天津大学版物理化学复习提纲
天津大学版《物理化学》考研考点讲义
1.摩尔电导的测定及测量应用。 2.离子电迁移率的计算。 3.根据电池反应正确写出电池符号,电极反应,电极电势和电池电动势的能斯特方程。 4.电池电动势的计算及可逆电池热力学及其应用。 5.电动势测定的应用:求电解质溶液的平均活度因子,求难溶盐的活度积,pH值的测定等。 6.根据实际分解电压,判断电解池的电解产物。
例题
例 1:绘制双参数普遍化压缩因子图的基本依据是( )。
答案:对应状态原理
例 2:某气体符合状态方程 P(V-nb)=nRT,b为常数。若一定温度和压力下,摩尔体积 Vm
=10b,则其压缩因子 Z =
。
答案:根据状态方程,知此实际气体符合 PVm =RT+bp,根据已知条件,得 RT =9bp,则根据
目 录
绪 论 1 第一章 气体的 p,V,T关系 14 第二章 热力学第一定律 17 第三章 热力学第二定律 29 第四章 多组分系统热力学 45 第五章 化学平衡 56 第六章 相平衡 65 第七章 电化学 78 第九章 统计热力学初步 93 第十章 节面现象 102 第十一章 化学动力学 109 第十二章 胶体力学 124
例题
例 1:焦耳实验和焦耳 -汤姆生实验分别得出了什么结论?
答案:焦耳实验—理想气体的热力学能只是温度的函数。
焦耳 -汤姆生实验—实际气体的热力学能不仅是温度的函数,还与压力和体积有关
例 2:隔离系统中无论发生何种变化(包括化学变化),其 ΔU = 、ΔH = 。
A.大于零 B.小于零 C.等于零
答案:-8102J·mol-1
例 2:下列四式中, 为偏摩尔量, 为化学势。
( ) A. δU δnj T,p,nj(i≠j)
( ) B. δH δnj S,p,nj(i≠j)
物理化学天津大学第五版复习提纲
热力学能,也称为内能
¢U = Q + W
Page 8
焓、恒容热、恒压热、热容、定压热容、定容热容
焓
H ==de=f= U + pV
恒容热、恒压热、热容
Z T2
Z T2
¢U = QV =
C V dT = n
C V ;m dT
T1
T1
Z T2
Z T2
¢H = Qp =
C p dT = n
C p ;m dT
Page 18
§3.4.1 单纯pVT变化过程的熵变计算
¢S
=
nC V ;m
ln
³
T2 T1
´
+
nR
ln
³
V2 V1
´
¢S
=
nC p;m
ln
³
T2 T1
´
+
nR
ln
³
p1 p2
´
¢S
=
nC p;m
ln
³
V2 V1
´
+
nC V ;m
ln
³
p2 p1
´
此三式为理想气体单纯pVT变化过程的熵变计算公式
Page 19
Vm
=
V n
pVm = R T
pV
=
m M
RT
½=
m V
=
pM RT
Page 3
§1.2 理想气体混合物
I. 混合物的组成
摩尔分数x
xB =yB
d=ef
PnB nA
;
A
X
B
xB = 1
Page 4
§1.2 理想气体混合物 II.理想气体状态方程对理想气体混合物的应用
天津大学物理化学复习题
天津大学物理化学复习题天津大学物理化学复习题物理化学是天津大学化学专业的一门重要课程,它涵盖了物理学和化学学科的知识,是学生们在掌握化学基础理论和实验技能方面的重要环节。
为了帮助同学们更好地复习物理化学,下面将给大家提供一些典型的复习题。
1. 热力学和热化学1.1 假设有一个理想气体,它的体积从V1变为V2,温度从T1变为T2,求该过程中气体的内能变化。
1.2 在一定温度下,化学反应的反应速率与温度的关系是怎样的?为什么?1.3 根据热力学第一定律,能量守恒原理,推导出内能变化与热量和功的关系式。
2. 量子力学2.1 什么是波粒二象性?请以电子为例,解释其波动性和粒子性。
2.2 根据波函数,如何计算一个粒子的平均位置和平均动量?2.3 请解释波函数坍缩和量子纠缠的概念。
3. 动力学3.1 在动力学中,什么是活化能?它对化学反应速率有何影响?3.2 请解释速率常数和反应级数的概念,并说明它们之间的关系。
3.3 根据速率方程,如何确定一个化学反应的反应级数和速率常数?4. 分子光谱学4.1 什么是拉曼光谱?与红外光谱有何不同?4.2 请解释拉曼散射的产生机制,并说明它在分子结构分析中的应用。
4.3 请解释核磁共振光谱的原理和应用。
5. 电化学5.1 什么是电解质?请以NaCl为例,解释其在水溶液中的电离过程。
5.2 请解释电池的工作原理,并说明电池中的阳极和阴极反应。
