物理化學(xué)課程教案(專業(yè)版)

　　

【正文】 為了幫助你準(zhǔn)備考試，建議你要弄清楚書中黑體字所有術(shù)語(yǔ)的意義；記住一些基本公式；重做你過(guò)去感到困難的課后習(xí)題；為了增加訓(xùn)練，做一些未指定的習(xí)題或習(xí)題解答中的一些補(bǔ)充習(xí)題。這些儀器使我不斷成長(zhǎng)，讓我不斷理解實(shí)驗(yàn)的樂趣。我不知道這是對(duì)是錯(cuò)，但我愿意堅(jiān)持自己的東西，愿意得到自己最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。從世界范圍來(lái)看，新能源的綜合利用今后會(huì)有更大的發(fā)展空間當(dāng)前經(jīng)濟(jì)危機(jī)不會(huì)影響新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，面對(duì)全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的雙重壓力，新能源在全球范圍內(nèi)的迅猛發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)。2006年，中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電能力約為2GW，大多數(shù)來(lái)自采用甘蔗廢棄物為主要原料的熱電組合（CHP）裝置我國(guó)新能源發(fā)電取得良好成績(jī)。(3)能源構(gòu)成以煤為主。h/a。目前,研究新的經(jīng)濟(jì)上合理的制氫儲(chǔ)氫方法是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略性的研究課題。一 研究背景在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，能源越來(lái)越凸顯出其重要性。 熱容對(duì)封閉系統(tǒng)（均相且組成不變）加熱時(shí)，設(shè)從環(huán)境吸進(jìn)熱量q，系統(tǒng)的溫度從t1升高到t2，則定義平均熱容為當(dāng)溫度的變化很小時(shí)，則有c?drfqt2?t1（9）?1?qndtc?t???qdtdrf定義系統(tǒng)的摩爾熱容熱容的單位:jwe,4???pedv??nrtlnv2v1外dl??peadl??pedv（為外壓）系統(tǒng)中的氣體可以由不同的過(guò)程從v1?v2，過(guò)程不同，環(huán)境做功也不．自由膨脹 pe?0,we,1?0 ．外壓始終維持恒定 we,2??pe?v2?v1? ．多次等外壓膨脹 we,3??pe?v1?pe?v2?v2?v1? ．無(wú)限多次的等外壓膨脹 以上的例子說(shuō)明，功和途徑有關(guān)由于?u?q?w，所以q也和途徑有關(guān)。（3）熱力學(xué)能（u）。如系統(tǒng)和環(huán)境之間有用絕熱壁隔開，或變化過(guò)程太快，來(lái)不及和環(huán)境交換熱量的過(guò)程，可近似看作絕熱過(guò)程。通常，只要確定系統(tǒng)的少數(shù)幾個(gè)性質(zhì)，其它的性質(zhì)就隨之而這定。167。熱力學(xué)研究方法和局限性研究方法：熱力學(xué)的研究方法是一種演繹推理的方法，它通過(guò)對(duì)研究的系統(tǒng)（所研究的對(duì)象）在轉(zhuǎn)化過(guò)程中熱和功的關(guān)系的分析，用熱力學(xué)定律來(lái)判斷該轉(zhuǎn)變是否進(jìn)行以及進(jìn)行的程度。185。由過(guò)渡狀態(tài)理論計(jì)算反應(yīng)速率按照基本假定: 反應(yīng)物和活化絡(luò)合物可以達(dá)成化學(xué)平衡, 并且活化絡(luò)合物一旦生成, 它將一無(wú)反顧地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物, 而轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率就是該反應(yīng)的速率。231。+c2247。==4LCApdA231。=2N2dAp231。247。248。上一章介紹了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本概念，簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律和等征，復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響以及鏈反應(yīng)等，同時(shí)還介紹了反應(yīng)機(jī)理的一般確定的方法，在這一章中，主要介紹各種反應(yīng)的速率理論。2m(vrcosq)179。232。erNpdAA2eer213212kT(1)ur()eredereckTprec/kT2230。兩邊除以L，使NA成為CAdCA22230。dlnk(T)dT根椐實(shí)驗(yàn)的活化能定義將上邊得到的反應(yīng)速率常數(shù)代入，可以得到E246。