物理化学电子教案一章

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01章_热力学第一定律及其应用-例题和习题课解析

01章_热力学第一定律及其应用-例题和习题课解析

W V pdV p(V2 V1 ) 330.56 103 (40.00 15.00) 10 3 2864 J
1
V2
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2018/12/28
例题
例: 10mol理想气体,压力为1000kPa,温度为300 K , 求下列 各种情况下的W: 1.在空气中( p )体积胀大1dm 3 ; 2.在空气中胀大到气体的压力也为p ; 3.等温可逆膨胀至气体的压力也为p。
3
1000 p1 10 8.314 300 ln 3.W nRT ln 100 p2 57.43kJ
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2018/12/28
七、例题
例:气体He从0C, 5 105 Pa, 10dm3,经一绝热可逆 过程膨胀至10 Pa,试计算T2、Q、W、U和H。
物理化学电子教案—第一章
U Q W
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2018/12/28
例题
例1:在25C时, 2molH 2的体积为15dm3,此气体 ( 1 )在定温下,反抗外压为105 Pa时,膨胀到体 积为50dm3 ; (2)在定温下可逆膨胀到体积为50dm3 , 试计算两种膨胀过程的功。
3
4865J
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2018/12/28
例题
W
(2)
(3)
p(V2 V1 ) 105 (40.00 15.00) 103
2500 J
根据理想气体状态方程
pV nRT nRT 2 8.314 298.2 330.56kPa p 3 V 15.00 10

《物理化学》电子教案上册

《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1.2 物理化学的基本概念1.3 物理化学的研究方法1.4 学习目标与要求第二章:气体2.1 气体的性质2.2 气体的压力与体积2.3 气体的温度与热量2.4 气体的化学反应第三章:溶液3.1 溶液的定义与组成3.2 溶液的浓度与稀释3.3 溶液的蒸馏与沸腾3.4 溶液的离子平衡第四章:固体4.1 固体的结构与性质4.2 固体的相变与相图4.3 固体的溶解与熔点4.4 固体的电导与磁性第五章:液体5.1 液体的性质与表面现象5.2 液体的蒸发与凝结5.3 液体的扩散与对流5.4 液体的相变与相图第六章:热力学第一定律6.1 能量守恒定律6.2 内能与热量6.3 功与热传递6.4 热力学第一定律的应用第七章:热力学第二定律7.1 熵与无序度7.2 可逆与不可逆过程7.3 热力学第二定律的表述7.4 热力学第二定律的应用第八章:化学平衡8.1 平衡常数与反应方向8.2 酸碱平衡与pH值8.3 沉淀平衡与溶解度积8.4 化学平衡的计算与应用第九章:动力学9.1 反应速率与速率常数9.2 零级、一级和二级反应9.3 反应机理与速率定律9.4 化学动力学的应用第十章:电化学10.1 电解质与离子传导10.2 电极与电极反应10.3 电池与电势10.4 电化学的应用重点和难点解析一、气体的化学反应补充和说明:气体之间的化学反应是物理化学中的重要内容,例如气体的合成、分解、置换等反应。

