物理化学电子教案第八章
《物理化学教案》word版
物理化学Ⅱ课程教案
课程名称物理化学Ⅱ英文名称Physical ChemistryEx课程编号20142学时数54学分数3
任课教师授课对象学年学期
周次
第1周，第2次课
备注
章节
名称
第二章热力学第一定律
2.3恒容热、恒压热，焓
2.4热容、恒容变温过程、恒压变温过程
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
韩德刚等物理化学高等教育
刘冠昆等物理化学中山大学
傅玉普等多媒体CAI物理化学大连理工大学
注：教案按课次填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。
东北农业大学
物理化学Ⅱ课程教案
课程名称物理化学Ⅱ英文名称Physical ChemistryEx课程编号20142学时数54学分数3
任课教师授课对象学年学期
讨பைடு நூலகம்
论
、
练
习
、
作
业
问：1.例举习题练习可逆过程的特点；与理想气体的热力学能和焓只是温度的函数，与压力和体积无关；
A一封闭体系，当始终态确定后若经历一个等温过程，则热力学能有定值。×
B．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。×
C．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。×
周次
第3周，第5次课
备注
章节
名称
第二章热力学第一定律
2.7相变化过程
2.9化学计量数、反应进度和标准摩尔反
应焓
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2
教学目的与要求
理解相变焓的概念，掌握相变焓与温度的关系；理解反应进度的概念；掌握摩尔反应焓与标准摩尔反应焓的区别，并能够运用标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓进行运算；
物理化学：第08章_电解质溶液
anion anode
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2020/11/12
1.电解质溶液的导电机理
在电解池中
阳极上发生氧化作用
-
- 电源 +
e-
+
e-
2Cl aq Cl2(g) 2e
阴
阳
阴极上发生还原作用
极
极
CuCl2
Cu2 aq 2e Cu(s)
电解池
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例题
解: 1 Au3+ e = 1 Au
3
3
OH
1 4
O2
1 2
H2O e
(1) Q zF 196500197.01.g20mgol-1 /3 Cmol1
= 1763 C
(2)
t
Q I
1763 C 0.025 A
7.05104
s
(3)
m(O2)
1 4
M
(O2)
=197.01g.20mgol1
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2020/11/12
1.电解质溶液的导电机理
在原电池中
阳离子移向阴极
负
负载电阻
正
极
e-
Zn
极
Cu e-
e-
阳 Zn2+ Cu2+ 阴
极 SO24-
SO24- 极
ZnSO4溶液 CuSO4溶液
在阴极上发生还原的是
Cu2 aq 2e Cu(s)
阴离子迁向阳极 在阳极上发生氧化的是
Danill电池
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2020/11/12
2. 法拉第定律
人们把在数值上等于1 mol元电荷的电荷量称 为Faraday常数，用F表示。
《物理化学》教学大纲电子教案
《物理化学》教学大纲《物理化学》教学大纲开课单位：化学与生物工程学院化学教研室学分：3 总学时：48H（理论教学48学时）课程类别：必修考核方式：考试基本面向：生物工程专业一、本课程的性质、目的和任务物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系人手，来探求化学变化的基本规律的一门科学。
物理化学研究化学变化、相变化及其它有关的物理变化的基本原理，是材料学院和生物工程学院一门必修的基础课。
通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基础知识和计算方法，同时还应得到一般科学方法的进一步训练，增长提出问题、分析问题和解决问题的能力。
科学方法的训练应贯彻在课程教学的整个过程中，特别是要通过热力学和动力学的学习，使学生能学会结合具体条件应用理论解决实际问题的一般科学方法。
二、本课程的基本要求1、启发学生对本课程的认识和学习热情，介绍本课程的主要内容和学习方法。
2、理解热力学状态函数的性质和应用，理解热力学三大定律的叙述及数学表达式。
3、理解溶液和相平衡原理及应用。
4、应用热力学定律，理解化学平衡的原理及应用。
5、理解电化学的基本原理及应用。
6、理解表面现象的性质及特点。
三、本课程与其它课程的关系本课程属理论课、基础课性质，它的目的是为后继课程打好基础，化工原理》、《现代分析检测技术》、《生物化学》、《生化工程》、《生化分离工程》等将应用本课程的基础理论及知识。
四、本课程的理论教学内容绪论介绍物理化学的研究对象及主要内容，研究方法。
结合实例说明物理化学理论学习的重要性，并激发学生学习物理化学的积极性。
第一章气体熟练掌握理想气体的状态方程，了解理想气体的微观模型。
掌握道尔顿分压定律和阿马格分体积定律条件及其应用。
了解真实气体pVT行为对理想气体行为的偏差。
