，熱力學(xué)能等。（4）化學(xué)平衡：當(dāng)系統(tǒng)中存在化學(xué)反應(yīng)時(shí)，達(dá)到平衡后，系統(tǒng)的組時(shí)間變化。在統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)中，可以通過對(duì)系統(tǒng)中粒子之間相互作用的情況進(jìn)行某種假設(shè)，推導(dǎo)出狀態(tài)方程。（3）等容過程 系統(tǒng)從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，在變化過程中體積保持不變。熱和功不是狀態(tài)函數(shù)，它的大小和過程有關(guān)，其微小量用符號(hào)“δ”表示。能常體系的總能量由下列三部分組成：（1）系統(tǒng)整體運(yùn)動(dòng)的能量（t）。關(guān)于熱力學(xué)能的說明： 系統(tǒng)的熱力學(xué)能包括了系統(tǒng)中的各種粒子運(yùn)動(dòng)形式的能量，由于系統(tǒng)中的粒子無(wú)限可分，運(yùn)動(dòng)形式無(wú)窮無(wú)盡，所以系統(tǒng)的熱力學(xué)能的數(shù)值也無(wú)法知道。 準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程功與過程和熱力學(xué)能不同，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)所做功的量和系統(tǒng)變化所經(jīng)歷的途經(jīng)有關(guān)。1下，處理。 焓 定義： h?u?pv 焓的特點(diǎn)： ．焓是系統(tǒng)的性質(zhì)，具有能量的量綱（j）。如1mol純物質(zhì)的摩爾熱容可表示為cm(b)，熱容隨過程的不同而不同。雖然傳統(tǒng)能源在國(guó)際能源消費(fèi)中的比例仍然居多,但許多國(guó)家都把發(fā)展新能源作為緩解高油價(jià)壓力、應(yīng)對(duì)氣候變曖以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑和長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略。地球上的各種能源，有的已被大規(guī)模開發(fā)和廣泛利用，如煤炭、石油、天然氣、水力等，稱常規(guī)能源。如利用太陽(yáng)能光解水制氫將是一種非常有前途的制氫方法。按人均風(fēng)電裝機(jī)容量算,丹麥遙遙領(lǐng)先,已經(jīng)從風(fēng)能中獲得其電力的將近15 % ,其次是美國(guó)和荷蘭。目前，人類利用地?zé)岚l(fā)電已達(dá)43756 GW如何安全經(jīng)濟(jì)的加以開發(fā)和利用海底甲烷將是又一新的研究課題。我國(guó)在能源領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)是：(1)人均能源資源占有量不足，且分布不均。(9)節(jié)能提效工作亟待加強(qiáng)。生物質(zhì)能資源，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴和各種有機(jī)廢物，利用量約為2．6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占農(nóng)村生活能源消費(fèi)的70％，整個(gè)用能的50％。目前除了小水電外，中國(guó)可再生能源發(fā)電成本遠(yuǎn)高于常規(guī)能源發(fā)電成本，光伏發(fā)電為煤電的11倍至18倍。開發(fā)利用新能源是應(yīng)對(duì)能源、環(huán)境挑戰(zhàn)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。參考文獻(xiàn)：[1] 王玉萍,[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008,(01).[2] :緩解能源短缺和環(huán)境污染的新希望[J].科技與經(jīng)濟(jì), 2008,(01).[3].周大地, [M].中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2002.[4] :以技術(shù)壟斷與技術(shù)擴(kuò)散為視角[J]可再生能源, 2007,(04).[5] [M].化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.[6] 張無(wú)敵,宋洪川,錢衛(wèi)芳,[J]能源研究與利用, 2000,(02).[7] 張政偉,呂子安,張英,[J]工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì), 2006,(01).第四篇：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程總結(jié)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程總結(jié)化工112班 許鋒這學(xué)期的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)用到了很多實(shí)驗(yàn)儀器。當(dāng)然，一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課