5.3 根据电化学反应的标准电极电势,如何判断一个反应是否是自发进行的?以上只是一些典型的物理化学复习题,希望能够帮助同学们更好地复习和理解物理化学的知识。
在复习过程中,同学们可以结合教材、课堂笔记和习题集进行练习,加深对知识的理解和记忆。
此外,还可以参考一些相关的学术论文和研究成果,拓宽对物理化学的认识。
物理化学作为一门综合性的学科,需要同学们具备扎实的数学基础和逻辑思维能力。
因此,在复习过程中,同学们还可以结合数学和物理学的知识,加深对物理化学的理解。
物理化学(天大第五版上册)概念、公式整理
p 55. 逸度因子 ϕ B = B pB
对混合气体化学势表达式的修正 56. 拉乌尔(Raoult)定律:稀溶液中溶剂的 蒸汽压等于同一温度下纯溶剂的饱和蒸汽 压与溶液中溶剂的摩尔分数的乘积。
p A = p* A xA
57. 亨利(Henry)定律:一定温度下气体在 液态中的溶解度与该气体的压力成正比。 58. 理想液态混合物:任一组分在全部组成 范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物。 59. 理想稀溶液:即无限稀薄溶液,溶质的 相对含量趋于零的溶液。 60. 活度 f =
δQr T 物理意义:表征系统无序度的参量。 波尔兹曼定理: S = k ln Ω
第二章 热力学第一定律 14. 经典热力学只考虑平衡问题, 只考虑系 统由始态到末态的净结果, 至于由始态到末 态的过程是如何发生于进行的、沿什么途 径、变化的快慢等等一些问题,经典热力学 往往不予考虑。 15. 隔离系统;封闭系统;敞开系统 16. 状态函数:T、p、V、U、H、S、A、 G 17. 热力学能 U = f (T ) 18. 热力学第一定律 ∆U = Q + W 19. 恒容热 QV = ∆U 20. 恒压热 Q p = ∆H ; H = U + pV 21. 盖斯定律:一个确定化学反应的恒容热 或恒压热只取决于始末状态。
∑n
B
BXB
42. 能斯特热定理: lim ∆ r S = 0
T →0 K
52. 吉布斯-杜亥姆(Gibbs - Duhem)方程
(热力学第三定律的基础) 43. 热力学第三定律:纯物质、完美晶体、 0K 时的熵为零,即 S * (0 K , 完美晶体) = 0 44. 亥姆霍兹函数(根据克劳修斯不等式)
物理化学天津大学第五版复习提纲共89页文档
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀,青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ,卓为 霜下杰 。
13、归去来兮,田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑,菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝,秋熟靡王税。
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【精选】天津大学_物理化学_总复习(含答案)
( A ) 蒸气压 (B) 汽化热
(C) 熵
8. 液体水在 100℃及 p0 下汽化,则该过程:
( D) 自由能 答案: D
0。
2. 理想气体在绝热可逆膨胀过程中:
( A ) 内能增加
(B) 熵不变
变
( C)熵增大
答案: B (D) 温度不
3. 关于熵的说法正确的是:
答案: D
(A )每单位温度的改变所交换的热为熵
( B)不可逆过程的熵将增加
(C)可逆过程的熵变为零
( D)熵和体系的微观状态数
有关
4. 在隔离体系中发生一具有一定速度的变化,则体系的熵:
( C)不一定产生热交换
( D)温度恒定与热交换无关
20. 在恒定的温度和压力下,已知反应 A 2B 的反应热 H1 及反应 2A C 的
反应热 H 2 ,则反应 C 4B 的反应热 H 3 是:
答案: D
(A )2 H 1+ H 2 (B) H 2 -2 H1 (C) H 2 + H 1 ( D) 2 H 1-
答案: D
( A )单质的焓值均为零
(B)在等温过程中焓变为零
(C)在绝热可逆过程中焓变为零 (D)化学反应中体系的焓变不一定大于
内能变化
5. 下列过程中,体系内能变化不为零的是:
答案: D
(A )不可逆循环过程
( B)可逆循环过程
(C)两种理想气体的混合过程
(D)纯液体的真空蒸发过程
6. 对于理想气体,下列关系中那个是不正确的?