第二章热力学第一定律理解下列热力学基本概念：环境和系统，状态函数，途径和过程，热和功，平衡状态。
理解并掌握热力学第一的叙述及数学表达式。
明确热力学能、焓、标准生成焓、标准燃烧焓、标准反应焓、热容的定义并会应用。
原子的核外电子排布教案
原子的核外电子排布教案一、教学目标1. 让学生了解原子的基本结构，知道原子由原子核和核外电子组成。
2. 使学生掌握核外电子的排布规律，能运用能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则解释核外电子的排布。
3. 培养学生的观察、分析和推理能力，提高学生对原子结构的理解和运用能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：核外电子的排布规律及其应用。
2. 教学难点：能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则的理解和应用。
三、教学方法采用问题驱动法、案例分析法和小组合作法，引导学生观察、分析和推理，培养学生的科学思维能力。
四、教学准备1. 教学课件：原子的核外电子排布相关图片和动画。
2. 教学素材：有关核外电子排布的案例和练习题。
3. 教学工具：黑板、粉笔、多媒体设备。
五、教学过程1. 导入：通过展示原子结构模型，引导学生回顾原子的基本结构，提出问题：“原子的核外电子是如何排布的？”2. 讲解：讲解原子的核外电子排布规律，包括能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
3. 案例分析：分析具体案例，让学生运用核外电子排布规律解释原子光谱、化学性质等现象。
4. 练习：布置练习题，让学生巩固核外电子排布的知识。
5. 总结：对本节课内容进行总结，强调核外电子排布的重要性。
6. 拓展：引导学生思考核外电子排布在其他领域的应用，如材料科学、生物化学等。
7. 布置作业：布置相关作业，巩固所学知识。
8. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为下一步教学做好准备。
六、教学内容与课时安排1. 教学内容：第六章：核外电子的能级和轨道第七章：能量最低原理第八章：泡利不相容原理第九章：洪特规则第十章：核外电子排布的应用2. 课时安排：每章内容安排2课时，共10课时。
七、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生的参与度。
2. 练习题的正确率：分析学生完成练习题的情况，评估学生对核外电子排布知识的掌握程度。
3. 小组讨论与合作：评价学生在小组讨论和合作中的表现，评估学生的团队协作能力。
08章_可逆电池的电动势及其应用
2
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2015-1-6
（2 ） 从 E 求 K
$ m $
$
$
r G zE F
r G RT ln K
$ m
$
$
RT $ E ln K zF
$
$ 所处的状态不同， $ 处于标准态， $ 与 K E E K
$ 处于平衡态，只是 r Gm 将两者从数值上联系在
电极反应
Mz+(a+)+ze- →M(s) 2H+(a+)+2e- →H2(p)
OH-(a-)|H2(p),Pt
H+(a+)|O2(p),Pt
2H2O+2e- →H2(p)+2OH-(a-)
O2(p)+4H+(a+)+4e- →2H2O
OH-(a-)|O2(p),Pt
Cl- (a-)|Cl2(p),Pt Na+(a+)|Na(Hg)(a)
我国在1975年提出的公式为：
ET/V=E(293.15K)/V-{39.94(T/K-293.15) +0.929(T/K-293.15)2 - 0.009(T/K-293.15)3 +0.00006(T/K-293.15)4}×10-6
通常要把标准电池恒温、恒湿存放，使电动势稳定。
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2015-1-6
从化学反应设计电池(2) AgCl(s)→Ag++ClAg(s)|Ag+(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag(s) 验证： (-) Ag(s) →Ag++e(+) AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl净反应： AgCl(s)→Ag++Cl上一内容 下一内容 回主目录
第八章 电化学
⒈ 在电极界面上发生化学变化物质的质量 与通入的电荷量成正比。
⒉ 通电于若干个电解池串联的线路中，当 所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电 极上发生反应的物质，其物质的量相同，析 出物质的质量与其摩尔质量成正比。
人们把在数值上等于1 mol元电荷的电量称为 Faraday常数。
已知元电荷电量 e 为 1.6022 1019 C
四、电化学的发展史
1600 1791 1799 1800 1807 1833 1839 1900 1884 Gilbert（英） Galvani （意大利） Volta （意大利） Davy（英） Faraday(英） Grove Nernst（德） Arrhenius(瑞典） 发现摩擦生电 发现生物电现象 发明电池 电解制碱金属 电解定律 氢氧燃料电池 Nernst方程 电离学说
在电解池中
阳离子迁向阴极，在
阴极上发生还原作用
阴 极
e-
-
电源 +
+
阳 极
e
-
Cation Cathode
