物理化学设计性问题

合集下载

物理化学思考题

思考题：物理化学在化学工程中的应用物理化学作为化学工程的核心基础，在许多领域中都有着广泛的应用。

本题将探讨物理化学在以下三个方面的应用：传热过程控制、流体流动模拟以及反应器设计。

一、传热过程控制1. 为什么在许多工业过程中，如核反应堆、加热炉等，需要使用物理化学方法来控制传热过程？答：在许多工业过程中，需要精确控制温度以维持工艺过程的稳定性和效率。

使用物理化学方法，如热力学和传热理论，可以提供一种有效的方法来评估和控制传热过程。

例如，可以通过分析传热系数、传热效率和传热面积等因素，来优化传热设备的性能和操作条件。

2. 如何利用物理化学知识优化传热过程？答：利用物理化学知识，可以通过优化传热过程中的参数和条件来提高传热效率。

例如，可以通过改变传热介质、增加换热面积、提高流体流动速度等方法来改善传热效果。

此外，还可以通过应用热力学定律和能量守恒原理，优化工艺过程的能量利用效率，减少能源浪费。

二、流体流动模拟1. 为什么在化工生产中，流体流动模拟是物理化学的一个重要应用领域？答：流体流动模拟是化工生产中常见的工艺过程之一，广泛应用于管道输送、混合搅拌等领域。

物理化学知识可以提供流体流动的基本原理和规律，如流体力学、热力学等，帮助工程师和科学家更好地理解和预测流体流动过程。

2. 如何利用物理化学知识优化流体流动模拟过程？答：利用物理化学知识，可以通过优化流体流动过程中的参数和条件来提高流动效率。

例如，可以通过改变流体的粘度、密度等因素来改善流体流动性能。

此外，还可以通过应用流体力学和热力学定律，优化工艺过程的流体分布和混合效果，提高生产效率和产品质量。

三、反应器设计1. 为什么反应器设计需要物理化学知识？答：反应器设计是化工生产中的重要环节之一，涉及到反应动力学、物质传递和能量传递等多个方面。

物理化学知识可以提供反应动力学的基本原理和规律，如反应速率方程、反应机理等，帮助工程师和科学家更好地理解和预测反应过程。

物理化学设计型实验的测量知识准备

１欲善其事，利其器先
创新不仅要有新的思想理念，更要先解决创新的手段．理化学课都是在化学系开设，生在做物理物学化学实验前已具备了一些实验操作的基本技能，尤其是关于化学方面的实验技能训练比较充分，比如无机
Ｏ引言
大家都有一个普遍共识，必须对现行物理化学实验教材中内容、形式、方法进行改革，就改革的方案许
多院校之间广泛交流学习，条件的借鉴国外教材教案和思路… ．有方案有一些是原有实验内容的拓展，有
一
些是改进实验方法或装置，还有一些提高的实验准确性，者是开辟新的物理化学实验等等】不难发或．
鼓励学生发挥想象、展示能力、激发学生做实验的兴趣、培养学生的创新意识，必须先告诉学生哪些手段是
切实可行的，哪些是目前无法做到的．这样，设计方案得以实施，学生的动手能力才能真正得到锻炼，计设
型实验也更接近科研水平．
７３
化学仪器则具有测量电子化、出数字化、输控制智能化、理计算机化、处设备一体化的特点．
３实验测量技术涉及的几个主要知识点
（）１信号的获得
物理化学实验中所测量的物理性质也是物理信号，温度、力、如压电压、电流、率、度、功湿电势、重力、光强等等，先通过各类传感器转换为电压信号以便处理．首比如差热分析中的温度测量就是通过放置在样

物理化学实验思考题及参考答案

实验七十九原电池电动势的测定及其应用1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理。

答：电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。

其工作原理是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势，这样待测电池中就没有电流通过，外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。

