多种方法并举,轻松学习物理化学

1 善用比较法
比较法是认识事物的一种基本方法，是通过观察和分 析 ， 找 出 研 究 对 象 的 相 同 点 和 不 同 点 。 客观世界的各种现象 的之间存在着普遍联系， 而物理化学中许多公式和现象也存在 着相似和关联，找出它们之间的共同性，不但有助于增强理 解和记忆，也可以加深对客观规律普遍联系的认识。如克劳 修斯-克拉佩龙方程表示纯物质两相平衡时(其中一相为气相)温度 与压力的函数关系；范特霍夫方程表示化学反应中温度与标准平 衡常数的函数关系；阿伦尼乌斯方程表示化学反应的速率常数随 温度的变化关系。三者表示的涵义截然不同，但都有类似的表达 形式，其微分式，积分式如表 1 所示。
θ d ln K θ Δ r H m = 2 dT RT Ea d ln k = dT RT 2
不定积分式
+C RT θ − Δr Hm ln K θ = +C RT
ln k = − Ea +C RT
ln p =
− Δ Vap H m
定积分式 Δ Vap H m 1 1 p2 ln =− ( − ) p1 R T2 T1
ln
θ Δ Hθ 1 1 K2 =− r m( − ) R T2 T1 K 1θ Ea 1 1 k2 ln =− ( − ) k1 R T2 T1
另外，化学反应的焓变随温度的变化率与相变过程的焓变随 温度的变化率都与始末状态的热容有关，具有类似的表达形式； 在相图一章二组分液态部分互溶﹑完全互溶﹑完全不互溶相图， 与固态部分互溶﹑完全互溶﹑完全不互溶相图分别相似，只是各 区域代表的平衡相不同。在学习中只要勤于思考，用心总结，找 到知识之间的关联，就能做到举一反三，事半功倍。
，只需在上述方程基础上加上真实气体与理想气体摩尔体积之差 的 积 分 项 ， 即 可 变 为 真 实 气 体 的 化 学 势 ： p μ * ( g ) = μ θ ( g ) + RT ln( p / pθ ) + {V * ( g ) − V * ( pg )dp} 。再比如，在多
∫
0
m
m
2 善用类比法
Several Learning Methods to Understand Physical Chemistry in a Easier Way
Wang Yige*, Xu Nian (School of Chemical Engineering and Technology, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)
所谓类比，就是由两个对象的某些相同或相似的性质，推断 它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。在物理 化学教学中。类比是一种行之有效的教学方法。例如，我们知道 理想气体模型与真实气体的差别在于：理想气体无分子间作用力 而真实气体有分子之间作用力；理想气体分子本身不占有体积而 真实气体分子本身具有体积。因此可以推断，二者其他性质的差 别均应来自于这两个方面。理想气体状态方程为 pVm=RT，对体 积和压力项进行修正，即可得到真实气体的范德华方程： 2 ( p + a / Vm )(Vm − b) = RT 。 理 想 气 体 的 化 学 势 为
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2012 年 第 15 期 第 39 卷 总第 239 期
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多种方法并举，“轻松”学习物理化学
王弋戈*，徐念
(河北工业大学 化工学院，天津 300130)
[摘 要]针对高校学生掌握物理化学较难的特点，介绍了一些学习中的窍门和方法。通过比较法找出公式和现象中的相似和关联，可以加强 记忆与理解；运用类比法将抽象的新知识纳入到已有的知识体系中，可达到触类旁通的效果；将科学记忆法融入学习中，可达到事半功倍的效 果；善用程式化方法，使解题更加标准、快捷。多种方法并用，可以激发学生分析问题﹑解决问题的积极性和主动性，使物理化学的学习变得 更加轻松﹑简单。 [关键词]物理化学；比较法；类比法；记忆法；程式化方法 [中图分类号]G4 [文献标识码]B [文章编号]1007-1865(2012)15-0182-02
物理化学是化学化工及其相近专业最重要的一门基础理论课 程，也是材料类专业知识结构中重要的一环，是学生学习后续专 业课程的基础。该课程概念抽象难懂，公式繁琐，知识的逻辑性 和前后关联性强[1-2]，学生初学时往往难以领会，花费时间不少却 收效甚微。作为教师，一方面要将整个知识体系系统地传授给学 生，另一方面又要授予其学习方法，让其有兴趣、有动力、有激 情去接受物理化学的挑战，从而轻松地学好该学科。“授人以鱼， 不如授人以渔”，笔者在多年的物理化学教学中，除了教授学生理 论联系实际，做好笔记，重视习题，注重公式推导等基本方法外 [3-7] ，还总结出一些小窍门、巧方法，现就此谈谈自己的认识和体 会。
表 1 克-克方程﹑范氏方程﹑阿氏方程的微分式和积分式比较 Tab.1 The comparison of clapeyron-clausius equation, Van’t Hoff equation and arrhenius equation
方程 克劳修斯-克拉 佩龙方程 范特霍夫方程 阿伦尼乌斯方程 微分式 d ln p Δ Vap H m = dT RT 2
Abstract: The paper describes several learning methods such as comparation method, analogy method, scientific memory method, programmable method and the combination of them in Physical Chemistry aimed to help undergraduate students understand the key points of Physical chemistry in a much easier way. Keywords: physical chemistry；comparation method；analogy method；scientific memory method；programmable method