阴离子迁向阳极，在 阳极上发生氧化作用
电解质溶液
Anion Anode
电解池
在电解池中 阳极上发生氧化作用
阴 极
e-
-
电源 +
+
阳 极
e
-
2Cl aq Cl2 (g) 2e
⒈ 是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了
通入的电量与析出物质之间的定量关系。
⒉ 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。
⒊ 该定律的使用没有什么限制条件。 4. 适用于多个电化学装置的多个反应（串联）
电流效率
按Faraday定律计算所需理论电荷量 电流效率 100% 实际所消耗的电荷量
《物理化学教案》
《物理化学教案》一、引言1. 课程目标：使学生掌握物理化学的基本概念、原理和方法，培养学生运用物理化学知识分析和解决实际问题的能力。
2. 教学内容：本章主要介绍物理化学的基本概念、物理学和化学的基本定律，以及物质的状态和相变。
3. 教学方法：采用讲授、讨论、实验相结合的方式进行教学。
二、基本概念1. 物理化学的定义：物理化学是研究物质的性质、状态、变化和能量转化的学科。
2. 物质的量：物质的量是衡量物质含量的基本单位，常用的物质的量有摩尔、克等。
3. 浓度：浓度是描述溶液中溶质含量的一个指标，常用的浓度有摩尔浓度、质量浓度等。
三、物理学和化学的基本定律1. 质量守恒定律：在任何物理化学变化中，系统的总质量始终保持不变。
2. 能量守恒定律：在任何物理化学变化中，系统的总能量始终保持不变。
3. 热力学第一定律：系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。
4. 热力学第二定律：自然界中的过程总是朝着熵增加的方向进行。
四、物质的状态和相变1. 固态：固态物质具有固定的形状和体积，分子间相互作用力较强。
2. 液态：液态物质具有固定的体积，但没有固定的形状，分子间相互作用力较弱。
3. 气态：气态物质没有固定的形状和体积，分子间相互作用力很弱。
4. 相变：物质在不同条件下，从一种状态转变到另一种状态的过程，如融化、沸腾、升华等。
五、溶液的性质1. 溶液的定义：溶液是由溶剂和溶质组成的均匀混合物。
2. 溶液的浓度：溶液中溶质的含量，常用摩尔浓度、质量浓度等表示。
3. 溶液的渗透压：溶液中溶质浓度差异导致的压力差，用于描述溶液的渗透性质。
4. 溶液的酸碱性：溶液中氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）的浓度，用pH 值表示。
六、化学平衡1. 平衡态的定义：在平衡态下，化学反应的正反两个方向进行的速率相等，系统的浓度、压力、温度等物理量保持不变。
2. 平衡常数：平衡常数是描述化学平衡状态的一个指标，它表示在一定温度下，反应物和物浓度的比值。
《无机化学》电子教案
《无机化学》电子教案第一章：绪论1.1 课程介绍了解无机化学的定义、范围和重要性了解无机化学的发展历程和现状了解无机化学与其他学科的联系1.2 基本概念物质、元素、化合物、离子、分子等基本概念原子结构、电子排布、离子键、共价键等基本概念1.3 化学方程式化学方程式的表示方法和平衡原理化学反应的类型和特点第二章：原子结构与元素周期律2.1 原子结构原子核的结构和组成电子云和电子轨道原子的大小和质量2.2 元素周期律元素周期表的排列原理和结构主族元素、过渡元素和稀有气体元素的特点元素周期律的应用2.3 化学键离子键的形成和特点共价键的形成和特点金属键的形成和特点第三章：氧化还原反应3.1 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应的定义和特点氧化剂、还原剂、氧化数等基本概念3.2 电子转移和电荷守恒电子转移的类型和特点电荷守恒定律的应用3.3 氧化还原反应的平衡和动力学氧化还原反应的平衡常数和影响因素氧化还原反应的动力学原理和方法第四章：溶液与离子反应4.1 溶液的基本概念溶液的定义和分类溶剂的选择和溶解能力4.2 离子反应的基本概念离子反应的定义和特点离子反应的类型和规律4.3 离子反应的平衡和动力学离子反应的平衡常数和影响因素离子反应的动力学原理和方法第五章：化学键与晶体结构5.1 化学键的类型和特点离子键的形成和特点共价键的形成和特点金属键的形成和特点5.2 晶体结构的基本概念晶体的定义和分类晶格和晶胞的结构5.3 晶体结构的类型和特点离子晶体的结构特点和性质共价晶体的结构特点和性质金属晶体的结构特点和性质第六章：有机化学基础6.1 有机化合物的基本概念有机化合物的定义和特点有机化合物的命名规则6.2 有机化合物的结构碳原子的四价键特性有机化合物的立体化学6.3 有机化合物的性质有机化合物的物理性质有机化合物的化学性质第七章：有机化学反应7.1 有机化合物的合成反应加成反应、消除反应、取代反应等基本反应类型有机合成策略和催化方法7.2 有机化合物的分解反应热分解、光分解、氧化分解等反应类型有机化合物的稳定性7.3 有机化合物的转化反应醇、醚、酮等官能团的转化反应芳香族化合物的反应第八章：分析化学基础8.1 分析化学的基本概念分析化学的目标和任务分析化学的方法和分类8.2 定量分析方法滴定分析、原子吸收光谱法、质谱法等数据处理和误差分析8.3 定性分析方法光谱分析、色谱分析、电化学分析等定性分析的步骤和技巧第九章：物理化学基础9.1 热力学基本概念系统、状态、过程等基本概念能量、功、热量等基本物理量9.2 热力学定律热力学第一定律和第二定律熵和自由能的概念9.3 动力学基本概念反应速率和平衡常数化学动力学的级数和机理第十章：化学实验技能10.1 实验基本操作实验仪器的使用和维护实验安全常识和事故处理10.2 实验方案的设计与实施实验目的和步骤的制定实验数据的记录和分析实验报告的结构和内容实验结果的图表展示和讨论重点和难点解析重点环节1：原子结构与元素周期律原子结构的理解和电子轨道的概念是理解后续化学反应的基础。
