商丘师范学院化学系物理化学教研室精品PPT课件
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物理化学整理PPT0-25393页PPT
pVZnRT pVmZRT
(1) Z的意义：压缩因子。Z与1的差值 代表气体对理想气体的偏差 程度，理想气体的Z＝1。
pVZnRT pVmZRT
(2) 如何求Z：Z不是特性参数，随气体状态而改变 Z = f(T, p)
Z pVm 代入对比参数 ( pcpr)(VcVr)
RT
R(TcTr )
启示：f (pr, Vr, Tr)=0。即不同气体如果它们具有相同的pr 和Tr，则Vr必相同。称它们处在相同对比状态。
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至 液体)，具有相近的物性(如摩尔热容、 膨胀系数、压缩系数、黏度等)。
三、用压缩因子图计算实际气体 (Calculation of real gases with compression factor figure)
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pBpBx nVR xB T(nB V )xR TnB V RT
∴ 在理想气体混合物中，任意组 分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
§1－2 实际气体 (Real gas)
一、实际气体状态方程 (Equation of state for real gas)
z
xy xz zxxy
大纲（一） 气体的PVT关系
• 1、理想气体状态方程 • 2、理想气体混合物 • 3、气体的液化及临界参数 • 4、真实气体状态方程 • 5、对应状态原理及普遍化压缩因子图
大纲 考试要求
（一） 气体的PVT关系 • 掌握理想气体状态方程和混合气体的性质
pcVc RTc
prVr Tr
Zc
prVr Tr
∴ Zf(Zc,pr,Tr)
Zc: Critical compression factor
(1) Z的意义：压缩因子。Z与1的差值 代表气体对理想气体的偏差 程度，理想气体的Z＝1。
pVZnRT pVmZRT
(2) 如何求Z：Z不是特性参数，随气体状态而改变 Z = f(T, p)
Z pVm 代入对比参数 ( pcpr)(VcVr)
RT
R(TcTr )
启示：f (pr, Vr, Tr)=0。即不同气体如果它们具有相同的pr 和Tr，则Vr必相同。称它们处在相同对比状态。
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至 液体)，具有相近的物性(如摩尔热容、 膨胀系数、压缩系数、黏度等)。
三、用压缩因子图计算实际气体 (Calculation of real gases with compression factor figure)
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pBpBx nVR xB T(nB V )xR TnB V RT
∴ 在理想气体混合物中，任意组 分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
§1－2 实际气体 (Real gas)
一、实际气体状态方程 (Equation of state for real gas)
z
xy xz zxxy
大纲（一） 气体的PVT关系
• 1、理想气体状态方程 • 2、理想气体混合物 • 3、气体的液化及临界参数 • 4、真实气体状态方程 • 5、对应状态原理及普遍化压缩因子图
大纲 考试要求
（一） 气体的PVT关系 • 掌握理想气体状态方程和混合气体的性质
pcVc RTc
prVr Tr
Zc
prVr Tr
∴ Zf(Zc,pr,Tr)
Zc: Critical compression factor
物理化学幻灯片PPT课件
大体而言，物理化学为化学诸分支中，最讲求数值精确和 理论解释的学科。
.
2
物理化学的形成
物质的化学运动形式和物理运动形式是相互联系的。早期的物理学家和化学家并没有 十分明确的分工。化学家波义耳在物理学上曾做出十分重要的贡献；而物理学家牛顿 在化学上虽然没有取得什么成就，但却全盘接受了波义耳的化学思想，他用在炼金术 和化学上的时间比用在物理学上的时间还多。既是物理学家又是化学家的罗蒙诺索夫 就曾使用过“物理化学”这一术语，还提出了这门学科的性质和研究范围。
1887年，阿累尼乌斯提出电解质稀溶液的电离理论
.
24
关于电化学
一个伽凡尼电池， 两个电极用盐桥连 接以传递离子。外 电路中产生电流。
.
25
科学家的故事
1800年，伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸 片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电堆 ，他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中，放 多这样的小杯子中联起来，组成电池。他指出这种电 池“具有取之不尽，用之不完的电”，“不预先充电 也能给出电击”。
物理化学
PHYSICAL CHEMISTRY
胡泽伟 杨 靓
.1Leabharlann 物理化学是什么？物理化学是一门从物理学角度分析物质体系化学行为的原 理、规律和方法的学科，是近代化学的原理根基。
物理化学家关注于分子如何形成结构、动态变化、分子光 谱原理、平衡态等根本问题，涉及的物理学有静力学、动 力学、量子力学、统计力学等。
初步发现
1748年法国人诺勒发现渗透现象 1827年法国人杜特罗夏定量测定了渗透压
1877年德国浦菲弗发现 PV = KT（K 为常数）
进一步发展
1886年范霍夫建立起稀溶液理论
揭示出拉乌尔公式中常数的热力学意义
.