答案: A
(A ) ( U )V 0 (B) ( U )T 0 (C) ( U ) T 0 (D) ( H ) T 0
T
V
天津大学物理化学知识点归纳
第一章气体的pvT关系一、理想气体状态方程pV=(m/M)RT= nRT (1.1)或pV m=p(V/n)=RT (1.2)式中p、V、T及n的单位分别为P a、m3、K及mol。
V m=V/n称为气体的摩尔体积,其单位为m3·mol。
R=8.314510J·mol-1·K-1称为摩尔气体常数。
此式适用于理想,近似于地适用于低压下的真实气体。
二、理想气体混合物1.理想气体混合物的状态方程(1.3)pV=nRT=(∑BBn)RTpV=mRT/M mix (1.4)式中M mix为混合物的摩尔质量,其可表示为M mix def∑BBy M B (1.5)M mix=m/n=∑BBm/∑BBn(1.6)式中M B为混合物中某一种组分B的摩尔质量。
以上两式既适用于各种混合气体,也适用于液态或固态等均匀相混合系统平均摩尔质量的计算。
2.道尔顿定律p B=n B RT/V=y B p (1.7)P=∑BBp(1.8)理想气体混合物中某一种组分B的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力。
而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生压力的总和。
以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。
3.阿马加定律V B*=n B RT/p=y B V (1.9)V=∑V B* (1.10)V B*表示理想气体混合物中物质B的分体积,等于纯气体B在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。
理想气体混合物的体积具有加和性,在相同温度、压力下,混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。
以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。
三、临界参数每种液体都存在有一个特殊的温度,在该温度以上,无论加多大压力,都不可能使气体液化,我们把这个温度称为临界温度,以T c或t c表示。
我们将临界温度T c时的饱和蒸气压称为临界压力,以p c表示。
物理化学学习纲要(天津大学版)
物理化学习纲要(天津大学版)第1章气体的pVT 性质一、重要概念理想气体,波义尔定律,盖吕萨克定律,阿夫加德罗定律,分压定律,分体积定律,范德华气体二、重要公式与定义式1.理想气体状态方程式nRT pV = 2.分压定律 +++=321p p p p 3.分体积定律 +++=321V V V V4.范德华方程()nRT b V V a p m m =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+2第2章 热力学第一定律一、重要概念系统与环境,隔离系统,封闭系统,(敞开系统),广延性质或容量性质(加和性:V ,U ,H ,S ,A ,G ),强度性质(摩尔量,T ,p ),功W ,热Q ,内能,焓,热容,状态与状态函数,平衡态,过程函数(Q ,W ),可逆过程,节流过程,真空膨胀过程,标准态(纯态,θp),标准反应焓,标准生成焓,标准燃烧焓二、重要公式与定义式1.体积功:δW =-p 外d V2.热力学第一定律:∆U =Q +W ,d U =δQ +δW3.焓的定义:H =U + pV4.热容: 定容摩尔热容 C V ,m =δQ V /d T =(∂U m /∂T )V定压摩尔热容 C p ,m =δQ p /d T =∂H m /∂T )p理性气体: C p ,m - C V ,m =R ;凝聚态:C p ,m - C V ,m ≈0 理想单原子气体C V ,m =3R /2,C p ,m = C V ,m +R =5R /25.标准摩尔反应焓:由标准生成焓∆f H B (T )或标准燃烧焓∆c H B (T )计算∆∆r H m 0 =∑Bv B ∆f H B (T )= -∑Bv B ∆c H B 0(T )6.基希霍夫公式(适用于相变和化学反应过程)∆r H m (T 2)=∆r H m (T 1)+⎰21T T ∆r C pm d T7.恒压摩尔反应热与恒容摩尔反应热的关系式Q p -Q V =∆r H m (T )-∆r U m (T )=∑Bv B (g )RT8.理想气体的可逆绝热过程方程:γγ2211V p V p =,1211--=γγVT VTγγγγ--=122111p T p T , γ=C p ,m /C V ,m三、各种过程Q 、W 、∆U 、∆H 的计算1.解题时可能要用到的内容(1)对于气体,题目没有特别提示,一般可认为是理想气体,如N 2,O 2,H 2等。