《物理化学教案》word版
《物理化学教案》word版教案：物理化学一、教学内容本节课我们学习的是物理化学中的第一章节，主要内容有：温度、压力、体积、物质的量、质量守恒定律等。
通过本节课的学习，让学生了解和掌握物理化学的基本概念和基本原理。
二、教学目标1. 了解温度的概念和计量单位，理解温度与热量之间的关系。
2. 掌握压力的概念和计量单位，了解压力的作用效果。
3. 理解体积的概念，掌握体积的计量单位。
4. 掌握物质的量的概念和计量单位，了解物质的量的计算方法。
5. 理解质量守恒定律的含义和应用。
三、教学难点与重点1. 教学难点：温度、压力、体积、物质的量等概念的理解和应用。
2. 教学重点：温度与热量之间的关系，压力的作用效果，物质的量的计算方法，质量守恒定律的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、温度计、压力计、体积计、物质。
2. 学具：笔记本、笔、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察和描述周围环境中温度的变化，如季节变化、气候变化等。
2. 概念讲解：讲解温度的概念和计量单位，通过示例让学生理解温度与热量之间的关系。
3. 实例演示：通过压力计、体积计等教具的演示，让学生了解压力的概念和作用效果。
4. 计算练习：让学生根据给定的物质的质量、体积等信息，计算物质的量。
5. 定律讲解：讲解质量守恒定律的含义和应用，通过示例让学生理解质量守恒定律的重要性。
6. 随堂练习：布置一些有关温度、压力、体积、物质的量、质量守恒定律的练习题，让学生进行练习。
六、板书设计1. 温度：定义、计量单位、与热量之间的关系。
2. 压力：定义、计量单位、作用效果。
3. 体积：定义、计量单位。
4. 物质的量：定义、计量单位、计算方法。
5. 质量守恒定律：含义、应用。
七、作业设计1. 题目：计算物质的量已知某种物质的质量为50克，密度为1.0克/立方厘米，求该物质的体积。
答案：该物质的体积为50立方厘米。
2. 题目：应用质量守恒定律某化学反应的反应物质量为20克，物质量为30克，求反应中参与反应的物质的量。
物理化学教案（下册）.
化学与环境科学系—————《物理化学》精品课程系列资料《物理化学》教案院（系、部）化学与环境科学系教研室分析化学－物理化学教研室课程名称物理化学授课对象化学本科，××班授课时间～学年第学期授课地点主讲教师教师职称使用教材南大《物理化学》第五版（下）一、课程名称物理化学二、课程性质专业基础课三、课程说明《物理化学》课程是师范类学校化学专业的重要专业基础课之一，内容上分为化学热力学、电化学、化学动力学、界面现象以及胶体与大分子溶液五大部分，按热力学第一定律、热力学第二定律、溶液、相平衡、化学平衡、电解质溶液、可逆电池、电极与极化、化学动力学基础、界面现象以及胶体分散系和大分子溶液的顺序组成一个完整的理论体系。
每章包括基本概念、基本理论、例题和习题训练。
本教案仅作为物理化学理论课讲授和实习课的指导性参考资料。
本着培养合格药学生的目的，依照教学大纲的要求，要求在教学过程中，不仅要注重传授知识，更要注重培养学生综合分析问题、解决问题及创新思维的能力。
四、先修课程无机化学、有机化学、分析化学、普通物理学、高等数学。
五、对教师的要求1、教师必需认真地备课。
写出讲稿和教案。
熟悉无机化学、有机化学、分析化学、普通物理学和高等数学等课程的知识，以便在教学过程中做到心中有数。
2、教师必需研究和学习教学法，在教学过程中，充分调动学生的学习积极性和主动性，正确引导学生的思路，教学生如何学习，激发其求知欲望，培养学生的自学能力。
3、在教学过程中，教师应注重学生能力的培养、创新意识的培养，同时还要注重学生思想品德的培养，既注重教书，又注重育人。
六、选用教材（1）高等学校教材，《物理化学》，南京大学物理化学教研室傅献彩主编，高等教育出版社，2005年7月，第五版（2）在以上教材基础上自制的电子教案七、教学内容本课程主要讲述热力学第一定律、热力学第二定律、溶液、相平衡、化学平衡、电解质溶液、可逆电池、电极与极化、化学动力学基础（一）、化学动力学基础（二）以及界面现象等内容。
教学大纲
[ 教学大纲][ 教学大纲][ 教师简介][ 课程简介][ 习题讲解][ 课程录像][ 教学资源][ 电子教案][ 教学团队]课程名称：物理化学Physical Chemistry课程类别：必修课编号: 学时：90主编姓名：童叶翔单位：化学学院职称：教授主审姓名：陈六平单位：化学学院职称：教授授课对象: 本科生专业：化学年级：三年级一、课程目的与教学基本要求物理化学是化学学科的一个重要分支，是化学类专业本科生的一门主干基础课。
学习本课程的目的主要有两个：（1）学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识，这些知识和原理不仅是化学的理论基础，也是其它与化学有关的技术科学的发展基础；（2）学生学会物理化学的科学思维方法，培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力，培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
本课程的任务是介绍化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、界面化学和胶体化学的基本原理、方法及其应用。