如图所示，电位差计有工作、标准、测量三条回路。

1）校准工作电流I W开关K 打向1，预先调好标准回路中的标准电阻Rn ，调节工作回路的电阻r 至检流计无电流通过，工作电流I W 就已被确定。

2）测量未知电池电动势E W 开关K 打向2，调节测量回路的电阻R X 至检流计无电流通过，此时I R X 与被测电池电动势对消。

2. 简述铜电极电位测定的基本原理。

答：实验只能测得两个电极构成的电池的电动势E ，而无法测得单个电极的电极电势φ。

若选定一个电极作为标准，使其与任意其它电极组成电池，测其电动势，就可得出各电极的相对电极电势φ 。

通常将氢电极在氢气压力为100KPa ，溶液中氢离子活度为1时的电极电势规定为零伏，称为标准氢电极，然后与其它被测电极进行比较。

以标准氢电极作阳极即负极；而将待测电极作阴极即正极，组成原电池，然后用电位差计测量该电池的电动势，这个数值和符号就是待测电极的氢标还原电极电势的数值和符号。

由于使用标准氢电极不方便，在实际测定时往往采用第二级的标准电极，甘汞电极是其中最常用的一种。

这些电极与标准氢电极比较而得到的电势已精确测出。

3. 在原电池电动势的测定过程中应尽可能的做到在可逆条件下进行，为此在实验过程中应注意什么？答：电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。

为此应注意以下几点：（1）测量前可根据电化学基本知识，初步估算一下被测电池的电动势大小，以便在测量时能迅速找到平衡点，这样可避免电极极化。

（2）要选择最佳实验条件使电极处于平衡状态。

制备锌电极要锌汞齐化，成为Zn(Hg)，而不直接用锌棒。

新形势下物理化学实验内容的设计与思考_刘永梅

中国大学教学 2014年第10期88 刘永梅，复旦大学化学系副教授。

新形势下物理化学实验内容的设计与思考刘永梅张晋芬戴维林孙立森辜敏范康年摘要：新形势下对本科物理化学实验课程的培养目标要求越来越高。

复旦大学化学系针对物理化学实验教学内容做出了相应的调整，以促进学生探索能力和科研创新能力的提高。

关键词：物理化学实验；人才培养；教学改革；研究性实验一、目前物理化学实验面临的问题一直以来，复旦大学化学系有着重视化学实验教学改革的优良传统。

20世纪70年代末，由复旦大学等14所学校合作编写的《物理化学实验》教材在国内广受好评，影响深远。

20世纪90年代，复旦大学化学系对大学本科的化学课程体系进行了改革，逐步形成以创新能力培养为核心、以技术要素为主线的新实验教学体系及相应管理机制[1,2]。

2000年前后，复旦化学系根据化学实验的特点，本着“统筹管理、优化资源、避免重复和遗漏”的原则，将涉及仪器操作类的基础实验课程“仪器分析实验”和“物理化学实验”融合为“仪器分析和物理化学实验”，那时实验教学中心在世行贷款和学校配套资金支持下，购置了一批在当时属于先进的仪器用于教学，使得化学实验条件得到大幅度改善，教学质量和水平因此得到保障和提高。

随着时代和学科的发展，我系的物理化学实验教学逐渐暴露出一些不足。

一方面大部分实验仪器设备相对落后，如电化学分析工作站、气相色谱仪、原子发射光谱仪等设备都已使用了10～15年。

这些仪器性能不够稳定，测量出的实验数据误差大，得不到理想的实验结果，这样直接削弱了学生学习新知识的积极性。

另一方面是实验内容更新速度慢，滞后于科学研究发展的步伐。

物理化学学科的发展也使得一些原本属于专门化或综合实验内容的高级技术和仪器成为基础物理化学实验的常规技术和设备，在当前科研中发挥重要作用的常规表征手段至今没有相应的教学实验开设，而且复旦大学物理化学教学团队早在1999年就开设了以结构分析和表征为主线，集原理、仪器使用和解谱为一体的“谱学导论”理论课，导致理论教学与实验教学有较大的脱节。

设计性环保实验在物理化学实验中的改革与实践

2012.No13摘要在基础物理化学实验教学中，通过增加设计性环保实验，提高学生的实验技能和综合素质，培养学生的科学研究素质和创新能力，加强化学实验室绿色化建设。

关键词物理化学实验设计性环保实验科学研究能力创新能力1 引言物理化学实验是高等学校化学、化工、医学、材料学等专业的一门基础实验课，综合了化学领域中各个分支所需要的基本研究工具和方法，是培养学生动手能力和科研能力的重要实践环节[1]。