2
物理化学的形成
物质的化学运动形式和物理运动形式是相互联系的。早期的物理学家和化学家并没有 十分明确的分工。化学家波义耳在物理学上曾做出十分重要的贡献；而物理学家牛顿 在化学上虽然没有取得什么成就，但却全盘接受了波义耳的化学思想，他用在炼金术 和化学上的时间比用在物理学上的时间还多。既是物理学家又是化学家的罗蒙诺索夫 就曾使用过“物理化学”这一术语，还提出了这门学科的性质和研究范围。
1887年，阿累尼乌斯提出电解质稀溶液的电离理论
.
24
关于电化学
一个伽凡尼电池， 两个电极用盐桥连 接以传递离子。外 电路中产生电流。
.
25
科学家的故事
1800年，伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸 片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电堆 ，他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中，放 多这样的小杯子中联起来，组成电池。他指出这种电 池“具有取之不尽，用之不完的电”，“不预先充电 也能给出电击”。
物理化学
PHYSICAL CHEMISTRY
胡泽伟 杨 靓
.1Leabharlann 物理化学是什么？物理化学是一门从物理学角度分析物质体系化学行为的原 理、规律和方法的学科，是近代化学的原理根基。
物理化学家关注于分子如何形成结构、动态变化、分子光 谱原理、平衡态等根本问题，涉及的物理学有静力学、动 力学、量子力学、统计力学等。
初步发现
1748年法国人诺勒发现渗透现象 1827年法国人杜特罗夏定量测定了渗透压
1877年德国浦菲弗发现 PV = KT（K 为常数）
进一步发展
1886年范霍夫建立起稀溶液理论
揭示出拉乌尔公式中常数的热力学意义
(推荐)《物理化学课件》PPT课件
23
p 1 C1 p
V p*p VmC VmC p*
V—T、p下质量为m的吸附剂吸附达平衡时吸附气体的体积； Vm—T、p下质量为m的吸附剂盖满一层时吸附气体的体积； p*—被吸附气体在温度T时成为液体的饱和蒸气压； C—与吸附第一层气体的吸附热及该气体的液化热有关的常数。
BET公式的重要应用是测定和计算固体吸附剂的比表面积。
lnn1 n2
L RV T(0)(h2h1)g
式中，n1和n2分别是高度为h1和h2处粒子的浓度，ρ和ρ0 分别是分散相和分散介质的密度，V是单个粒子的体积， g是重力加速度。
41
如果分散粒子比较大，布朗运动不足以克服沉降作用时， 粒子就会以一定速度沉降到容器的底部。
f1 43r3(0)g
半径为r，速率为u的球体在粘度系数为η的介质中运动时所 受阻力为
（1）电动现象
在外电场作用下，分散相与分散介质发生相对移动的现象， 称为溶胶的电动现象。
电泳：在电场作用下，固体的分散相粒子在液体介质中作 定向移动。
电渗：在电场作用下，固体的分散相粒子不动，而液体介
质发生定向移动。
43
44
（2）溶胶粒子带电的原因 1.吸附 如果溶液中有少量电解质，那么溶胶粒子就会吸附离子。
K b*
RT
此式表明，吸附量为一恒定值，不再随浓度而变化，吸附 已经达到饱和状态。
1 A
L
31
（4）表面膜 溶液表面正吸附现象不只可以在气-液界面上发生，它可以 在任意两相界面，如气-固、液-液、液-固界面上均可以发 生上述表面活性剂分子的相对浓集和定向排列，其亲水的 极性基朝向极性较大的一相，而憎水的非极性基朝向极性 较小的一相。利用这一特性，可以制备各种具有特殊功用 的表面膜。
p 1 C1 p
V p*p VmC VmC p*
V—T、p下质量为m的吸附剂吸附达平衡时吸附气体的体积； Vm—T、p下质量为m的吸附剂盖满一层时吸附气体的体积； p*—被吸附气体在温度T时成为液体的饱和蒸气压； C—与吸附第一层气体的吸附热及该气体的液化热有关的常数。
BET公式的重要应用是测定和计算固体吸附剂的比表面积。
lnn1 n2
L RV T(0)(h2h1)g
式中，n1和n2分别是高度为h1和h2处粒子的浓度，ρ和ρ0 分别是分散相和分散介质的密度，V是单个粒子的体积， g是重力加速度。
41
如果分散粒子比较大，布朗运动不足以克服沉降作用时， 粒子就会以一定速度沉降到容器的底部。
f1 43r3(0)g
半径为r，速率为u的球体在粘度系数为η的介质中运动时所 受阻力为
（1）电动现象
在外电场作用下，分散相与分散介质发生相对移动的现象， 称为溶胶的电动现象。
电泳：在电场作用下，固体的分散相粒子在液体介质中作 定向移动。
电渗：在电场作用下，固体的分散相粒子不动，而液体介
质发生定向移动。
43
44
（2）溶胶粒子带电的原因 1.吸附 如果溶液中有少量电解质，那么溶胶粒子就会吸附离子。
K b*
RT
此式表明，吸附量为一恒定值，不再随浓度而变化，吸附 已经达到饱和状态。
1 A
L
31