天津大学-物理化学-总复习(含标准答案)
第一章 热力学第一定律1. 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于: 答案:D(A )单纯状态变化 (B )相变化(C )化学变化 (D )封闭体系的任何变化2. 1mol 单原子理想气体,在300K 时绝热压缩到500K ,则其焓变H ∆约为:4157J3. 关于热和功,下面说法中,不正确的是: 答案:B(A )功和热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系和环境的界面上(B )只有封闭体系发生的过程中,功和热才有明确的意义(C )功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量(D )在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功和热对体系的影响必互相抵消4. 涉及焓的下列说法中正确的是: 答案:D(A )单质的焓值均为零 (B )在等温过程中焓变为零(C )在绝热可逆过程中焓变为零 (D )化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5. 下列过程中,体系内能变化不为零的是: 答案:D(A )不可逆循环过程 (B )可逆循环过程(C )两种理想气体的混合过程 (D )纯液体的真空蒸发过程6. 对于理想气体,下列关系中那个是不正确的? 答案:A(A )0)(=∂∂V TU (B ) 0)V U (T =∂∂ (C ) 0)P U (T =∂∂ (D ) 0)P H (T =∂∂ 7. 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述是正确的? 答案:A(A ) Q = 0 ;H ∆ =0;P ∆< 0 (B ) Q = 0 ;H ∆ = 0;P ∆> 0(C ) Q > 0 ;H ∆ =0;P ∆< 0 (D ) Q < 0 ;H ∆ = 0;P ∆< 08. 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1=300 K 、p 1=100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2=300 K 、p 2=50kPa ,对于这一过程的Q= 3741J 、W= -3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
天津大学-物理化学-总复习(含答案)
200℃时 PbO(s)的生成热为 —218.32 kJ mol-1。
30. 在 573 K 及 0 至 60P0 的范围内, N 2(g) 的焦尔-汤姆逊系数可近似用下式
表示:
J T ( T )H 1.42 10 7 2.60 10 14 p (式中 p 的量纲是 Pa)。 P
S总 0
6. 1mol 理想气体经绝热自由膨胀使体积增大 10 倍,则体系的熵变为: 答案: B ( A ) S=0 J.K-1 (B) S= 19.1J.K-1 ( C) S 19.1J.K-1 (D)
S 8.314J.K-1
7. 1mol 的纯液体在其正常沸点时完全汽化,该过程中增大的量是: 答案: C
(A )11.51R (B)— 11.51R (C) 2.303R ( D) —2.303R
(B) H 为 H2(g)的燃烧热
(C) H 是负值
( D) H 与反应的 U 数值不等
25.
已知
25℃时,反应
1 H 2 (g)
1 Cl 2 (g)
HCl (g) 的等压热效应 H 为- 92.3
2
2
kJ,则该反应的等容热效应 U 为:
答案: D
(A ) 无法知道 (B) 一定大于 H
(C) 一定小于 H (D)
(B) -3265kJ
( C) - 3268 kJ
( D) 3265
kJ
23.