现行的物理化学实验教学，多以验证型实验为主，实验都是在教师的精心策划下进行的。

实践证明，这种教学模式很难达到预期的效果和目标。

我校作为一所教学研究型综合性大学，教学目的是为了培养综合应用型高素质人才，因此应对实验教学进行不断深入改革，大力倡导和开展综合性、设计性等研究型实验。

同时，化学化工学院在实验教学中大力开展绿色化学的研究，将绿色化学理念适时地渗透于课程当中。

目前，对现行物理化学实验教材中的内容、形式、方法进行了改革，对设计性环保实验进行了初步的探索与实践。

2 开设设计性环保物理化学实验的意义物理化学实验与科学研究之间在设计思路测量原理和方法上有许多相似性，因而对学生进行设计性实验的训练可以比较全面地提高学生的综合素质，对于培养学生科学研究能力具有重要意义。

设计性环保实验[2]，是教师以绿色化学理念指导下，以课题为载体，将基础理论知识、绿色化学知识与多种实验技能和方法归纳、分析并相互渗透的一种有效的实验形式。

它在实验技能上更具综合性，实验操作上更具独立性，实验过程中可以给学生提供大量的思考机会；学生通过主动探索和实验，建立新的知识体系，是克服验证性实验和应试教育弊端的一种自主式实验方法，可以激发学生的学习主动性和积极性，可以培养学生的科学研究方法、探索精神及创新和环保意识；形成多元化的教学环境，大大提高实验教学的质量和水平。

3 设计性环保物理化学实验实施的基本环节设计性环保物理化学实验要求: 能体现科学性，实用性和先进性。

物理化学设计性实验的探索与实践

ＳＵａ，Ｗ己Ｗｅ —ｈｎｇ，ＺＨＩＺｈｎｑａｎＨＨｕ，ｎｓｅｏｇ－ｉｇ
（ｅａｔｎｆｈｍｉｒ，ｈｏｉｇＣｌｇ，ｈｏｉｇ５６６，ＣｉａＤｐｒｍｅｔｅｓｙＺａｑｎｏｌｅＺａｑｎ２０１ｈｎ）ｏＣｔｅ
维普资讯
・
８・４
广州化工
２０年３卷第３０７５期
物理化学设计性实验的探索与实践木
舒华，吴文胜，中强植
（东肇庆学院轻工化学系，东肇庆５６６）广广２０１
摘要：为了培养学生的动手和创新能力，也基于物理化学实验课的实际情况，在经典的验证性实验的基础上开设了
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｏｔａｎｔｅｓｕｅｔ ’ｐａｔｃｌｎｎｏａｉｎｌａｉｔｒｉｈｔｄｎｓｒｃｉａａｄｉｎｖｔａｂｌｙ，ａｄｔｅａｔａｉｆｐｙｉａｃｅｓｒｏｉｎｈｃｕｌｙｏｈｓｃｌｈｍｉｔｙｔｅｐｉｎｏｒｅｈｅｉｎｅｐｒｅｔｗａｅｎｔｅｂｓｆｔｅｔａｉｏａｘｅｉｎ．Ｉｅｈｎｅｔ — ｘｒｍｅｔｃｕｓ，ｔｅｄｓｇｘｅｉｎｓｓｔｏｈａｉｏｈｒｄｔｎｌｅｐｒｍｓｉｍｅｔｔｎａｃｓｓｕ
础实验课。过去都是按照实验教材“ 照方抓药” 的验证性式实验，这种教学模式对学生进行基本实验技能的训练是必要的，也在一定程度卜缚了学生的创新思维，但束不利于学