（4）表面膜 溶液表面正吸附现象不只可以在气-液界面上发生，它可以 在任意两相界面，如气-固、液-液、液-固界面上均可以发 生上述表面活性剂分子的相对浓集和定向排列，其亲水的 极性基朝向极性较大的一相，而憎水的非极性基朝向极性 较小的一相。利用这一特性，可以制备各种具有特殊功用 的表面膜。
物理化学1.1 绪论85页PPT
15
状态函数的两个重要特征
(1) 状态函数的数值随状态的改变而变化。 如始态Z1， 终态Z2，则改变量
ZZ2Z1
只与系统的始、终态有关，与历史无关
y
y=f (x)
Z
Z=f (x, y) y
y2 Z2
y1
x1 x2 x
Z1
y2 y1
x1 x2
x 16
(2) 状态函数具有全微分的性质：
d
XX xy
d
xXyx
d
y
例如，理想气体的封闭体系 Vf(T,p)
则有 dVV TpdTVpTdp
全微分的积分与积分途径无关
X X2dXX X
X1
2
1
17
1.1.4 过程和途径
• 等温过程 • 等压过程 • 等容过程 • 绝热过程
T1= T2= Tex p1 = p2 = pex V1 = V2 Q=0
• 循环过程 X = 0
• 符号：系统得到功为正，对环境做 功为负
• 功不是状态函数，与过程有关 • 功分为体积功（W）和非体积功（W’）
22
• 体积功：
当系统的体积变化
pex
时，系统反抗环境
压力所作的功。
V2
V
WpexV
对于微小过程
V1 (gas)
δWpexdV
☺小贴士：体积功中“反抗环境压力”的类比理解：将质量为m的
成正比，有加和性，例如：V、m等；
两种容量性质相除后就变为强度性质，例如： m/V
12
• 系统的状态是系统所有性质的综合 表现
• 所有性质确定，则状态确定；
• 状态确定，则系统所有性质亦确定
• 确定状态下，各种性质之间是有关 系的：
状态函数的两个重要特征
(1) 状态函数的数值随状态的改变而变化。 如始态Z1， 终态Z2，则改变量
ZZ2Z1
只与系统的始、终态有关，与历史无关
y
y=f (x)
Z
Z=f (x, y) y
y2 Z2
y1
x1 x2 x
Z1
y2 y1
x1 x2
x 16
(2) 状态函数具有全微分的性质：
d
XX xy
d
xXyx
d
y
例如，理想气体的封闭体系 Vf(T,p)
则有 dVV TpdTVpTdp
全微分的积分与积分途径无关
X X2dXX X
X1
2
1
17
1.1.4 过程和途径
• 等温过程 • 等压过程 • 等容过程 • 绝热过程
T1= T2= Tex p1 = p2 = pex V1 = V2 Q=0
• 循环过程 X = 0
• 符号：系统得到功为正，对环境做 功为负
• 功不是状态函数，与过程有关 • 功分为体积功（W）和非体积功（W’）
22
• 体积功：
当系统的体积变化
pex
时，系统反抗环境
压力所作的功。
V2
V
WpexV
对于微小过程
V1 (gas)
δWpexdV
☺小贴士：体积功中“反抗环境压力”的类比理解：将质量为m的
成正比，有加和性，例如：V、m等；
两种容量性质相除后就变为强度性质，例如： m/V
12
• 系统的状态是系统所有性质的综合 表现
• 所有性质确定，则状态确定；
• 状态确定，则系统所有性质亦确定
• 确定状态下，各种性质之间是有关 系的：
[课件]物理化学简介PPT
![[课件]物理化学简介PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/9b3dcc00482fb4daa58d4b8f.png)
解：M甲烷 ＝ 16.04×10－3 kg · mol-1
m pM ρ V RT 3 3 200 10 16.04 10 kg m3 8.315 (25 273.15) 1.294 kg m3
33
§1.1 理想气体状态方程
物理化学简 介
绪论
0.1 物理化学——一门无处不在的学科 0.2 学习物理化学的要求及方法 0.3 物理量的表示及运算
2
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
何谓物理化学 (Physical Chemistry) ？
物理化学 是从物质的物理现象与化学现象的联系入 手，探求化学变化基本规律的一门学科。 “用物理的理论、物理的实验手段”， 探求化学变化基本规律的一门学科。 •目的 主要是为了解决生产实践和科学实验中向 化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质，
12
0.2 学习物理化学的要求及方法
课程特点
“三多一复杂”
•学习要求
概念多 理论多 公式多 计算复杂
学习物理化学课程与其他课程的学习既有相同点 也有不同点。物理化学课程综合性强，各章节既有 联系又相对独立。因此，学习时切忌死记硬背。
13
0.2 学习物理化学的要求及方法
•学习要求
1. 多动脑
多给自己提问，多问几个为什么，如：前人提出 问题和解决问题的思路和方法有什么可取之处，有什 么局限性，方法是否严谨？结论是否可靠？你能否找 出例外情况？