这些反应在工业生产、环境保护等领域具有重要的应用价值。

教案中应详细介绍气体化学反应的基本原理、反应类型及其应用实例,并通过实际案例分析,使学生能够深入理解和掌握这一部分内容。

二、溶液的离子平衡补充和说明:溶液中的离子平衡是物理化学中的关键概念,对于理解电解质溶液的性质和行为具有重要意义。

教案中应详细讲解离子平衡的基本原理、离子平衡常数的计算及其在实际应用中的作用,如酸碱平衡、溶解度积等。

《物理化学教案》

《物理化学教案》

《物理化学教案》word版教案章节:一、引言教案内容:1.1 物理化学的定义1.2 物理化学的研究内容1.3 物理化学的应用领域1.4 教案目标与要求教案章节:二、基本概念教案内容:2.1 物质的量2.2 状态量与状态方程2.3 热力学第一定律2.4 热力学第二定律教案章节:三、化学平衡教案内容:3.1 平衡态的定义3.2 平衡常数3.3 化学反应速率3.4 化学平衡的计算与调控教案章节:四、化学动力学教案内容:4.1 反应速率定律4.2 反应机理与步骤4.3 活化能与活化理论4.4 化学动力学的应用教案章节:五、物质结构与性质教案内容:5.1 原子结构与元素周期表5.2 分子结构与化学键5.3 晶体结构与性质5.4 教案目标与要求教案章节:六、相平衡教案内容:6.1 相与相律6.2 单相系统的相平衡6.3 多相系统的相平衡6.4 相平衡的应用与实例教案章节:七、电解质溶液教案内容:7.1 电解质与非电解质7.2 电解质溶液的导电性7.3 离子强度与离子积7.4 电解质溶液的相平衡与性质教案章节:八、胶体与界面化学教案内容:8.1 胶体的定义与性质8.2 胶体的稳定与聚沉8.3 界面活性剂与界面现象8.4 胶体与界面化学的应用教案章节:九、化学热力学教案内容:9.1 自由能与吉布斯自由能9.2 化学势与化学反应的方向性9.3 热力学与化学平衡的关系9.4 化学热力学的应用教案章节:十、现代物理化学方法教案内容:10.1 核磁共振(NMR)10.2 质谱(MS)10.3 红外光谱(IR)与拉曼光谱10.4 X射线晶体学与电子显微镜重点和难点解析一、物质的量:物质的量的概念及计算是物理化学的基础,理解物质的量的本质、计量单位和换算关系对于后续学习至关重要。

二、状态量与状态方程:状态方程是热力学的基础,理解并能运用状态方程描述系统的状态变化是学习热力学的重要环节。

三、化学反应速率:化学反应速率是化学动力学的基础,掌握反应速率的定义、表达式及其影响因素对于理解化学反应过程非常重要。

傅献彩最新版物理化学-电子教案完美版课件01章_热力学第一定律及其应用

傅献彩最新版物理化学-电子教案完美版课件01章_热力学第一定律及其应用

2019/2/27
热力学能
热力学能(thermodynamic energy)以前 称为内能(internal energy),它是指体系内部 能量的总和,包括分子运动的平动能、分子 内的转动能、振动能、电子能、核能以及各 种粒子之间的相互作用位能等。
即: 1 cal = 4.1840 J
这就是著名的热功当量,为能量守恒原理 提供了科学的实验证明。
2019/2/27
能量守恒定律
到1850年,科学界公认能量守恒定律是自 然界的普遍规律之一。能量守恒与转化定律可 表述为: 自然界的一切物质都具有能量,能量有各 种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形 式,但在转化过程中,能量的总值不变。
体系分类
根据体系与环境之间的关系,把体系分为三类: (3)孤立体系(isolated system) 体系与环境之间既无物质交换,又无能量交换,故 又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环 境一起作为孤立体系来考虑。
2019/2/27
体系分类
2019/2/27
体系的性质
用宏观可测性质来描述体系的热力学状态, 故这些性质又称为热力学变量。可分为两类:
广度性质(extensive properties) 又称为容量性质,它的数值与体系的物质的 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。 强度性质(intensive properties) 它的数值取决于体系自身的特点,与体系的 数量无关,不具有加和性,如温度、压力等。它 在数学上是零次齐函数。指定了物质的量的容量 性质即成为强度性质,如摩尔热容。
2019/2/27
热和功
热(heat) 体系与环境之间因温差而传递的能量称为 热,用符号Q 表示。 Q的取号: 体系吸热,Q>0; 体系放热,Q<0 。 功(work) 体系与环境之间传递的除热以外的其它能量 都称为功,用符号W表示。