物理化学设计性实验的教学思考与浅探

物理化学设计性实验的教学思考与浅探物理化学设计性实验教学思考与浅探：物理化学设计性实验是培养学生创新能力和科学研究能力的重要途径之一。

本文以中学物理化学实验教学为视角，探讨了物理化学设计性实验的教学思想与浅探。

首先，物理化学设计性实验的教学思想体现在“以实验发现科学价值”。

从实验现象出发，对实验现象进行定义分析，以此来发现科学价值。

通过物理化学的实验，让学生更加理解实验原理，提高理论知识的积累，并从原理学习中获得知识。

其次，物理化学设计性实验的教学方法体现在“实践探究式教学”。

实验教学方法采用探究式教学，以学生自主导向的思维方式和探究研究的学习方法。

将实验看作一个探究性问题调查，引导学生积极参与，手把手，发现实验问题和力学思想。

此外，物理化学设计性实验的教学过程体现在“数据分析和安全实践”。

在实验教学中，要求学生完成实验设计任务，要求学生运用数据分析，绘制出结果图表，进行模拟计算与实验校核，从而进行实验结果验证，以应用新知识和技能。

同时，要根据实验要求，指导学生进行实验安全规范操作，从而达到安全起见的目的。

最后，物理化学设计性实验的教学过程体现在“实验认知与思想培养”。

让学生去实践、操作物理化学实验，通过观察实验的实际情况和实际操作，让学生知道实验的规律性，掌握实验的技能，同时培养分析实验问题的思维技能，拓展创新思维和创造性思维。

综上所述，物理化学设计性实验的教学思考与浅探，需要以实验发现科学价值、探究式教学、安全操作和实验认知培养为核心，以落实科学技能训练和创新能力培养为目标，以培养学生自主学习的精神和创新意识的氛围为基础，有效提升物理化学实验教学的质量与效果。

《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。

物理化学实验中设计性开放性实验教学改革与实践

验书 “ 芦画瓢的操作。这既不能引发学生的学习兴趣，到启迪葫式达
思维，养解决实际问题的能力，培更谈不上综合素质的全面提高。这种
针对学生的学习行为和特点，理化学实验室提出三段法教物
践进一步完善了课程体系，效提高了学生的学习积极性、动性。改革实践的方向是，有主选课制度的改革和实验教学内容的优化；实验室教学
时间和教学方法的改革；核、勤制度及管理制度的改革；考考建立互动的远程交流平台。
【键词】物理化学实验；学改革；力培养关教能
物理化学实验是高校物理化学教学的重要组成部分，综合了化它学领域中各分支学科所需要的基本研究技术和研究方法，论性、践理实
若有疑问也可提出，由老师解答，在老师的指导下查阅相关的资料或或
在实验过程中自己解决。预习报告做得不好的不安排实验。实验过程不受时间的限制，生根据自己的实际情况，实验中发现的新问题，学对
物理化学原理的能力。三、考核、勤制度及管理制度的改革考
旧的物理化学实验教学模式已不适应于２世纪的高等化学教育的新形ｌ

物理化学综合设计性实验

物理化学综合设计性实验目录1. 实验目的 (2)1.1 了解物理化学基础的实验操作和测量技巧 (2)1.2 掌握常见的物理化学实验设备的操作 (3)1.3 掌握数据处理的基本方法，培养科学严谨的工作作风 (4)2. 实验器材 (5)2.1 实验仪器 (5)2.1.1 电热干燥箱/热分析仪 (6)2.1.2 紫外可见分光光度计 (7)2.1.3 恒温槽 (8)2.1.4 自动电位滴定仪 (9)2.2 实验基本的试剂、试液和标准溶液等 (10)2.3 玻璃仪器 (11)3. 实验原理 (12)3.1 基础实验原理 (13)3.2 设计性实验原理 (14)4. 实验方法与步骤 (15)4.1 基础实验的操作步骤 (16)4.2 设计性实验的操作步骤 (17)5. 数据处理与结果分析 (18)5.1 数据分析的技巧 (19)5.2 结果与讨论 (20)6. 预期结果与结论 (21)6.1 实验结果的预测 (22)6.2 实验结果的预期 (23)7. 注意事项 (24)7.1 操作过程中的安全与环保 (25)7.2 实验失败的原因及纠正方法 (27)8. 参考资料与文献 (28)8.1 实验相关基础资料 (28)8.2 文献引用的列表 (29)1. 实验目的理论与实践相结合：通过实验操作，使学生能够将所学的物理化学理论知识应用到实际问题中，加深对理论知识的理解和记忆。