5
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
① 宏 观
微 观
只有深入到微观，研究分子、原子层次的规律，才能 了解结构与性质的关系，掌握化学变化的本质。 宏观 介观 微观 (看得见的物体) (纳米材料) (原子、分子)
6
m pM ρ V RT 3 3 200 10 16.04 10 kg m3 8.315 (25 273.15) 1.294 kg m3
33
§1.1 理想气体状态方程
物理化学简 介
绪论
0.1 物理化学——一门无处不在的学科 0.2 学习物理化学的要求及方法 0.3 物理量的表示及运算
2
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
何谓物理化学 (Physical Chemistry) ？
物理化学 是从物质的物理现象与化学现象的联系入 手，探求化学变化基本规律的一门学科。 “用物理的理论、物理的实验手段”， 探求化学变化基本规律的一门学科。 •目的 主要是为了解决生产实践和科学实验中向 化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质，
12
0.2 学习物理化学的要求及方法
课程特点
“三多一复杂”
•学习要求
概念多 理论多 公式多 计算复杂
学习物理化学课程与其他课程的学习既有相同点 也有不同点。物理化学课程综合性强，各章节既有 联系又相对独立。因此，学习时切忌死记硬背。
13
0.2 学习物理化学的要求及方法
•学习要求
1. 多动脑
多给自己提问，多问几个为什么，如：前人提出 问题和解决问题的思路和方法有什么可取之处，有什 么局限性，方法是否严谨？结论是否可靠？你能否找 出例外情况？
5
0.1 物理化学——一门无处不在的学科
① 宏 观
微 观
只有深入到微观，研究分子、原子层次的规律，才能 了解结构与性质的关系，掌握化学变化的本质。 宏观 介观 微观 (看得见的物体) (纳米材料) (原子、分子)
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高等物理化学课件
p2 V1
p2V2
V2
V
阴影面积代表 We,2
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（3）多次等外压膨胀
' ，体积从 I. 克服外压为 pe V1 膨胀到 V '；
II.克服外压为 pe ，体积从 V '膨胀到 V 。 2
' We,3 pe (V 'V1 ) pe (V2 V ') p
Qp C p (T ) dT
定容热容
QV CV (T ) dT
对于不做非膨胀功的可逆过程
H Q p C p dT
U QV CV dT
V2
V1
V1 nRT ln V2
二、准静态过程
nRT dV V
pi dV
V1
V2
p
p1
p1V1
We, 4 We,3 We, 2
p2
p2V2
V1
V2 V
进行得无限缓慢，其经历的每个状态都可视为平衡态的过程。
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三、可逆过程（reversible process） V终 W nRT ln V始 1、定义
环境 无物质交换
隔离系统(1)
无能量交换
上一内容
下一内容
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二、系统的性质（热力学变量）
1、广度性质
又称为容量性质，其数值与系统的物质的量成 正比，如体积、质量、熵等。这种性质有加和性， 在数学上是一次齐函数。 2、强度性质
其数值取决于系统自身的特点，与系统的数 量无关，不具有加和性，如温度、压力等。它在
无耗散效应的准静态过程。 能够简单逆转，系统和环境都可以完全复原的过程。 2、特点 （书p78） 3、注意 只有每一个微小过程都可逆，整个过程才可逆；若有一
p2V2
V2
V
阴影面积代表 We,2
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（3）多次等外压膨胀
' ，体积从 I. 克服外压为 pe V1 膨胀到 V '；
II.克服外压为 pe ，体积从 V '膨胀到 V 。 2
' We,3 pe (V 'V1 ) pe (V2 V ') p
Qp C p (T ) dT
定容热容
QV CV (T ) dT
对于不做非膨胀功的可逆过程
H Q p C p dT
U QV CV dT
V2
V1
V1 nRT ln V2
二、准静态过程
nRT dV V
pi dV
V1
V2
p
p1
p1V1
We, 4 We,3 We, 2
p2
p2V2
V1
V2 V
进行得无限缓慢，其经历的每个状态都可视为平衡态的过程。