通过课堂讲授、学生自习、学科前沿介绍、习题课、讨论课、计算机辅助教学、考试等教学环节达到本课程的目的，其教学基本要求如下：1. 化学热力学：牢固掌握热力学四大定律、相平衡和化学平衡的基本原理及其在实际问题中的应用，牢固掌握热力学在溶液中的应用和非理想体系处理的一般方法。
明确重要热力学公式的物理意义、应用条件及其相互关系，牢固掌握各热力学函数变化值的计算方法，据以判断化学变化的方向和限度。
一般了解非平衡态热力学的基本概念。
2. 统计热力学：牢固掌握玻兹曼统计的基本原理，能从微观角度解释体系的一些热力学性质，一般掌握从分子配分函数和自由能函数表计算简单气相反应的平衡常数、理想气体及晶体热力学函数的方法。
3. 化学动力学：牢固掌握化学动力学的基本概念、反应速率常数、活化能的测定和计算方法，一般掌握推导速率方程、求算反应级数及推测反应机理的基本方法，了解基元反应速率理论、分子反应动力学的实验方法及其理论研究上的意义、均相和多相催化原理、光化学的基本原理。
物理化学电子教案
教案2008 - 2009 学年第 2学期学院系室化学与环境工程系课程名称物理化学计划学时 68 专业年级 07环境工程主讲教师贾庆超安阳工学院绪论教学目的：掌握理想气体状态方程的应用，理想气体的微观模型掌握混合理想气体的分压定律及分体积定律掌握饱和蒸气压的概念，熟悉物质在临界状态的特性教学重点：理想气体状态方程、分压定律及分体积定律教学难点：饱和蒸气压教学方法：多媒体教学课时:21、什麽是物理化学物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，来探求化学变化及相关的物理变化基本规律的一门科学。
---付献彩物理化学——是化学科学中的一个重要分支学科。
它是借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段，研究化学科学中的原理和方法，研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论的学科，是化学的理论基础。
2、物理化学的研究内容(1)化学反应的方向、限度和能量效应 -化学体系的平衡性质(2) 化学反应的速率和反应机理 - 化学体系的动态性质(3) 化学体系的微观结构和性质物理化学的分支学科化学热力学统计力学结构化学化学动力学其他分支学科：电化学、表面及胶体化学、催化化学等。
物理化学原理应用于不同的体系，则产生了物理有机化学、生物物理化学、材料物理化学、冶金物理化学等。
3、物理化学的建立与发展第一阶段：1887-1920 s—化学平衡和化学反应速率的唯象规律的建立19世纪中叶—热力学第一定律和热力学第二定律的提出1850—Wilhelmy 第一次定量测定反应速率1879—质量作用定律建立1889—Arrhenius 公式的建立和活化能概念1887—德文“物理化学”杂志创刊1906 1912—Nernst热定理和热力学第三定律的建立第二阶段：1920 s - 1960 s——结构化学和量子化学的蓬勃发展和化学变化规律的微观探索1926——量子力学建立1927——求解氢分子的薛定谔方程1931——价键理论建立1932——分子轨道理论建立1935——共振理论建立1918——提出双分子反应的碰撞理论1935——建立过渡态理论1930——提出链反应的动力学理论第三阶段：1960 s ---由于激光技术和计算机技术的发展，物理化学各领域向更深度和广度发展宏观微观静态动态体相表相平衡态非平衡态物理化学的主要发展趋势与前沿强化了在分子水平上的强化了对特殊集合态的精细物理化学的研究物理化学的研究分子动态分子设计工程; 表面界面非平衡态(分子反应动力学; 物理化学物理化学分子激发态谱学)4、物理化学学科的战略地位(1)物理化学是化学科学的理论基础及重要组成学科(2)物理化学极大地扩充了化学研究的领域(3)物理化学促进相关学科的发展(4)物理化学与国计民生密切相关(5)物理化学是培养化学相关或交叉的其它学科人才的必需5、如何学好物理化学这门课重视运用数学方法和公式、定律严格的阐述相结合处理问题时的抽象化和理想化注重概念深入思考一定数量的习题熟练地运用数学工具提高解题及运算的技巧加深对概念的理解和公式条件的运用讨论总结联系实际第一章热力学第一定律教学目的：掌握热力学的基本概念热力学第一定律叙述及数学表达式掌握恒容热容、恒压热容的定义，并能正确使用这些基础热数据计算。
2024版傅献彩物理化学电子教案课件
01绪论Chapter物理化学概述物理化学的定义01物理化学的研究范围02物理化学在化学科学中的地位03物理化学的研究对象与任务研究对象研究任务实验方法通过实验手段观测和记录物质的物理现象和化学变化，获取实验数据。
理论方法运用数学、物理学等理论工具对实验数据进行处理和分析，揭示物质的基本规律。
计算方法利用计算机模拟和计算等方法，对物质的性质、结构和变化规律进行预测和研究。
物理化学的研究方法030201物理化学的学习方法与要求学习方法学习要求02热力学基础Chapter热力学基本概念与术语热力学系统状态与状态函数过程与途径热力学平衡态热力学第一定律能量守恒定律能量不能创造也不能消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学能系统内能的变化等于传入系统的热量与外界对系统做功之和。
焓定义为系统的热力学能与体积的乘积，用于描述等压过程中的能量变化。
热力学第二定律热力学第二定律表述热力学温标熵增原理热力学函数与基本方程热力学函数热力学基本方程麦克斯韦关系式热力学在化学中的应用化学反应的热效应化学平衡相平衡03化学动力学基础Chapter化学反应速率的概念与表示方法化学反应速率表示方法摩尔浓度变化率、质量浓度变化率、气体分压变化率等化学反应速率理论简介碰撞理论过渡态理论01020304浓度越高，反应速率越快。