若已知 H2O(g)和 CO( g)在 298 K 时的标准生成焓
H
0 f .298
分别为:-
242 kJ.mol-1 及- 111 kJ.mol-1,则反应 H 2O(g) C(s) H 2 (g) CO(g) 的反应
天津大学物理化学下册知识点归纳
第七章电化学一、法拉第定律Q=Zfξ通过电极的电量正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积。
其中F=Le,为法拉第常数,一般取F=96485C·mol 近似数为965000C·mol。
二、离子迁移数及电迁移率电解质溶液导电是依靠电解质溶液中正、负离子的定向运动而导电,即正、负离子分别承担导电的任务。
但是,溶液中正、负离子导电的能力是不同的。
为此,采用正(负)离子所迁移的电量占通过电解质溶液总电量的分数来表示正(负)离子导电能力,并称之为迁移数,用t+ ( t-) 表示,即正离子迁移数t +=Q+/(Q++Q-)=v+/(v++v-)=u+/(u++u-)负离子迁移数t_=Q-/(Q++Q-)=v-/(v++v-)=u-/(u++u-)上述两式适用于温度及外电场一定而且只含有一种正离子和一种负离子的电解质溶液。
式子表明,正(负)离子迁移电量与在同一电场下正、负离子运动速率v+与v-有关。
式中的u+与u-称为电迁移率,它表示在一定溶液中,当电势梯度为1V·m-1时正、负离子的运动速率。
其电解质溶液中含有两种以上正(负)离子时,则其中某一种离子B的迁移数计算式为tBz+=BBBQQ三、电导、电导率、摩尔电导率1.电导电阻的倒数称为电导,单位为S(西门子)。
G=1/R 2.电导率电极面积为1 ,电极间距为1 时溶液的电导,称为电导率,单位为G=1/R=S A κ/l 3.摩尔电导率在相距为单位长度的两平行电极之间,放置有1 电解质溶液时的电导,称为摩尔电导率,单位是S ·m 2·mol -1。
m Λ=c /κ4摩尔电导率与电解质溶液浓度的关系式(1)柯尔劳施(Kohlrausch )公式m Λ=∞Λm —A c式中∞Λm是在无限稀释条件下溶质的摩尔电导率;c 是电解质的体积摩尔浓度。
在一定温度下对于指定的溶液,式中A 和∞Λm 皆为常数。
此式中适用与强电解质的稀溶液。
天津大学版物理化学复习提纲
物理化学复习提纲一、 热力学第一定律1. 热力学第一定律:ΔU= Q-W (dU=δQ -δW,封闭体系、静止、无外场作用)*热Q,习惯上以系统吸热为正值,而以系统放热为负值;功W ,习惯上以系统对环境作功为正值,而以环境对系统作功为负值。
**体积功δW=(f外dl =p 外·Adl )=p 外dV=nRT ⎰21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 22. 焓:定义为H ≡U+pV ;U ,H 与Q ,W 区别(状态函数与否?) 对于封闭体系,Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W (绝热过程)3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算a. ΔU=T nCv.md T T ⎰21= nCv.m(T 2-T 1)b. ΔH=T nCp.md T T ⎰21= nCp.m(T 2-T 1)c. Q :Qp=T nCp.md T T ⎰21;Qv=T nCv.md T T ⎰21d. T ,P 衡定的相变过程:W=p (V 2-V 1);Qp=ΔH=n ΔH m ;ΔU=ΔH-p(V 2-V 1)4. 热化学a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H (反应物)=ΔU+pΔV (定压反应)b. 生成热及燃烧热,ΔfH 0m (标准热);ΔrH 0m (反应热)c. 盖斯定律及基尔戈夫方程[G.R.Kirchhoff, (∂ΔH/∂T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp]二、 热力学第二定律1. 卡诺循环与卡诺定理:η=W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是(Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时,两个热源的“热温商”之和等于零。
2. 熵的定义:dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ;对于孤立体系dS ≥0,及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。
天津大学《物理化学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