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三、可逆过程（reversible process） V终 W nRT ln V始 1、定义
环境 无物质交换
隔离系统(1)
无能量交换
上一内容
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二、系统的性质（热力学变量）
1、广度性质
又称为容量性质，其数值与系统的物质的量成 正比，如体积、质量、熵等。这种性质有加和性， 在数学上是一次齐函数。 2、强度性质
其数值取决于系统自身的特点，与系统的数 量无关，不具有加和性，如温度、压力等。它在
无耗散效应的准静态过程。 能够简单逆转，系统和环境都可以完全复原的过程。 2、特点 （书p78） 3、注意 只有每一个微小过程都可逆，整个过程才可逆；若有一
物理化学研究方法1精品PPT课件
杨振宁：讨论结婚时，我跟翁帆说，将 来我不在了，我赞成你再结婚。她说： “我当然不会，你怎么可以这样讲！” 但我的话是有哲理的。人生非常复杂， 没有绝对的对与不对。我告诉她，赞成 你将来再结婚，是年纪大的杨振宁讲的； 年纪轻的杨振宁，希望你不再结婚。
统计力学方法
它主要是运用微观研究手段，把统计描述与量子 力学原理结合起来， 用概率规律计算出体系内部大量 质点微观运动的平均结果，从而解释宏观现象并能计 算一些热力学性质。
量子力学方法
用量子力学的基本方程（E.Schrodinger 方程）求解组成体系的微观粒子之间的 相互作用及其规律，从而揭示物性与结 构之间的关系。
物理化学的意义及其在中学化学 教学中的作用
同其它化学二级学科（无机、分析、有机等）相 比，物理化学则着重研究更具有普遍性的、更本质 的化学现象的内在规律性。其他学科在解决具体问 题时，在很大程度上常常利用物理化学的方法，因 此物理化学是整个化学学科的理论基础。
热力学方法
是宏观的方法，其研究对象是由 众多质点组成的 宏观体系，它以热力学三大定律为基础，用一系列体 系的宏观性质（热力学函数）及其变量描述体系从始 态到终态的宏观变化，而不涉及变化的细节和速率。 经典热力学方法只适用于平衡体系。
热力学第一定律
在能量转化过程中, 能量既不被消灭,也不会被产生, 只能从 一种形式转变为另一种形式,且不同形式能量在相互转化时 永远是数量相当的。
热力学第二定律和第三定律
• 热力学第二定律是描述热量的传递方向的 。 分子有规则运动的机械能可以完全转化为 分子无规则运动的热能；热能却不能完全 转化为机械能。
• “不可能使一个物体冷却到绝对温度的零 度。”这就是热力学第三定律。
低熵经济
• “熵”原为一物理学概念，指“可用能量的消 耗”，或某一系统中存在的一定单位的“无效能 量的总和”与“不能再被转化做功的能量的总和 的测定单位”。20世纪70年代，日本物理学家槌 田敦将描述转化方向的“熵增加原理”引入对社 会经济系统的研究。
统计力学方法
它主要是运用微观研究手段，把统计描述与量子 力学原理结合起来， 用概率规律计算出体系内部大量 质点微观运动的平均结果，从而解释宏观现象并能计 算一些热力学性质。
量子力学方法
用量子力学的基本方程（E.Schrodinger 方程）求解组成体系的微观粒子之间的 相互作用及其规律，从而揭示物性与结 构之间的关系。
物理化学的意义及其在中学化学 教学中的作用
同其它化学二级学科（无机、分析、有机等）相 比，物理化学则着重研究更具有普遍性的、更本质 的化学现象的内在规律性。其他学科在解决具体问 题时，在很大程度上常常利用物理化学的方法，因 此物理化学是整个化学学科的理论基础。
热力学方法
是宏观的方法，其研究对象是由 众多质点组成的 宏观体系，它以热力学三大定律为基础，用一系列体 系的宏观性质（热力学函数）及其变量描述体系从始 态到终态的宏观变化，而不涉及变化的细节和速率。 经典热力学方法只适用于平衡体系。
热力学第一定律
在能量转化过程中, 能量既不被消灭,也不会被产生, 只能从 一种形式转变为另一种形式,且不同形式能量在相互转化时 永远是数量相当的。
热力学第二定律和第三定律
• 热力学第二定律是描述热量的传递方向的 。 分子有规则运动的机械能可以完全转化为 分子无规则运动的热能；热能却不能完全 转化为机械能。
• “不可能使一个物体冷却到绝对温度的零 度。”这就是热力学第三定律。
低熵经济
• “熵”原为一物理学概念，指“可用能量的消 耗”，或某一系统中存在的一定单位的“无效能 量的总和”与“不能再被转化做功的能量的总和 的测定单位”。20世纪70年代，日本物理学家槌 田敦将描述转化方向的“熵增加原理”引入对社 会经济系统的研究。
《物理化学》PPT课件
2
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3
OA 是气-液两相平衡线 即水的蒸气压曲线。它 不能任意延长，终止于临界点。临界点 T=647K, p=2.2×107Pa，这时气-液界面消失。高于临界温度， 不能用加压的方法使气体液化。