物化课件

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实际气体的液化
270K时CO2相变过程
p=3.204MPa
峭, , 由 如 上在 体 于 果 升等 积 液 继 的温 仅 体 续 线线 有 压 增 段上 微 缩 加 。出 小 性 压 现改很力 陡变小,
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气 体 全 部 凝 结 为 液 体
以上三式结合 理想气体状态方程
pV = nRT
单位:p Pa V m3
TK
n mol R J mol-1 K-1
摩尔气体常数:R = 8.314510 J mol-1 K-1
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理想气体状态方程
理想气体状态方程也可表示为: pVm=RT pV = (m/M)RT 以此可相互计算 p, V, T, n, m, M, (= m/ V)
l’1 l’2 T1<T2<Tc<T3<T4
p / [Pa]
1) T < Tc 气相线 g1g’1: p , Vm 气-液平衡线 g1l1 : 加压,p*不变, gl, Vm g1: 饱和蒸气摩尔体积Vm(g) l1: 饱和液体摩尔体积Vm(l)
g’2 g’1ຫໍສະໝຸດ C l2 l1T4
T3 g2 g1 Tc
2) 质量分数wi
wi
def
mi / mi
(单位为1)
wi = 1
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理想混合气体状态方程
2. 理想气体方程对理想气体混合物的应用 因理想气体分子间没有相互作用,分子本身 又不占体积,所以理想气体的 pVT 性质与气体的 种类无关,因而一种理想气体的部分分子被另一 种理想气体分子置换,形成的混合理想气体,其 pVT 性质并不改变,只是理想气体状态方程中的 n 此时为总的物质的量。

《物理化学》电子教案上册

《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 课程介绍物理化学的定义和研究对象物理化学在科学和工程中的应用1.2 物理化学的发展简史物理化学的起源和发展过程重要的物理化学家和他们的贡献1.3 学习方法物理化学的学习要求和难点学习物理化学的方法和技巧第二章:物质的量及其计量2.1 物质的量的概念物质的量的定义和单位物质的量的性质和特点2.2 摩尔的概念摩尔的定义和符号摩尔质量的概念和计算方法2.3 物质的量的计算物质的量的基本计算公式物质的量的有关计算示例第三章:热力学第一定律3.1 热力学基本概念系统的定义和分类状态参量的概念和意义3.2 内能的概念和计算内能的定义和性质理想气体的内能计算公式3.3 热量和功的传递热量和功的定义和区别热量和功的传递方式及其计算第四章:热力学第二定律4.1 熵的概念熵的定义和性质熵增加的意义和实例4.2 热力学第二定律的表述克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述熵增原理的应用和意义4.3 熵变和自由能的计算熵变的定义和计算公式自由能的定义和计算公式第五章:化学平衡5.1 平衡态的概念平衡态的定义和平衡态的特征平衡态的判断方法5.2 平衡常数的概念和计算平衡常数的定义和表示方法平衡常数的计算方法和应用5.3 化学平衡的移动勒夏特列原理的定义和内容化学平衡移动的实例和解释第六章:动力学基础6.1 反应速率的概念反应速率的定义和表示方法反应速率的影响因素6.2 反应速率定律零级、一级、二级反应速率定律的表达式反应速率定律的实验测定和应用6.3 化学动力学的计算反应速率常数的概念和计算方法反应速率与反应机理的关系第七章:电化学7.1 电化学基本概念电化学的定义和基本原理电解质和电极的定义及分类7.2 原电池和电解池原电池的构成和工作原理电解池的构成和工作原理7.3 电化学系列的计算电化学系列的概念和应用电极电势的计算和测定方法第八章:光学原理8.1 光的传播和折射光的传播方式和速度折射定律的表述和应用8.2 光的干涉和衍射干涉现象的产生和条件衍射现象的产生和条件8.3 光谱学的基本概念光谱的定义和分类光谱分析的方法和应用第九章:现代物理化学方法9.1 核磁共振(NMR)NMR的原理和应用NMR谱的解析和意义9.2 质谱法(MS)质谱法的原理和应用质谱图的解析和意义9.3 X射线衍射法X射线衍射法的原理和应用X射线晶体学的概念和基本原理第十章:物理化学实验10.1 实验基本操作实验安全常识和实验操作规范实验数据的记录和处理方法10.2 经典实验分析滴定法、比重法、熔点法等实验方法实验结果的分析和讨论实验报告的结构和内容要求重点解析1. 物质的量的概念及其性质和特点,摩尔的概念及其定义和符号,物质的量的计算方法和示例。