天津大学《物理化学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解天津大学物理化学教研室《物理化学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解第1章气体的pVT关系1.1 复习笔记资料获取来源:百度搜索《方才学习网》→进入网站→检索资料→在线观看【知识框架】【重点归纳】一、理想气体1理想气体及真实气体的微观特征(见表1-1-1)表1-1-1 理想气体及真实气体的微观特征2理想气体状态方程pV=(m/M)RT=nRT或pV m=p(V/n)=RT【适用范围】理想气体或低压的真实气体。
二、理想气体混合物1道尔顿定律(1)混合气体中某一组分B的分压力为式中,y B为组分B的摩尔分数;p为总压力。
p B也称为B的分压。
而总压力为各种气体分压力之和,即【适用范围】所有气体混合物。
(2)对于理想气体混合物p B=n B RT/V(道尔顿定律)【适用范围】理想气体或低压的真实气体。
2阿马加分体积定律V B*=n B RT/p式中,V B*为气体混合物中物质B的分体积,理想气体混合物的体积具有加和性。
【适用范围】理想气体或低压的真实气体。
三、真实气体的液化液体的饱和蒸气压(1)气-液平衡时饱和蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压。
(2)理想气体没有饱和蒸气压。
四、真实气体状态方程1真实气体的pV m-p图及波义尔温度不同气体pV m-p曲线随压力的变化可以分为三种类型:(1)pV m随p的增大而增大。
(2)pV m随着P增大先不变后增大。
(3)pV m随着P增大先减小后增大。
pV m-p曲线随温度的变化也可分为这三种情况。
其中波义尔温度是指当压力接近0时pV m-p等温线的斜率为0时的温度。
2范德华方程(p+n2a/V2)(V-nb)=nRT式中,a,b称为范德华常数,a和b只与气体的种类有关,与温度无关。
3对应状态原理及压缩因子图(1)对应状态原理是指不同气体两个对比参数相等则第三个对比参数也将大致相等。
(2)压缩因子Z压缩因子是T,p的函数,衡量真实气体相对于理想气体的压缩难易程度,其中Z>1说明真实气体比理想气体难压缩;反之则更易压缩;理想气体的压缩因子为1。
天大版物理化学考研网课笔记复习重点整理
天大版物理化学考研网课笔记复习重点整理一、教学内容本节课主要复习天大版物理化学考研教材中的第五章——物质结构。
该章节主要内容包括:原子结构、分子结构、晶体结构以及元素周期律。
通过复习,使学生掌握物质结构的基本概念,了解原子、分子和晶体的组成及性质,熟练运用元素周期律进行元素推断。
二、教学目标1. 掌握物质结构的基本概念,了解原子、分子和晶体的组成及性质。
2. 熟练运用元素周期律进行元素推断。
3. 提高学生的分析问题和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点:物质结构的基本概念,原子、分子和晶体的组成及性质,元素周期律的应用。
难点:原子结构与元素性质的关系,晶体结构的判断,元素周期律的深入理解。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
学具:教材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 实践情景引入:以生活中常见的物质为例,如水、二氧化碳等,引导学生思考它们的结构是怎样的,性质又是如何的呢?2. 知识点讲解:(1)原子结构:介绍原子的组成,电子层、电子云等概念,讲解原子核外的电子排布规律。
(2)分子结构:介绍分子的定义,共价键、离子键、金属键等概念,分析不同键的特点及分子的性质。
(3)晶体结构:讲解晶体的定义,晶格、晶胞等概念,分析不同晶体的结构特点及性质。
(4)元素周期律:介绍元素周期律的发现,周期表的构成,讲解元素周期律的规律及应用。
3. 例题讲解:以教材中的典型题目为例,讲解如何运用所学知识解决实际问题。
4. 随堂练习:布置随堂练习题,让学生及时巩固所学知识。
六、板书设计板书内容主要包括物质结构的基本概念,原子、分子和晶体的组成及性质,元素周期律的规律及应用。
七、作业设计1. 请简述原子结构的基本组成及电子排布规律。
2. 请解释分子、共价键、离子键、金属键的概念及它们之间的区别。
3. 请举例说明晶体结构的特点及性质。
4. 根据元素周期律,推断下列元素的位置:钾(K)、钙(Ca)、氧(O)、硫(S)。
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物理化学复习提纲一、 热力学第一定律1. 热力学第一定律:ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无外场作用)*热Q,习惯上以系统吸热为正值,而以系统放热为负值;功W ,习惯上以系统对环境作功为正值,而以环境对系统作功为负值。