反应物浓度温度越高，反应速率越快。
温度催化剂可以降低反应的活化能，从而加快反应速率。
催化剂对于有气体参与的反应，压力的变化会影响反应速率。
压力影响化学反应速率的因素复杂反应动力学简介平行反应竞争反应连续反应根据反应条件（如温度、压力、浓度等）预测反应的速率。
预测反应速率通过调整反应条件（如温度、压力、催化剂等）来优化反应速率和选择性。
优化反应条件通过分析反应速率与各种因素的关系，可以推断出反应的机理和过渡态的性质。
研究反应机理化学反应速率理论的应用04电化学基础Chapter电化学基本概念与术语电化学电极电解质电离电导率将化学能转变为电能的装置。
物理化学实验电子教案
物理化学实验电子教案第一章：实验基本原理与安全1.1 实验基本原理1.1.1 介绍物理化学实验的基本原理，如热力学、动力学、电化学等。
1.1.2 解释实验原理在实际应用中的重要性。
1.2 实验安全1.2.1 强调实验安全的重要性，包括防火、防爆、防毒等。
1.2.2 介绍实验中可能存在的危险物质和危险操作，以及相应的预防措施。
第二章：实验器材与操作2.1 实验器材2.1.1 介绍实验中所需的器材，如烧杯、试管、移液器等。
2.1.2 说明器材的选择和使用方法。
2.2 实验操作2.2.1 讲解实验的基本操作，如称量、溶解、搅拌等。
2.2.2 演示实验操作的步骤和技巧。
第三章：实验数据处理与分析3.1 数据处理3.1.1 介绍实验数据的处理方法，如平均值、标准差等。
3.1.2 讲解数据的可靠性和有效性的评估方法。
3.2 数据分析3.2.1 解释实验数据与理论之间的关系。
3.2.2 分析实验结果，探讨可能的原因和影响因素。
4.1 实验报告结构4.1.1 介绍实验报告的基本结构，包括封面、摘要、引言等。
4.1.2 讲解实验报告的格式和规范。
4.2.2 分析优秀实验报告的特点和优点。
第五章：实验案例分析5.1 实验案例选择5.1.1 选择具有代表性的实验案例，如经典的物理化学实验。
5.1.2 介绍实验案例的背景和实验目的。
5.2 实验案例分析5.2.1 分析实验案例的实验原理和操作步骤。
5.2.2 讨论实验结果的意义和应用。
第六章：热力学实验6.1 实验目的与原理6.1.1 解释热力学实验的目的，如测定物质的比热容、反应热等。
6.1.2 介绍热力学实验的基本原理，如能量守恒、热力学第一定律等。
6.2 实验设备与操作6.2.1 介绍热力学实验所需的设备，如量热器、温度计等。
6.2.2 讲解实验设备的操作步骤和注意事项。
6.3 实验数据分析6.3.1 解释热力学实验数据的处理方法，如温度校正、热量计算等。
6.3.2 分析实验数据与热力学理论之间的关系。
《物理化学教案》
《物理化学教案》word版第一章：引言1.1 教案目标让学生了解物理化学的定义和研究范围。
使学生了解物理化学在实际生活和科学研究中的应用。
1.2 教学内容物理化学的定义和研究范围。
物理化学的实际应用举例。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解物理化学的定义和研究范围。
采用案例分析法，分析物理化学在实际生活中的应用。
1.4 教学步骤引入新课，讲解物理化学的定义和研究范围。
分析物理化学在实际生活中的应用，如气象、材料、能源等领域的应用。
1.5 作业与评估让学生写一篇关于物理化学在实际生活中的应用的小论文。
对学生的论文进行评估，了解学生对物理化学应用的理解程度。
第二章：热力学第一定律2.1 教案目标让学生理解热力学第一定律的定义和表达式。
使学生能够运用热力学第一定律解决实际问题。
2.2 教学内容热力学第一定律的定义和表达式。
热力学第一定律的实际应用。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解热力学第一定律的定义和表达式。
采用例题解析法，分析热力学第一定律的实际应用。
2.4 教学步骤引入新课，讲解热力学第一定律的定义和表达式。
通过例题解析，让学生掌握热力学第一定律的应用方法。
2.5 作业与评估让学生解决一些实际问题，运用热力学第一定律进行计算。
对学生的作业进行评估，了解学生对热力学第一定律的理解程度。
第三章：理想气体状态方程3.1 教案目标让学生理解理想气体状态方程的定义和表达式。
使学生能够运用理想气体状态方程解决实际问题。
3.2 教学内容理想气体状态方程的定义和表达式。
理想气体状态方程的实际应用。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解理想气体状态方程的定义和表达式。
采用例题解析法，分析理想气体状态方程的实际应用。
3.4 教学步骤引入新课，讲解理想气体状态方程的定义和表达式。
通过例题解析，让学生掌握理想气体状态方程的应用方法。
3.5 作业与评估让学生解决一些实际问题，运用理想气体状态方程进行计算。
对学生的作业进行评估，了解学生对理想气体状态方程的理解程度。
物理化学电子教案第八章
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2020/10/22
反应速率（rate of reaction）
现以合成氨的气相等容反应为例 N2＋3H2＝2NH3
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2020/10/22
反应速率（rate of reaction）
• 应当指出：
1. 凡提到反应速率时，必须指明反应的计量方程式。
(2) Cl H2 HCl H (3) H Cl2 HCl Cl (4) 2Cl M Cl2 M