物理化学电子教案共31页

物理化学电子教案共31页

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2020/4/14
物理化学电子教案——第二章
不可能把热从低温 物体传到高温物体, 而不引起其它变化
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2020/4/14
第二章 热力学第二定律
2.1 自发变化的共同特征 2.2 热力学第二定律 2.3 卡诺循环与卡诺定理 2.4 熵的概念 2.5 克劳修斯不等式与熵增加原理 2.6 熵变的计算
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2020/4/14
物理化学电子教案—第七章
电解
电能
电池
化学能
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2020/4/14
第七章电解质溶液
主要内容
电化学的基本概念和法拉第定 律离子的电迁移和迁移数
电导 强电解质溶液理论简介
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2020/4/14
物理化学电子教案—第八章
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2020/4/14
物理化学电子教案—第四章
气态溶液 固态溶液 液态溶液
正规溶液
非电解质溶液
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2020/4/14
第四章 溶液
4.1 4.2 4.3
4.4
4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11
引言 溶液组成的表示法 偏摩尔量与化学势
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2020/4/14
物理化学电子教案—第六章
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2020/4/14
第六章 化学平衡
6.1 化学平衡的条件和反应的亲和势 6.2 化学反应的平衡常数和等温方程式 6.3 平衡常数与化学方程式的关系 6.4 复相化学平衡 6.5 平衡常数的测定和平衡转化率的计算 6.6 标准生成吉布斯自由能 6.7 用配分函数计算 rG m 和平衡常数 6.8 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响 6.9 同时平衡 6.10 反应的耦合 6.11 近似计算

《物理化学教案》word版

《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。

(2)-01章-热力学第一定律(可逆过程,体积功,焓,热容)

(2)-01章-热力学第一定律(可逆过程,体积功,焓,热容)
物理化学电子教案—第一章
热力学第一定律及其应用
环境 surroundings
无物质交换 封闭系统
Closed system
U Q W
有能量交换
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2020/3/7
热力学第一定律
Joule(焦耳)和 Mayer(迈耶尔)自1840年 起,历经20多年,用各种实验求证热和功的转 换关系,得到的结果是一致的。
也可以表述为:第一类永动机是不可能制成的
第一类永动机(first kind of perpetual motion machine):一种既不靠 外界提供能量,本身也不减少能量,却可以不断对外作功的机器 称为第一类永动机,它显然与能量守恒定律矛盾。
热力学第一定律是人类经验的总结,事实证明违背该定 律的实验都将以失败告终,这足以证明该定律的正确性。
U U2 U1 QW 对于微小变化 dU Q W
热力学能的单位: J
热力学能是状态函数,用符号U表示,它的 绝对值尚无法测定,只能求出它的变化值。
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2020/3/7
热力学第一定律的文字表述
热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现 象领域内所具有的特殊形式,说明热力学能、热和 功之间可以相互转化,但总的能量不变。
自然界的一切物质都具有能量,能量有各 种不同形式,能够从一种形式转化为另一种形 式,但在转化过程中,能量的总值不变。
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2020/3/7
热力学能
系统总能量通常有三部分组成:
(1)系统整体运动的动能 (2)系统在外力场中的位能 (3)热力学能,也称为内能 热力学中一般只考虑静止的系统,无整体运动, 不考虑外力场的作用,所以只注意热力学能

物理化学教案(天大5版)

物理化学教案(天大5版)

物理化学教案说明1.本教案与计算机辅助教学的多媒体课件配合使用,具体内容详见多媒体课件。

2. 参考教材:天津大学,物理化学(第5版)3. 编者:向建敏武汉工程大学物理化学教研室2013.8. 修订第一章气体的PVT关系CHAPTER 1 THE PVT RELATION OF GASES 基本要求[掌握]理想气体状态方程、范德华方程及压缩因子图。

[理解]维里方程、实际气体的液化与临界性质及对应状态原理[了解]理想气体模型及分子间力。

基本内容§0 绪论§1.1 理想气体状态方程§1.2 理想气体混合物§1.3 气体的液化及临界参数§1.4 真实气体状态方程§1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图重点难点重点:理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子。