OB 是气-固两相平衡线 即冰的升华曲线，理论上可 延长至0 K附近。
OC 是液-固两相平衡线 当C点延长至压力大于
属于此类的体系有：H 2O-HN 3,H 2 O O-H等C。l在标 准压力下，H2O-HC的l 最高恒沸点温度为381.65 K， 含HCl 20.24，分析上完整常版课用件pp来t 作为标准溶液。 20
杠杆规则 Lever Rule
在p-x图的两相区，物系点O代表了体系总的 组成和温度。
通过O点作平行于横坐标 的等压线，与液相和气相线分 别交于M点和N点。MN线称 为等压连结线（tie line）。
如图所示，是对拉乌尔 定律发生正偏差的情况，虚 线为理论值，实线为实验值。 真实的蒸气压大于理论计算 值。
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15
如图所示，是 对拉乌尔定律发生 负偏差的情况，虚 线为理论值，实线 为实验值。真实的 蒸气压小于理论计 算值。
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16
2. p-x图 和 T-x图 对于二组分体系，K=2，f =4-Φ。φ至少为1，
完整版课件ppt
25
精馏
精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热 区，温度最高；塔顶温 度最低。
精馏结果，塔顶 冷凝收集的是纯低沸 点组分，纯高沸点组 分则留在塔底。
精馏塔有多种类型，如图所示是泡罩式精馏
塔的示意图。
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26完整版课件ppt来自27体系自身确定。
H2O的三相点温度为 273.16 K，压力为
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热力学第二定律与熵增原理
总结词
热力学第二定律是指在一个封闭系统中，熵（即系统的混乱度）永远不会减少，只能增加或保持不变 。
详细描述
热力学第二定律是热力学的另一个基本定律，它表明在一个封闭系统中，熵（即系统的混乱度）永远 不会减少，只能增加或保持不变。这意味着能量转换总是伴随着熵的增加，这也是为什么我们的宇宙 正在朝着更加混乱和无序的方向发展。
03
化学平衡与相平衡
化学平衡条件与平衡常数
化学反应的平衡条件
当化学反应达到平衡状态时，正逆反 应速率相等，各组分浓度保持不变。
平衡常数
平衡常数表示在一定条件下，可逆反 应达到平衡状态时，生成物浓度系数 次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的 乘积的比值。
相平衡条件与相图分析
相平衡条件
相平衡是指在一定温度和压力下 ，物质以不同相态（固态、液态 、气态）存在的平衡状态。
色谱分析技术
色谱法的原理
色谱法是一种基于不同物 质在固定相和移动相之间 的分配平衡，实现分离和 分析的方法。
色谱法的分类
根据固定相的不同，色谱 法可分为液相色谱、气相 色谱、凝胶色谱等。
色谱法的应用
色谱法在物理化学实验中 广泛应用于分析混合物中 的各组分含量、分离纯物 质等。
质谱分析技术
质谱法的原理
05
物理化学在环境中的应用
大气污染与治理
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大气污染概述
大气污染是指人类活动向大气中排放大量污染物 ，导致空气质量恶化，对人类健康和生态环境造 成危害的现象。
主要污染物
大气中的主要污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮 氧化物等，这些污染物会对人体健康和环境产生 严重影响。
治理措施
针对大气污染，采取了多种治理措施，包括工业 污染源控制、机动车污染控制、城市绿化等。
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数称为（独立）组分数。 S：物种数
CSRR'
R：独立的化学平衡数 R′独立限制条件数
说明：★独立限制条件数只有在同一相中才能起作用
CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g） R′= 0 ★独立的化学平衡数：指物质间构成的化学平衡是相互独立的
C+H2O=CO+H2 C+CO2=2CO CO+H2O=CO2+H2 R=2 S=5 C=5-2=3
（1）因外压增加，使凝固点下降 0.00748K （2）因水中溶有空气，使凝固点下降 0.00241K
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例：如图为CO2的相图，试问： （1）将CO2在25℃液化，最小需加多大压力？ （2）打开CO2灭火机阀门时，为什么会出现少量白色固体（俗称于冰）？