培养实验技能：在实验过程中，学生将锻炼自己的实验操作技能，包括仪器使用、数据采集与处理、实验结果分析等。

提升科学探究能力：通过设计并完成实验，学生将学会如何提出问题、设计实验方案、收集证据并得出结论，从而提升科学探究的能力。

培养团队协作精神：实验过程中，学生将有机会分组合作，共同完成任务，从而培养团队协作精神和沟通能力。

增强安全意识：在实验过程中，学生将严格遵守实验室安全规范，学会正确使用实验器材和处理实验废弃物，确保实验安全。

本实验不仅有助于巩固学生的物理化学知识，还能提升其实验技能和科学探究能力，为今后的学习和工作奠定坚实基础。

物理化学设计性问题

物理化学设计性问题物理化学---设计性问题：1.何为物理化学？定义：从化学现象与物理现象之间的关系着⼿，⽤物理学的理论和实验⽅法来研究化学变化，相变化及其P，V，T物理变化的规律与本质，了解物质的性质与其结构之间的关系规律的科学。

（简⽽⾔之就是⽤物理⽅法研究化学问题）2.物理化学的基本组成部分？（1）化学热⼒学（chemical thermodynamics）：研究任意⼀个过程的⽅向（direction）和限度(limitation)。

（2）化学动⼒学（chemical dynamics）：研究任意⼀个过程的速度和机理（⼀个过程具体的每个步骤）。

（3）结构化学（structural chemistry）：是在原⼦- 分⼦⽔平上研究物质分⼦构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的相互影响的化学分⽀学科。

它⼜是阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系的基础学科。

3.物理化学有哪些研究⽅法？（1）热⼒学⽅法：以⼤量的质点所构成的宏观系统为研究对象，直接从宏观实验和现象为基础。

处理问题时只注重宏观系统的起始和终了状态，不考虑宏观物体个别分⼦的⾏为，不研究系统内部粒⼦的结构以及变化的具体细节。

（2）统计热⼒学⽅法：以⼤量的质点所构成的宏观系统为研究对象，组成系统的微观粒⼦的性质（如质量，⼤⼩，振动频率，转动惯量等）出发，通过求统计概率的⽅法，定义出粒⼦配分函数，并把它作为⼀个桥梁，与系统的宏观热⼒学性质联系起来。

（3）量⼦⼒学⽅法：以量⼦⼒学为基础，以原⼦，分⼦为研究对象，揭⽰物质的性质与其结构的内在关系。

4.系统和环境是如何定义和分类的？定义：（1）系统（System）: The materials of interest is defined as system.（研究，感兴趣的物质被定义为系统）。

（2）环境（Surrounding）: The everything else is defined as surrounding.(其余的东西被定义为环境)。

物理化学设计性实验教学模式探讨

讲义上给出的数据处理格式对实验数据进行处理。
这种类型的实验有利于强化学生基本知识的掌握和
基本技能的训练，但往往是以教师为中心，问题和结
论都是已知，利于启发学生的思维，不束缚了学生的创新意识，常常导致学生产生惰性，实验时不愿意动
学生的素质教育，养创新型人才起着至关重要的培学
ａ
作用。以往传统的实验教学都是以验证性实验为
．
主［眦１，］理化学实验多数都要涉及到物理、学、而物化
学数学等多学科知识的灵活运用，证性实验已不能验
手，后不认真思考，理报告敷衍甚至抄袭，课处在很
大程度上制约了学生主观能动性的发挥，重影响严
了学生的研究、索和创新精神。］探＿３
物理化学设计性实验是教师先选出若干个实验
题目，学生２～３人一组，然后选择要做的实验题目，
院
满足培养学生创新能力的要求。实践证明，计性艮设实验可以使学生变被动为主动，强学生的学习兴增趣，为学生提供动脑思考问题、决问题的机会，解是
培养学生创造性思维、高综合素质的一条有效途提
径，也是实验教学改革的发展方向。
一
、
验证性实验与设计性实验教学模式的比较

物理化学习题解（8-11）

物理化学习题解（8-11）第⼋章化学动⼒学习题解1. N 2O 5的分解反应N 2O 5 2NO 2 +(1/2)O 2是⼀级反应，已知在某温度下的速率系数为4.8×10-4s -1。