k2[Cl][H2 ] k3[H][Cl2 ] k4[Cl]2[M]
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2020/10/22
总包反应（overall reaction）
我们通常所写的化学方程式只代表反应的化学 计量式，而并不代表反应的真正历程。如果一个 化学计量式代表了若干个基元反应的总结果，那 这种反应称为总包反应或总反应。
热力学与动力学的关联
虽然热力学和动力学是研究化学反应的两个独立步骤， 但它们之间并非是毫无关联的。如果没有热力学的预言，
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2020/10/22
8.1 化学动力学的任务和目的
则动力学的研究将是盲目的，有些反应，可以用测量热 效应的方法来研究反应速率（如细胞的新陈代谢、水泥 的水合过程、环氧树脂的固化等）；而对另外一些反应， 可用动力学的方法来测定热力学函数值，如燃烧过程中 的重要自由基C2H*的生成热可借助动力学方法测量（由 于自由基C2H*的活性很高、寿命短，无法用热力学方法 测量）。
R P
速度
速率
d[R] 0 dt
d[P] 0 dt
d[R] d[P] 0 dt dt
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物理化学》电子教案上册
《物理化学》电子教案上册第一章：引言1.1 课程介绍了解物理化学的课程背景、意义和目的。
理解物理化学的基本概念和研究方法。
1.2 物理化学的发展历程回顾物理化学的发展历程，了解其重要里程碑和成就。
介绍著名物理化学家和他们对物理化学的贡献。
1.3 学习目标和要求明确学习目标，包括知识、技能和态度。
提出学习要求，包括课堂参与、作业和考核。
第二章：物质的量与状态2.1 物质的量引入物质的量的概念，解释摩尔和阿伏伽德罗常数。
学习物质的量的计算和转换，包括摩尔质量、物质的量浓度等。
2.2 状态介绍理想气体状态方程，理解压力、体积和温度之间的关系。
学习物质的相变，包括固态、液态和气态的性质和变化。
2.3 物质的量与状态的计算练习计算物质的量与状态之间的关系，包括理想气体状态方程的运用。
分析实际问题，应用物质的量与状态的计算方法。
第三章：热力学第一定律3.1 能量守恒定律复习能量守恒定律的基本原理，理解能量的转化和守恒。
学习能量的单位和国际制，了解能量的量纲和换算关系。
3.2 内能和热量引入内能的概念，理解内能的定义和计算方法。
学习热量的传递方式，包括传导、对流和辐射。
3.3 热力学第一定律阐述热力学第一定律的内容，理解能量守恒与热力学第一定律的关系。
应用热力学第一定律解决实际问题，进行能量的计算和分析。
第四章：热力学第二定律4.1 熵的概念引入熵的概念，解释熵的定义和物理意义。
学习熵的计算方法和熵变的表达式。
4.2 热力学第二定律的表述阐述热力学第二定律的不同表述，包括熵增原理和克劳修斯定律。
理解热力学第二定律的本质和意义。
4.3 热力学第二定律的应用学习热力学第二定律在实际问题中的应用，包括热机和制冷机的效率计算。
分析热力学第二定律对自然界和工程实践的影响。
第五章：溶液的性质5.1 溶液的定义和组成引入溶液的概念，理解溶液的组成和特点。
学习溶质和溶剂的分类及它们之间的相互作用。
5.2 溶液的浓度和渗透压介绍溶液的浓度表示方法，包括摩尔浓度和质量浓度。
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生物电化学传感器
生物材料敏感元件+电极转换元件 电化学生物传感器则是指由生物材料作为敏感 元件； 电极(固体电极、离子选择性电极、气敏电极等) 作为转换元件； 以电势或电流为特征检测信号的传感器。
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生物电化学传感器
中起催化作用，并充任离子透过膜的通道。
4
四、膜电势
• 由于（细胞）膜两边离子浓度不等而
引起的电势差称膜电势；
• 如图: 由于膜电势的存在，K+ 向膜外
扩散导致其在 相的浓度高于 相；
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• 在生物学上，膜电势： = 内 外 • 由电化学平衡： ~ ~
K ,内 K ,外
水通道，以及离子通道结构和机理
彼得· 阿格雷：美国科学家。1949年生于美国 明尼苏达州小城诺斯菲尔德，1974年在巴尔的摩 约翰斯· 霍普金斯大学医学院获医学博士学位，现 为该学院生物化学教授和医学教授。 罗德里克· 麦金农：美国科学家。1956年出生， 在美国波士顿附近的小镇伯灵顿长大，1982年在 塔夫茨医学院获医学博士学位，现为洛克菲勒大 学分子神经生物学和生物物理学教授。
生物电的起因可归结为细胞膜内外两侧的电 势差。 人和动物的代谢作用以及各种生理现象,处处 都有电流和电势的变化产生。 人或其它动物的肌肉运动、大脑的信息传递 以及细胞膜的结构与功能机制等无不涉及电化 学过程的作用。
显然，电化学是生命科学的最基础的相关学科。
1
细胞的代谢作用可以借用电化学中的燃料 电池的氧化和还原过程来模拟； 生物电池是利用电化学方法模拟细胞功能； 人造器官植入人体导致血栓与血液和植入 器官之间的界面电势差这一基本电化学问 题密切相关； 心电图、脑电图等则是利用电化学方法模 拟生物体内器官的生理规律及其变化过程 的实际应用。
根据上述反应,可以通过测量氧的消耗(氧电极), 或者过氧化氢的产生(过氧化氢电极)等,间接测量 葡萄糖的含量. 这就是所谓的第一代酶电极传感器 目前种类很多,包括用于检测司机是否饮酒的 乙醇氧化酶电极传感器.