或以求出阿侖尼烏斯公式指前因子所代表的實(shí)際意義是2230。１．分子間的勢(shì)能與勢(shì)能面設(shè)：原子A和雙原子B－C發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)A靠近B－C時(shí)，由三個(gè)原子構(gòu)成的體系的勢(shì)能也會(huì)發(fā)生變化，要描述三個(gè)原子之間的距離，需要三個(gè)坐標(biāo)（rAB, rBC, rAC）,而描述三個(gè)坐標(biāo)與勢(shì)能的關(guān)系需要四維空間, 這是無(wú)法用平面圖型來(lái)表示的, 為了說(shuō)明過(guò)渡狀態(tài)的基本思路, 可以設(shè)想三個(gè)原子在同一條直線上, 這樣, 只需要兩個(gè)原子間距的標(biāo), 同時(shí)可以在平面圖上表示。（對(duì)于n 分子的反應(yīng)）kBTQ1nDrSQmD185。這些定律是人們經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)歸納和總結(jié)出來(lái)的，具有不可爭(zhēng)辯的事實(shí)根據(jù)，在一定程度上是絕對(duì)可靠的。熱力學(xué)第零定律是是確定系統(tǒng)溫度和測(cè)定系統(tǒng)溫度的基礎(chǔ)，雖然它發(fā)現(xiàn)遲于熱力學(xué)第一、二定律，但由于邏輯的關(guān)系，應(yīng)排在它們的前邊，所以稱為熱力學(xué)第零定律。（3）相平衡：當(dāng)系統(tǒng)不上一個(gè)相時(shí)，物質(zhì)在各相之間的分配達(dá)到平相的之間沒有凈的物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。（2）等壓過(guò)程 系統(tǒng)從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，在變化過(guò)程中壓力保持不變，始態(tài)壓力等于終態(tài)壓力，且等于環(huán)境壓力。熱力學(xué)第一定律就是包括熱量在內(nèi)的能量守恒與轉(zhuǎn)化定律：熱力學(xué)第一定律可以表述為：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種形式，并且可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量的總量不變。系統(tǒng)的熱力學(xué)能可以表示為 u?f(t,p,n)??u??u?du???dt????t?p???p???dp?t（6）如果把熱力學(xué)能看作是t，v的函數(shù) u?f(t,v,n)??u???u?du???dt???dp?t?v??v??t??u???u???t?t?p??v 顯然 ?167。?h?qp167。英文摘要：In recent years, new energy have been developed rapidly around the a contemporary college student, being concerned about the environment and the future is our , I verify documents, analyze the domestic development and prospects of the new energy technologies, with the hope that friends who concern for new energy development and utilization can gain some help from this ：新能源 發(fā)展 現(xiàn)狀 開發(fā)利用 可持續(xù)發(fā)展英文關(guān)鍵字：new energy；development；the present situation ；development and utilization；sustainable development；引言：能源問(wèn)題已經(jīng)刻不容緩,減少碳排放讓世界目光聚焦新能源。因此，必須尋找一種低能耗、高效率的制氫方法。一是地中海——喜瑪拉雅地?zé)釒?包括意大利、我國(guó)青藏高原、菲律賓、印度尼西亞,直到南太平洋的新西蘭；另一個(gè)是環(huán)太平洋地?zé)釒?包括美國(guó)西海岸、冰島、日本等地。二 我國(guó)新能源開發(fā)利用的現(xiàn)狀我國(guó)自然資源總量排世界第七位，能源資源總量約4萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，居世界第三位。