(1) 求该反应的半衰期t 1/2。

(2) 若反应在密闭容器中进⾏，反应开始时容器中只充有N 2O 5，其压⼒为66.66kPa ，求反应开始后10s 和10min 时的压⼒。

解：（1）对于⼀级反应，半衰期为 12411ln20.6931444s 4.810st k --===? （2）设系统起始压⼒为p 0，任意时刻压⼒位p t 。

则()2522000 N O 2NO 1/2O 0 0 012() ()2x x x t p t t p p p p p →+==--0001532()()222t x x x x p p p p p p p p =-+-+=-由⼀级反应速率⽅程1lnak t a x=- 以p 0替代a ，p x 替代a-x1001ln k t x xp k t p p e p -=?=当t =10s 时414.810s 1066.66kPa 66.34kPa x p e ---??==05322t x p p p =- 2.566.66kPa 1.566.34kPa 67.14kPa =?-?=当t =10×60s=600s 时414.810s 60066.66kPa 49.98kPa x p e ---??==05322t x p p p =- 2.566.66kPa 1.549.98kPa 91.68kPa =?-?=2. 某⼀级反应A B 在温度T 下初速率为4×10-3mol ·dm -3·min -1，2⼩时后速率为1×10-3mol -1·min -1。

试求：(1)该反应的速率系数；(2)反应的半衰期；(3)反应物初浓度。

东北师范大学物理化学实验思考题

1、本实验用的是电热法标定反应体系C，能否改用其他方法？请设计出一个实验方案来。

测定量热计热容C´的方法一般有两种：化学标定法和电热标定法。

前者是将已知热效应的标准样品放在量热计中反应；后者是往溶液中输入一定的电能使之转化为热能，然后根据已知热量和温升，算出量热计热容C´。

方案：将已知热效应的标准溶液HCl和过量的NaOH溶液放在量热计中反应，使之放出一定热量，根据在体系中实际测得的温度升高值（ΔT），由下式计算出量热计热容C´。

n(HCl)·△rHmθ＋(Vρc＋C´) ΔT=0 （2）式中n(HCl)为参加反应溶液的物质的量；V为反应体系中溶液的总体积，单位为L；ρ为溶液的密度；c 为溶液的比热容，即每千克溶液温度升高1K所吸收的热量，单位为kJ·L －1·kg－1。

一般当溶液的密度不是太大或太小的情况下，溶液的密度与比热容的乘积可视为常数。

因此实验中如果控制反应物体积相同，则 (Vρc＋C´)亦为一常数，它就是反应体系（包括反应液和量热器）的总热容，以C表示。

代入（2）式可得。

由C变可方便地在相同条件下，测得任一中和反应的中和热。

2、试分析影响本实验结果的因素有哪些？CH3COOH与NAOH在298K时中和热的文献值为—52.9*103J/mol，同学们可将测量结果与此对比，分析产生误差的原因。

3、本实验装置同样适用于熔解热和稀释热的测量。

请你设计一个实验方案，测定硫酸铜水和反应：C U SO4+H2O==C U SO4.5H2O的焓变。

1、在本实验装置中哪些是体系？哪些是环境？体系和环境通过哪些方式进行热交换？如何校正？盛水桶内部物质及空间为体系，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境。

体系和环境之间有热交换，热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值，可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。

2、燃烧焓测定实验中哪些因素容易造成误差？在燃烧热的测定实验中以下因素容易造成误差：（1）样品压片过程中混入污染物、称重后脱落、造成称重误差；（2）如果样品燃烧后残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据，势必造成较大误差；（3) 搅拌器功率较大，搅拌器不断引进的能量形成误差；（4）热量计的绝热性能应该良好，如果存在有热漏，漏入的热量造成误差；（5）数据处理中用直接测量的温差当成真实温差进行计算；提高本实验的准确度应该从以下几方面考虑：（1）待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误差；（2）严格控制样品的称量范围；（3）压片机要专用，清洁干净；（4）将压片制成的样品放在干净的称量纸上，小心除掉易脱落部分，然后在分析天平上精确称量；（5）用用雷诺法校法得到真实温差。

《物理化学》课程思政案例

《物理化学》课程思政案例（一）教学设计物理化学是化学学科的理论基础，课程内容涉及不少抽象的概念和原理、严谨的公式推导等，对提高相关专业学生的知识结构、逻辑思维能力、数理分析能力、思辨能力、综合运用知识解决问题的能力等都具有十分重要的作用。