解：（1）根据相图，当温度为25℃ 液一气平衡时，压力应为67大气压， 在25℃时最小需要67大气压才能使 CO2液化。
2、水的相图
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◎组分数
S：物种数
CSRR'
R：独立的化学平衡数 R′独立限制条件数
总结1
说明：★独立限制条件数只有在同一相中才能起作用 ★独立的化学平衡数：指物质间构成的化学平衡是相互独立的
◎相律
◎单组分系统相图 F＝C－P十2＝3－P
单组分系统最多三相共存 单组分系统是双变量系统
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杠杆规则还可以表示为：
（1）
m() 1 wB() wB 1
m( )
wB wB ()
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商丘师范学院化学系物理化学教研室(精)
二、实验原理
什么是孤立法？
设计一系列溶液,其中只有某一物质的浓度不 变,而其它物质的浓度均相同,借此可以求得 反应对该物质的级数.用同样的方法亦可得到 其它各种作用物的级数,从而确定速率方程。
本实验通过丙酮碘化反应说明如何应用孤立 法确定反应级数的方法。
(1) 由lgT对t作图可得一直线，直线的斜率为kεdCACH+。 式中εd可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率，由(7)式 求得，当CA与CH+浓度已知时，只要测出不同时刻丙酮、 酸、碘的混合液对指定波长的透光率，就可以利用(8)式求 出反应的总速率常数k。
四、实验步骤
(1)开启恒温水浴，控制温度为35℃。 (2)测εL值：调光度计波长为520mn,在恒温比色皿中分别注入
0.005mol/L碘溶液和蒸馏水，用蒸馏水调吸光度零点，测吸 光度（平行测量三次）。 (3)反应液的配制：
分别移取5mL碘溶液（0.05mol/L）和5mL酸溶液（2.000 mol/L）于25ml比色管中，加入约10ml水，再取10ml丙酮溶液 （2.000 mol/L）于50ml比色管中，加大约10ml水，在第三支 比色管中注入25ml蒸馏水，三支比色管同时放入恒温水浴中 恒温10分钟。 （4）测量反应液吸光度
(3) 顾月珠主编 山东大学、 北京，化学工业出版社2004年
谢谢
求丙酮碘化反应活化能。
六、注意事项
温度影响反应速率常数，实验时体系始 终 要恒温。
混合反应溶液时操作必须迅速准确。
比色皿的位置不得变化，用比色皿时，应 将其洗净擦干，用完后仍应洗干净，放回盒 内，任何时候，不得用手捏去比色皿的光面。
七、思考讨论题
1．在动力学实验中，正确计量时间是 很重要的。本实验中从反应开始到起算 反应时间，中间有一段不算很短的操作 时间。这对实验结果有无影响?为什么?
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举例：讲授法（课堂教学艺术化） （1）理论联系实际
第15页/共25页
（2）适时引入高层次科 研成果 水黾可在水面上 行动自如的原因？
第16页/共25页
水黾腿的高倍电镜照片
水黾的优异水上特性，是利用其腿部特殊的微纳米结构 效应来实现的。空气被有效地吸附在这些取向的微米刚 毛和螺旋状纳米沟槽的缝隙内，在其表面形成一层稳定 的气膜，阻碍了水滴的浸润，宏观上表现出水黾腿的超 疏水特性（接触角大于150°）。
学反应的本质有较为理性的认识。 能力水平：提高自学能力，具有独立思考和独立
解题的能力，学习前人提出问题、分析问题和解 决问题的方法，具有严谨的科学态度和严密的逻 辑思维能力。
情感目标：通过物理化学课程的学习，激发学生 关注日常生产和生活的许多现象，激发他们探究 实际问题的热情，使他们更加热爱生活、热爱科 学、关注科学、热爱日后的本职工作。
相平衡
第六章 第七章
化学平衡
统计热力学基础
第9页/共25页
学时 （略）
14
28
14 12
12 32
8
88
（3）学时分配——下册
第八章
电解质溶液
第九章 可逆电池的电动势及其应用
第十章
电解与极化作用
第十一章 化学动力学基础（一）
第十二章 化学动力学基础（二）
第十三章
表面物理化学
第十四章
胶体分散体系和大分子溶液
第3页/共25页
物理化学的任务
对于化学领域中的各现象及其一般规律 性予以更深刻、更本质地探讨。
用物理化学理论指导、改进化学工业与 化工生产。
物理化学的任务，不仅要正确地反映客观世界，还要通过对客观规律 的认识来改造世界。
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➢ 1．在动力学实验中，正确计量时间是 很重要的。本实验中从反应开始到起算 反应时间，中间有一段不算很短的操作 时间。这对实验结果有无影响?为什么?