**体积功δW=(f 外dl =p 外·Adl )=p 外dV=nRT ⎰21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 22. 焓:定义为H ≡U+pV ;U ,H 与Q ,W 区别(状态函数与否?) 对于封闭体系,Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W (绝热过程)3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算a. ΔU=T nCv.md T T ⎰21= nCv.m(T 2-T 1)b. ΔH=T nCp.md T T ⎰21= nCp.m(T 2-T 1)c. Q :Qp=T nCp.md T T ⎰21;Qv=T nCv.md T T ⎰21d. T ,P 衡定的相变过程:W=p (V 2-V 1);Qp=ΔH=n ΔH m ;ΔU=ΔH -p(V 2-V 1)4. 热化学a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H (反应物)=ΔU+pΔV (定压反应)b. 生成热及燃烧热,Δf H 0m (标准热);Δr H 0m (反应热)c. 盖斯定律及基尔戈夫方程[G .R.Kirchhoff, (∂ΔH/∂T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp]二、 热力学第二定律1. 卡诺循环与卡诺定理:η=W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是(Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时,两个热源的“热温商”之和等于零。
2. 熵的定义:dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式,dS ≥δQ/T ;对于孤立体系dS ≥0,及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。
熵的统计意义:熵是系统混乱度的度量。
有序性高的状态所对应的微观状态数少,混乱度高的状态所对应的微观状态数多,有S=kln Ω,定义:S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T •⎰/03. P 、V 、T 衡时熵的计算:a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气,T 衡过程)b. ΔS=n T T nCp.md T T /21⎰(P 衡,T 变)c. ΔS=n T T nCv.md T T /21⎰(V 衡,T 变)d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时)4. T 、P 衡相变过程:ΔS=ΔH 相变/T 相变5. 判据: a. ΔS 孤{不能实现可逆,平衡不可逆,自发000〈=〉(ΔS 孤=ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环=-Q 体/T 环)b. (ΔG)T,P {不能自动进行平衡自发000〉=〈c. (ΔA)T,V {不能自动进行平衡自发000〉=〈6. 功函数及计算: a. Gibbs 能 G ≡H -TS dG = dH –TdS – SdTb. Helmholtz 能 A ≡U -TS dA= dU –TdS - SdTc. ΔG=ΔA=nRlnP 2/P 1=nRlnV 1/V 2 (理气,T 衡)d.ΔG=ΔH -Δ(TS) 或 dG = -SdT+ Vdp7.热力学函数基本关系:a. dU =TdS -pdVb. dH =TdS+Vdpc. dA = -SdT -pdVd. dG = -SdT+Vdp8.微商关系:a.( ∂U/∂S)V =(∂H/∂S)P =Tb.( ∂H/∂p)S =(∂G/∂p)T =Vc.( ∂U/∂V)S =(∂A/∂V)T = -pd.( ∂G/∂T)P =(∂A/∂T)V = -S9.麦克斯威尔关系式:a. (∂T/∂V)S = -(∂p/∂S)Vb. (∂S/∂V)T =(∂p/∂T)Vc. (∂T/∂p)S =(∂V/∂S)Pd. (∂S/∂p)T = -(∂V/∂T)P10.解答热力学证明题的常用数学方法:A.证明题应以基本关系式、定义式或纯数学函数式为出发点,在证明过程中一般只进行数学演绎而不加入其他现成结论。
B.常用数学方法有:a. 恒等式两端同时微分或同时求导;b. 在一定条件下,将微分式(如Gibbs 公式)两端同除以某个粮的微分;c. 比较系数法。
利用不同方法分别写出同一函数的全微分。
在自变量相同的情况下,可以分别比较各项的系数;d. 利用链关系:(X Z ∂∂)Y =(T Z ∂∂)Y ·(XT ∂∂)Y e. 利用循环关系:(X Z ∂∂)y (Y X ∂∂)z ·(ZY ∂∂)x =-1 三、 溶液(化学势)1. 偏摩尔量与化学势的定义:Xi =(∂X/∂ni )T,P,nj , 及有dX=∑Xidni*任意容量性质X 只有在定温定压条件下才称为偏摩尔量。