难点:临界点。

教学方法运用自制多媒体电子幻灯片进行教学。

课时安排4学时(含绪论1学时)。

教学安排共二次课,每次课2学时第一次课[基本内容]§0 绪论§1.1 理想气体状态方程§1.2 理想气体混合物[基本要求]掌握:理想气体状态方程。

了解:物理化学学科的主要内容与发展状况。

[重点] 理想气体状态方程。

[作业] 1-3.4.5.7第二次课[基本内容]§1.3 气体的液化及临界参数§1.4 真实气体状态方程§1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图[基本要求]掌握:范德华方程及压缩因子图。

理解:维里方程、实际气体的液化与临界性质及对应状态原理了解:超临界状态。

[重点难点]重点:范德华方程、压缩因子。

难点:临界点。

[作业]1-9.11.13.17第二章热力学第一定律CHAPTER 2 THE FIRST LAW OF THERMODYNAMICS基本要求[掌握]pVT变化、可逆相变化及不可逆相变化、化学变化中热力学函数U、H的变化及热与功的计算。

第1章 热力学基本原理-第二定律(6)

第1章 热力学基本原理-第二定律(6)

V
1.7 热力学第二定律的文字表述
寻找文字说法: 自发过程


假定有条件1 自发过程
不自发过程 则:条件1 是不可能的。
热力学第二定律从经验上总结出多种“‥ ‥ ‥是不可能的”说法。
1.7 热力学第二定律的文字表述
1.7.2. 热力学第二定律的文字表述
克劳修斯(Clausius)的说法:“不可能把热从低温物体传 到高温物体,而不引起其它变化。”
1.9 熵函数
1.9.1.熵的定义
任意可逆循环可以用无限多个微小卡诺可逆循环代替
1.9 熵函数
任意可逆循环的热温商 用相同的方法把任意可逆 循环分成许多首尾连接的小卡 诺循环,前一个循环的等温可 逆膨胀线就是下一个循环的绝 热可逆压缩线,如图所示的虚 线部分,这样两个过程的功恰 好抵消。 从而使众多小卡诺循环的总效应与任意可逆循环 的封闭曲线相当,所以任意可逆循环的热温商的加和 等于零,或它的环程积分等于零。

S
1 2
2
1
Qr S T
>不可逆 =可逆 > 不可逆 = 可逆
Q
T
1.克劳修斯不等式 2.热力学第二定律 数学表达式
dS
Q
T
1.9 熵函数
Clausius 不等式的意义: Clsusius 不等式引进的不等号,在热力学上可以作 为变化方向与限度的判据。
Q dS T
> 不可逆过程,不违反第二定律 = 可逆过程 < 不存在过程,违反第二定律
1.8 卡诺循环和卡诺定理
不可逆循环的热温商:
Q1 Q2 Q2 ir 1 Q1 Q1
Q2 T2 所以 1 1 Q1 T1
r