为此，我们从知识点出发，深入挖掘课程中的思政元素，构建了思政素材库，精心设计教学过程，有效地开展课程思政教育。

图1 物理化学思政教育切入点其次，按照物理化学的四大知识层次和板块：化学热力学（宏观）、化学动力学（宏观）、量子力学（微观）、统计热力学（微观到宏观）分别进行梳理，从各板块的知识点出发，分别按照图1所示的6个方面去分析和挖掘思政元素，构建了课程思政案例库，并选取典型思政专题录制了案例视频，形成为了较丰富的课程思政资源，将其用于线下课堂和线上教学。

（二） “课程思政”教学改革的创新点1、贯彻“课程思政隐性育人”的教学理念，在专业知识中加入思政的“盐”。

环绕知识点，把科学前沿、名人轶事、生活中化学案例等内容融入教学，通过思政的“盐”来培养学生的家国情怀、科学素养、科学思维、创新意识、社会责任、生态意识、工程伦理和人文关怀等和学习兴趣。

在点滴之间影响学生, 使教学过程中不知不觉的实现了“思政课程”教育目标。

2、注重国之重器、国之大师等“模范示范”教学手段的应用，结合案例分析，做到以事感人、以模范育人，达成“隐性思政教育”的教学目的。

3、注重师生交流。

通过分享思政元素案例、思政相关题目问答、学生分享心得体味等形式，促进课堂内外思政教育一体推进。

（一）案例名称：可逆电池及其电动势的测定教学案例（二）案例教学目标知识目标：掌握原电池的构成及图示表示；掌握原电池的电动势的概念及计算；掌握可逆原电池的概念及其特点；了解韦斯顿标准电池的构成及其用途；掌握原电池电动势的测定方法及其在热力学中的应用。

能力目标：培养学生运用理论分析和解决实际问题的能力；提高学生理论联系实际的能力。

大学物理化学设计性实验探索

注意实验仪器的精度配置，否则会造成不必要的浪费。例如，实验结果用记录仪记录，若通常只有３有效数字，位所以如果实验中需要测量电压数值，则不必选用有５位有效数字电压表。设计的原则应体现科学观念、实践观念与经济观念。反复实践，断总结。实践是不检验真理的标准。实验设计方案是否可行，最后要通过实践来验证。由于人们的认识与客观事物的规律不一定完全符合，因此在实践中出现这样那样的问题是必然的。要善于发现问题，结失败的经验教训，总不怕困难。在反复实践中不断改进，断完善，不直至取得满意的结果。（）３设计实验的要求。所查文献要至少包括１外文文献，篇同时有关设计型实验的预习报告和实验报告要求用英文书写，以培养学生
１设计物理化学实验的方法和步骤为
（）１设计实验的程序。认真研究题目的内容和要求，包括题目的所属范畴，数据结果要求的精密度和准确度，哪些是直接测量的量，哪些是间接测量的量，难点是什么，响因素影
文章编号：６３９９（０９０（）０８ — １１７ — ７５２０）８８一０４０设计准备过程中应有明确分工，相互配合，团结协作。（）６实验前应完成实验设计的完整设计报告，括实验目的、原理，包所需仪器试剂，具体操作步骤。记录的数据，需数据的处理方法等各项内容，并交一份有小组全部成员签名的打印稿给实验室存档。（）７实验设计报告应在该实验开始前ｌ周交实验指导教师检查，无重大原理、原则性错误，并经实验室权衡仪器试剂的使用分配后，即可组织实施。（）８实验中所有需要配制溶液的，自行完均成，要配制标准溶液的，报经实验室认可需应后，实验前１天到实验室自行完成；在～２多个实验均需要的公共溶液由实验室配制完成。（允许实验失败（不到预想的实验结９）即得论）但应给出尽可能详细、令人信服的分析，说明，否则以未完成实验论处，也允许在实验中不断地更正设计错误，但一般以不突破时间限制为宜。（ｏ有特殊要求的实验，实验设计报１）应在告中特别说明，经指导教师同意后方可实施。（１设计性实验结果在公开刊物上发表１）的，应送一份单行本或复印件给实验室存档，否则取消实验指导教师今后指导设计性实验的资格，至补存为止。直

(完整版)物理化学题库简答题(60题,6页)

第四部分：简答题（60题）第一章；气体501压力对气体的粘度有影响吗？答：压力增大时，分子间距减小，单位体积中分子数增加，但分子的平均自由程减小，两者抵消，因此压力增高，粘度不变。