➢ 2．影响本实验结果的主要因素是什么?
➢ 3.如何正确的使用分光光度计?透光率 与消光值有什么不同?如何Leabharlann 行数值转 换?八 参考文献
❖ （1）复旦大学等编、庄继华等修订《物理 化学实验》(第三版 )北京.高等教育出版社 2005
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
物理化学实验电子教案
复杂反应─丙酮碘化
实验目的
数据处理
实验原理
注意事项
实验仪器及药品 思考讨论
实验步骤
参考文献
1.测定用酸作催化剂时丙酮碘化反应的速率 常数及活化能；
2. 初步认识复杂反应机理，了解复杂反 应表观速率常数的求算方法。
什么是孤立法？
❖ 设计一系列溶液,其中只有某一物质的浓度不 变,而其它物质的浓度均相同,借此可以求得 反应对该物质的级数.用同样的方法亦可得到 其它各种作用物的级数,从而确定速率方程。
❖ (2) McGRAW HILL, Experiments in physical chemistry, 7thed. 2003
❖ (3) 顾月珠主编 山东大学、山东师范大学等 合编《基础化学实验（Ⅲ）-物理化学实验》 北京，化学工业出版社2004年
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
(2) 由两个或两个以上温度的速率常数，就可以根据阿累 尼乌斯(Arrhenius)关系式计算反应的活化能。
实验仪器：
721型分光光度计 超级恒温槽 带有恒温夹层的 比色皿 比色管
容量瓶 移液管 烧杯 碘量瓶1套 移液管 停表
实验试剂：
碘溶液(含4%KI)(0.050mol·dm-3、0.0050 mol·dm3);
（1）εL的测量数据：（0.005mol/L碘溶液、35℃）根 据εL= A/ CI2计算εL值
（2）反应液吸光度测定（35℃） 将测得的发生反应液 的吸光度A值对t作图，从直线的斜率可求出丙酮碘 化反应速率常数35℃时K值。
（3）反应液吸光度测定（30℃）将测得的发生反应液 的吸光度A值对t作图，从直线的斜率可求出丙酮碘 化反应速率常数30℃时K值。
（4） 根据 ln(k2/k1)= Ea/R(1/T1-1/T2)
求丙酮碘化反应活化能。
✓ 温度影响反应速率常数，实验时体系始 终 要恒温。
✓ 混合反应溶液时操作必须迅速准确。
✓ 比色皿的位置不得变化，用比色皿时，应 将其洗净擦干，用完后仍应洗干净，放回盒 内，任何时候，不得用手捏去比色皿的光面。
标准盐酸溶液(2mol·dm-3);
丙酮溶液(2mol·dm-3)。
(1)开启恒温水浴，控制温度为35℃。 (2)测εL值：调光度计波长为520mn,在恒温比色皿中分别注入
0.005mol/L碘溶液和蒸馏水，用蒸馏水调吸光度零点，测吸 光度（平行测量三次）。 (3)反应液的配制：
分别移取5mL碘溶液（0.05mol/L）和5mL酸溶液（2.000 mol/L）于25ml比色管中，加入约10ml水，再取10ml丙酮 溶液（2.000 mol/L）于50ml比色管中，加大约10ml水，在 第三支比色管中注入25ml蒸馏水，三支比色管同时放入恒温 水浴中恒温10分钟。 （4）测量反应液吸光度 快速将恒温的碘、酸混合液倾入丙酮溶液中，迅速摇动，用 恒温水洗涤盛碘酸之比色管，使反应液的总体积为 50ml。 将反应液迅速注入2cm比色皿中，每次用蒸馏水调吸光度零 点后，测其吸光度值。35℃时，每半分钟测一次，；30℃时， 每1分钟测一次（两次直到吸光度小于0.05为止）；
❖ 本实验通过丙酮碘化反应说明如何应用孤立 法确定反应级数的方法。
(1) 由lgT对t作图可得一直线，直线的斜率为kεdCACH+。 式中εd可通过测定一已知浓度的碘溶液的透光率，由(7)式 求得，当CA与CH+浓度已知时，只要测出不同时刻丙酮、 酸、碘的混合液对指定波长的透光率，就可以利用(8)式求 出反应的总速率常数k。