物理化学实验电子教案

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。

物理化学实验电子教案

物理化学实验电子教案

一、教案基本信息物理化学实验电子教案课时安排:根据课程安排决定教学目标:1. 让学生掌握物理化学实验的基本原理和实验方法。

2. 培养学生的实验技能和观察能力,提高学生的实验操作水平。

3. 培养学生的科学思维和创新意识,提升学生的综合分析和解决问题的能力。

教学内容:1. 物理化学实验的基本原理和实验方法。

2. 常见物理化学实验的操作步骤和注意事项。

3. 物理化学实验数据的处理和实验结果的分析。

教学资源:1. 实验室设备:如显微镜、天平、滴定管等。

2. 实验试剂和材料。

3. 实验教材和相关参考资料。

教学方法:1. 讲解法:教师讲解实验原理、实验方法和实验操作步骤。

2. 演示法:教师演示实验操作,学生跟随操作。

3. 实践法:学生独立完成实验,教师进行指导和评价。

二、第一章:实验基本原理与方法教学目标:1. 让学生了解物理化学实验的基本原理。

2. 让学生熟悉物理化学实验的基本方法。

教学内容:1. 物理化学实验的基本原理:如测量原理、数据处理原理等。

2. 物理化学实验的基本方法:如实验设计方法、实验操作方法等。

教学活动:1. 讲解实验基本原理和方法。

2. 学生跟随教师进行实验操作演示。

教学评价:1. 学生能理解并掌握实验基本原理和方法。

2. 学生能正确进行实验操作。

三、第二章:常见物理化学实验操作教学目标:1. 让学生掌握常见物理化学实验的操作步骤。

2. 培养学生遵守实验操作规范的意识。

教学内容:1. 常见物理化学实验的操作步骤:如溶液配制、滴定操作等。

2. 实验操作注意事项:如实验安全、实验材料的选择等。

教学活动:1. 讲解实验操作步骤和注意事项。

2. 学生跟随教师进行实验操作演示。

教学评价:1. 学生能正确完成实验操作。

2. 学生能遵守实验操作规范,注意实验安全。

四、第三章:实验数据处理与分析教学目标:1. 让学生了解物理化学实验数据的处理方法。

2. 培养学生分析和解决问题的能力。

教学内容:1. 实验数据的处理方法:如误差分析、数据拟合等。

《物理化学教案》

《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。

气体的pVT方程

气体的pVT方程

线上的摩尔体积是气液两相共存时的摩尔
体积。
Vm
=
n(g)Vm (g) n
+
n(l)Vm (l) n
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2005-7-17
3、气体的液化和临界状态
温度升高,结线缩短。
3、T =T c:
气态和液态不能区分这种状态称为临界状态 。 T =T c等温线在临界点处,数学上有:
理想气体混合物的状态方程:
∑ pV
= nRT
=
⎛ ⎜⎝
B
⎞ nB ⎟⎠ RT

pV = m RT M mix 混合物的
∑ M mix = yBM B
摩尔质量
B
对于混合物中任一组分来说:
mB = nBM B , nB = yBn
∑ ∑ ∑ ∑ m = mB = nBM B = nyBM B = n yBM B = nM mix
模型的意义 (1)反映了所有低压气体的共性。即在压力趋向于0的条件 下,任何气体的行为都服从PV=nRT方程。 (2)为真实气体的研究提供了一个参考模型。
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2005-7-17
2、理想气体模型
(1)分子间力
兰纳德-琼斯提出了兰纳德-琼斯理论,认 E
为:
E
=
E吸引
+
(4)2/(5):a = 27R2Tc2 64 pc
(6) 代入(3) pcVc,m = 3
(6)代入(5): b = RTc (7)
RTc 8
8 pc