**化学势定义为:μi =Gi=(∂G/∂ni)T,P,nj ,及有dG=∑μi dni化学势是偏摩尔吉布斯自由能Gi ,是决定物质传递方向和限度的强度因素,所以有: μi =(∂G/∂ni)T,P,nj =(∂A/∂ni)T,V ,nj =(∂H/∂ni)S,P,nj =(∂U/∂ni)S,V ,nj***理想气体的化学势:μi=μi0+RTln(p i/p0)2.拉乌尔定律和亨利定律:a. P A=P*A x A b. P B=k B x B3.化学势与组成的关系:理想溶液:μB=μB0+RTln(x B);双组份体系:Y A=P A/P=P*A·x A/P, 其中P=P A+P B, Y A为气相中A组份的蒸气分压。
理想稀溶液:μA=μA0+RTlnx A (溶剂A)μB=μB0+RTlnk B (溶质B)实际溶液:μB=μB0+RTlna B,a B=r B m B(a B为实际溶液的活度, m B为实际溶液的浓度,r B为活度系数)4.几个相平衡规律:a. 西华特定律:〔%B〕=k%,B P1/2,P为平衡分压b. 稀溶液的凝固点下降:析出纯溶剂的溶液凝固点T比纯溶剂凝固点T0低, ΔT f=T0-T f=RT02/Δfus Hm∑B X B,ΔT f=K f∑B m Bc.稀溶液的沸点升高:ΔT b=T b-T0=RT02M A/Δvap Hm ∑B m B=K b∑B m Bd.分配定律:K=αC/ βB C(K为浓度比常数)B四、化学平衡(ΔG=∑BγBμB=0 为平衡条件)1.化学平衡的热力学条件:∑BγBμB eq=0化学反应的判据 ∑B γB μB {非自发平衡自发000〉=〈2. *平衡常数K 0(T): K 0(T)=exp[-0)(T m G ∆/RT]0)(T m G ∆= -RTln K 0(T)对于理想气体化学反应平衡时:K 0(T)=∏B (eq B P /P 0)rB =∏B(eq B X )rB 各平衡常数K 0(T),Kp,Kx 的关系:K 0(T)=K P (p 0) -∑B B r =K X (P/p 0) ∑BB r 当∑BB r =0,有K 0(T)=Kp =Kx 3. 平衡常数K 0(T)的计算(求0)(T m G ∆): a. 由相关反应求0)(T m G ∆b. 0)(T m G ∆=ΔH m 0-T(ΔS m 0)c. 0)(T m G ∆=∑B B γ0)(T m G ∆ 4. T 对K 0影响-特霍夫方程:J P =∏B(P ’B /P 0)rBdT K d 0ln =00RTm ∆H {↓↑↓↑00,,K T K T 放热反应,吸热反应,5. 等温方程:ΔGm=0m G ∆+RTlnJa=-RTlnK 0+RTlnJa {0,0,0,000〉∆〉=∆=〈∆〈Gm K Ja Gm K Ja Gm K Ja6.其它因素对化学平衡的影响。
五、 多相平衡)2111(0)1(0)2(0T T R m H T K T K -∆=1. *相律: Gibbs 方程,f =C -φ+2;C (独立组份数)=S(物种数)-R(平衡限制条件数)-R ’(浓度限制条件数)2. 单组分体系:a.克拉佩龙(Clapeyron )方程:dP /dT=ΔHm/T ΔVm ,)11(ln 2112T T R H P P m -∆= ;b.杠杆原理;3. 相图:单组份及简单双组份相图(拆图、填图、看图)六、 电化学1. 电解质活度和活度系数: a B =a r ±, a ±=0mm ±±•γ )(--++±•=r r a a a 1/r ,)(--++±•=r r γγγ1/r ,)(--++±•=r r m m m 1/r 2. 离子强度:Lewis-Randall , I=221BB B Z m ∑; Debve-Huckel , lg =±γ-A /Z +Z -/I 3. *原电池电动势:a. 电池{还原反应正极氧化反应负极→→ b. 电解{氧化反应阳极还原反应阴极→→ b.表示: Pt,H 2(p=1atm)/HCl(a=1)/Hg 2Cl 2(s),Hg(l) c.可逆电池热力学关系:Δr G m = -ZEF, Δr S m =ZF(∂E/∂T)P ,Δr H m =ZF[T(∂E/∂T)P -E]= Δr G m +T Δr S m由 Δr G m 0=-ZEF 0,E 0=0ln K ZFRT 有 E=E 0-a J ZF RT ln ,Ja=)(氧化态(还原态)a a (整个电池反应)E=-+-ϕϕ, ((氧化)(还原)a a ZF RT ln 0-=ϕϕ) 4. 电极类型: a.金属-离子,M Z+/M ;b.气体, H +/H 2(g),Pt, I -/I,Pt ;c.金属-微溶盐,C l -/AgCl(s),Ag ;d. 金属-微溶氧化物,OH -/Ag 2O(s),Age.氧化-还原电极,Fe 3+,Fe 2+/Pt5. *应用:K SP , ±γ, pH, 金属a Sn 的计算。
6. 浓差电池、极化和极化电势。
七、 表面现象与分散系统1. 定义:a. 比表面吉布斯函数σ=(∂G/∂A)T,P ,单位为J ·m -2b.表面力σ=f/2l ,单位为N ·m -1(垂直作用于表面上单位长度的表面紧缩力)。
dG 总=σdA+Ad σc.表面功:δW’= -σdA=dG T,P (当表面扩展过程可逆时)2. 润湿现象:液体与固体接触后,体系吉布斯函数降低的现象,如附着、铺展、浸渍。