第二章：热力学第一定律502说明下列有关功的计算公式的使用条件。

（1）W ＝－p(外)ΔV （2）W ＝－nRTlnV2/V1（3） γ＝Cp/Cv )1/()(12γ---=T T nR W 答：由体积功计算的一般公式可知：⎰-=dV p W )(外（1）外压恒定过程。

（2）理想气体恒温可逆过程（3）理想气体绝热可逆过程。

503从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。

504系统经一个循环后，ΔH、ΔU、Q 、W 是否皆等于零？答：否。

其中H 和U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH＝0、ΔU＝0。

而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。

505 25℃100KPa 下液态氮的标准摩尔生成热为零吗？(298)f m H K ∆$答：否。

因为按规定只有25℃100Kpa 下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。

液态氮虽为单质，但在25℃100Kpa 下不能稳定存在，故其不等于零。

只有气态(298)f m H K ∆$氮的才为零。

(298)f m H K ∆$506热力学平衡态包括哪几种平衡？答：热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡。

507卡诺循环包括哪几种过程？答：等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩、绝热可逆压缩。

508可逆过程的特点是什么？答：1）可逆过程以无限小的变化进行，整个过程由一系列接近平衡态的状态构成。

基于高阶思维能力的物理化学STS习题设计与实践——以“热力学基本定律”为例

158 Univ. Chem. 2023, 38 (6), 158–163收稿：2023-02-27；录用：2023-05-08；网络发表：2023-05-15*通讯作者，Email:***************.cn基金资助：教育部产学合作协调育人项目(221004*********)•专题• doi: 10.3866/PKU.DXHX202302064 基于高阶思维能力的物理化学STS 习题设计与实践——以“热力学基本定律”为例陈亚芍*，冯佳米，王长号，张颖，白翠娥陕西师范大学化学化工学院，西安 710119摘要：在高等教育高质量、现代化发展的趋势下，对学生高阶思维能力的培养成为高等教育发展的重要方向。

本文在对高阶思维能力与STS (Science, Technology, Society)教育内涵理解的基础上，梳理STS 习题中实物条件、数量条件、特征条件、闲置条件等已知条件与高阶思维能力培养的关系，设计物理化学STS 习题。

以热力学基本定律为例，结合教学目标、学情、高阶思维能力培养的STS 习题设计规划，建立其知识点与STS 教育结合的双向明细表，考虑习题题型和难度，采用习题的筛选、改编、自编形式进行STS 习题设计，并应用于物理化学教学实践，促使学生高阶思维能力的提升，为物理化学习题内容、形式的改进提供了新思路。

关键词：高阶思维能力；STS 习题设计与实践；热力学基本定律中图分类号：G642.1；O6Design and Practice of Physical Chemistry STS Exercises toCultivate Higher-Order Thinking Skills: “Fundamental Laws of Thermodynamics” as an ExampleYashao Chen *, Jiami Feng, Changhao Wang, Ying Zhang, Cuie BaiCollege of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi’an 710119, China.Abstract: With the emerging trend of high-quality and modern higher education, cultivating higher-order thinking skills among students has become an important strategy for higher education development. Based on our understanding of the connotation of higher-order thinking skills and STS (science, technology, and society) education, this study organized the known conditions in STS exercises using the relationship between physical, quantitative, characteristic, and idle conditions and the cultivation of higher-order thinking skills. Considering the fundamental laws of thermodynamics in physical chemistry as an example, a two-way list of knowledge points combined with STS education was established by integrating teaching objectives, learning situations, and STS exercise planning, which was conducive to higher-order thinking skill cultivation. Considering the type and difficulty of STS exercises, they were designed in the form of selection, adaptation, and self-compilation and practically applied in physical chemistry teaching. These STS exercises promoted the higher-order thinking skills of students via problem solving. Thus, this study provides a novel approach to improve the content and forms of physical chemistry exercises.Key Words: Higher-order thinking skills; Design and practice of STS exercise;Fundamental laws of thermodynamics为推进高等教育的高质量发展，教育部提出“两性一度”的课程建设标准，将学生高阶思维能No. 6doi: 10.3866/PKU.DXHX202302064 159力的培养作为高等教育发展的重要方向。