20
GOD
根据作为敏感元件所用生物材料的不同,电化学 生物传感器分为酶电极传感器、微生物电极传 感器、电化学免疫传感器、组织电极与细胞器 电极传感器、电化学ＤＮＡ传感器等。 传感器与通信系统和计算机共同构成现代 信息处理系统。传感器相当于人的感官,是 计算机与自然界及社会的接口,是为计算机 提供信息的工具。
10
科学贡献 他们发现了细胞膜水通道，以及对离子 通道结构和机理研究作出了开创性贡献。这 是个重大发现，开启了细菌、植物和哺乳动 物水通道的生物化学、生理学和遗传学研究 之门。
11
注:
12
细胞膜水通道对生活的影响 水溶液占人体重量的70％。生物体内的 水溶液主要由水分子和各种离子组成。它们 在细胞膜通道中的进进出出可以实现细胞的 很多功能。水分子是如何进出人体的细胞的？ 了解这一机理将极大地帮助人们更好地认识 许多疾病，比如心脏病、神经系统疾病等。 他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活 体的细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸 收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传 递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和 神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的 13 意义。
医学上，膜电势习惯用负值表示。维持了细胞 膜内外的电势差，就维持了生命。
8
心电图的原理 心肌收缩与松弛时,心肌细胞膜电势相应发生变 化.心脏的总偶极矩也随之变化. 心电图就是测量人体表 面几组对称点之间因心 脏的总偶极矩改变所引 起的电位差随时间的变 化,来检查心脏的工作情 况.
9
2003年的NOBEL化学奖介绍:细胞膜
生物材料敏感元件+电极转换元件
例如:酶电极传感器
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以葡萄糖氧化酶(GOD)电极为例.
其工作原理为:在GOD的催化下,葡萄糖(C6H12O6)
被氧氧化,生成葡萄糖酸(C6H12O7)和过氧化氢.
C6 H12O6 O2 2 H 2O C6 H12O7 2 H 2O2
GOD
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C6 H12O6 O2 2 H 2O C6 H12O7 2 H 2O2
通常溶液的 、 相溶剂相同（如水）， 则 O O K ,内 K ,外
aK ,外 RT 内 外 ln Z K F aK ,内
7
aK ,外 RT 内 外 ln Z K F aK ,内
在生物化学中，习惯表示为
RT aK 外 膜电势 内 外 ln F aK 内
实际上，早在十九世纪中期，人们就猜想人体 细胞一定存在用以传输水分的特别的通道。今 天，学者们详知水分子通过细胞膜的方式并了 解为何只有水分子能穿过而不是其他更小的分 子或离子。 现代生物化学在求解生命过程的基本原理方面 已经深入到了原子的水平。
14
另一种类型的膜通道是离子通道。离子通道在 神经和肌肉应激系统中具有重要意义。当位于 神经细胞表面的离子通道在来自邻近的神经细 胞的化学信号的作用下而开启时，会产生一种 被称为神经细胞电压的作用，于是，一种电脉 冲信号就会通过在数毫秒之内开启和关闭的离 子通道而沿着神经细胞的表面传递。麦金农在 1998年确定了钾离子通道的空间结构(高分辨率 电子显微镜)而使整个学术界震惊。这项贡献， 使我们现在知道离子可以通过由不同的细胞信 号控制其开启和关闭的通道而流动。
由以上几个基本例子可见，交叉学科生物电化学的创 立具有极其重要的基础理论意义和极强的应用背景。
2
生物膜电势
一、生物膜的组成
• 磷脂；蛋白质。
二、细胞膜的模型（流体镶嵌模型）
• 由一个两分子厚的卵磷脂层组成；蛋白质
分子部分嵌进膜，部分自膜中伸出；也有
横跨膜的整个厚度（如图）。
3
三、膜蛋白作用
• 膜蛋白在生物体的活性传输和许多化学反应
O K ,内
RT ln aK ,内 Z K F内 RT ln aK ,外 Z K F外
6
O K ,外
O K ,内
RT ln aK ,内 Z K F内 RT ln aK ,外 Z K F外
Байду номын сангаас
O K ,外