中國(guó)對(duì)太陽(yáng)能的開發(fā)利用已頗具規(guī)模：中國(guó)太陽(yáng)能光伏生產(chǎn)能力已從2005年350兆瓦增加到2006年超過(guò)1000兆瓦，2007年約為1500兆瓦，幾家中國(guó)公司擁有高效益的上市股票，有些價(jià)值數(shù)十億美元，使全球?qū)χ袊?guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)刮目相看；太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)置能力已從2000年3500萬(wàn)平方米提高到2006年底1億平方米，僅2006年就增加了2000萬(wàn)平方米，太陽(yáng)能熱水器使用量穩(wěn)居世界第一，中國(guó)一些公司現(xiàn)生產(chǎn)太陽(yáng)能熱水器成本為美國(guó)和歐洲的1/5~1/8。從而也加大了市場(chǎng)參與主體對(duì)新能源業(yè)務(wù)的研究激情，這有利于發(fā)電成本的大幅下降，如此就有利于提振產(chǎn)業(yè)資本新能源投資的底氣。物化實(shí)驗(yàn)對(duì)于我來(lái)說(shuō)，就是學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)最好的課程。所以，在內(nèi)疚的同時(shí)，我只想在此表達(dá)我對(duì)實(shí)驗(yàn)室的遺憾。另外，要多做習(xí)題，通過(guò)做習(xí)題找出自己概念模糊之處，同一概念往往需要需要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)學(xué)習(xí)，才能逐漸加深理解，切不可忙于對(duì)答案。做到實(shí)驗(yàn)前心中有數(shù)，試驗(yàn)后聯(lián)系理論公式做好報(bào)告的處理。以上是我對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)報(bào)告，我們將以飽滿的熱情進(jìn)行以后的實(shí)驗(yàn)，我相信實(shí)驗(yàn)室才是化工班的基礎(chǔ)。重要的是如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)深度分析（如excel繪圖等）。從化石能源的資源有限性看，新能源主導(dǎo)社會(huì)發(fā)展只是遲早的事，或許石油緊缺加速了它的步伐，但決不是主要原因，因?yàn)樾履茉椿没烧媸悄茉窗l(fā)展的大勢(shì)。據(jù)此測(cè)算，包括核電、風(fēng)電和生物質(zhì)能發(fā)電在內(nèi)的新能源占全部裝機(jī)容量的1%。(6)從能源安全角度考慮，我國(guó)能源面臨挑戰(zhàn)。海洋能是指海洋本身所蘊(yùn)藏的能量，它包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能、鹽差能和化學(xué)能。太陽(yáng)每年輻射到地球表面的能量為50 1018 千焦,相當(dāng)于目前全世界能量消費(fèi)的113 萬(wàn)倍,因此利用太陽(yáng)能的前景非常誘人。應(yīng)該放到更大的背景下去看。kg1 摩爾熱容 j可逆過(guò)程（與不可逆過(guò)程）當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)變化過(guò)程，從狀態(tài)（1）變化到狀態(tài)（2），如果能采取任何一種方式，使系統(tǒng)恢復(fù)原狀的同時(shí)，環(huán)境也能恢復(fù)原狀，則原來(lái)的過(guò)程[（1）→（2）]就稱為可逆過(guò)程，否則為不可逆過(guò)程。當(dāng)系統(tǒng)和環(huán)境交換能量時(shí)，系統(tǒng)的熱力學(xué)能就要發(fā)生變化 ?u?u2?u1?q?w）如果系統(tǒng)發(fā)生了一個(gè)微小的變化，則有du??q??w）上邊兩個(gè)式子稱為熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。熱和功熱：熱力學(xué)中，把由于系統(tǒng)和環(huán)境間溫度的不同而在它們之間傳遞的能量稱為熱（q）。這種狀態(tài)函數(shù)的特性在數(shù)學(xué)上具有全微分的特性，可以按照全微分的關(guān)系來(lái)處理。（2）封閉系統(tǒng)：系統(tǒng)和環(huán)境之間無(wú)物質(zhì)交換，但有能量交換者。不考慮系統(tǒng)在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物質(zhì)微粒是什么和到底發(fā)生了什么變化。0hn0(反應(yīng)物)]L22E0與實(shí)驗(yàn)活化能的關(guān)系為Ea = E0 + mRT（m包括了普適常數(shù)及配分函數(shù)中所有與T有關(guān)的因子，對(duì)一定的反應(yīng)體系，有定值。dtC][AB由于反應(yīng)物和活化絡(luò)合物可以達(dá)成平衡。232。1EcRT2對(duì)于一般的反應(yīng)，則可以認(rèn)為Ea187。edtpMA248。A248。對(duì)某一εr，要使上式滿足的碰撞參數(shù)為br，則有ber(1r2)=ecdAB ebr2=dAB2(1c)er 或當(dāng)ευ 一定時(shí)，凡是b ≤ br 的所有碰撞都是有效的。dABb2cosq=()=231。12．1 碰撞理論碰撞理