临界压缩因子:临界状态的压缩因子
Zc
=
pcVc,m RTc

物理化学实验电子教案

物理化学实验电子教案

物理化学实验电子教案第一章:实验基本原理与操作1.1 实验安全与防护介绍实验安全常识,如穿戴实验服、佩戴防护眼镜等。

讲解实验室中的危险品识别与处理方法。

1.2 实验数据处理与误差分析教授实验数据的采集、记录和处理方法。

介绍误差来源及减小误差的方法。

1.3 实验基本操作演示实验室常用的玻璃仪器的使用方法。

讲解实验中常用的测量和计算方法。

第二章:溶液的配制与浓度测定2.1 溶液的配制教授溶液配制的基本原则和方法。

演示如何准确称量和溶解固体物质。

2.2 浓度测定介绍常见的浓度测定方法,如滴定法、光谱法等。

演示浓度测定的实验操作和数据处理。

第三章:热力学实验3.1 热量的测定讲解热量测定原理,如热量守恒定律。

演示热量测定的实验操作和数据处理。

3.2 相图的绘制介绍相图的基本概念和绘制方法。

演示如何通过实验数据绘制相图。

第四章:动力学实验4.1 反应速率测定讲解反应速率的概念和测定方法。

演示反应速率测定的实验操作和数据处理。

4.2 活化能的测定介绍活化能的概念和测定方法。

演示活化能测定的实验操作和数据处理。

第五章:电化学实验5.1 电化学基本概念讲解电化学基本原理,如电极反应、电势等。

介绍电化学实验中常用的电化学电池和仪器。

5.2 电位测定与腐蚀防护演示电位测定实验操作和数据处理。

介绍腐蚀防护方法,如阴极保护、涂层等。

第六章:光学与光谱学实验6.1 光学基本原理介绍光学实验中涉及的基本原理,如光的传播、反射、折射等。

讲解光学仪器的基本构造和使用方法。

6.2 光谱学实验介绍光谱学的基本概念,如光谱、吸收光谱、发射光谱等。

演示光谱学实验的操作步骤和数据处理。

第七章:磁化学实验7.1 磁性材料的基本概念讲解磁性材料的基本性质,如磁性、磁化强度、磁化曲线等。

介绍磁化学实验中常用的仪器和设备。

7.2 磁化曲线与磁化率测定演示如何测定磁化曲线和磁化率。

讲解磁化曲线和磁化率在实际应用中的意义。

第八章:原子吸收与发射光谱实验8.1 原子吸收光谱原理介绍原子吸收光谱的基本原理和应用。

第一章热力学第一定律13112

第一章热力学第一定律13112

p2 V1
阴影面积代表We',3
p2V2
V2 V
可逆压缩


p2 pe pi dp

V2
p
p1V1
功与变化的途径有关 p1
在定温下,可逆膨胀,
系统对环境作最大功; p2
可逆压缩,环境对系统
V1
作最小功。
p1
终 态
V1
阴影面积代表We',3
p2V2
V2 V
可逆过程(reversible process)
U(a)= U(b)
U(a) = Qa + Wa = Qa = 25 kJ U(b) = Qb + Wb=25 kJ, 20 kJ + Wb = 25 kJ Wb = 5 kJ
热力学第一定律的文字表述
热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现 象领域内所具有的特殊形式,说明热力学能、热和 功之间可以相互转化,但总的能量不变。
(2) 克服外压为 pe ,体积从 V ' 膨胀到 V2 。
We,3 -P(e V -V1) - Pe(V2 -V ) p
所作的功等于2次作
p1
功的加和。
可见,外压差距越小, p '
膨胀次数越多,做的功也
p2
越多。
p1V1 V1
p 'V ' V'
p2V2
V2 V
3. 外压比内压小一个无穷小的值 外压相当于一杯水,水不断蒸发,这样的膨胀 过程是无限缓慢的,每一步都接近于平衡态。所作 的功为:
§1.3 热力学第一定律
Joule(焦耳)和 Mayer(迈耶尔)自1840年 起,历经20多年,用各种实验求证热和功的转 换关系,得到的结果是一致的。

物理化学》电子教案上册

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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We,3p'(V'V1)
p"(V"V')
p2(V2V")
所作的功等于3次作功的加和。
可见,外压差距越小,膨 胀次数越多,做的功也越多
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2021/3/17
功与过程
4.外压比内压小一个无穷小的值
外压相当于一碓沙粒,将其一粒粒取走,这样的膨胀 过程是无限缓慢的,每一步都接近于平衡态。所作的 功为:
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2021/3/17
功与过程
3.可逆压缩
如果将取走的沙粒再一粒粒的放回,使压力缓慢 增加,恢复到原状,所作的功为:
W' e,3
V1 V2
pidV
nRT ln V2 V1
则体系和环境都能恢
复到原状。
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2021/3/17
功与过程
功与过程 小结:
体系经过某一过程从状态 (1)变到状态(2)之 后,如果能使体系和环境都恢复到原来的状态而 未留下任何永久性的变化,则该过程称为热力学 可逆过程。否则为不可逆过程。
(3)克服外压为 p 2 ,体积从V " 膨胀到V 2 。
(3)
p1
P1,V1 T
p`
P'
V1
1 P',V'
T
p''
P"
V2
2 P"
,V" T
p2
P" V3
3 P2,V2
T
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2021/3/17
功与过程
3.多次等外压膨胀 (1)克服外压为 p ' ,体积从V 1 膨胀到V ' ; (2)克服外压为 p " ,体积从V ' 膨胀到V " ; (3)克服外压为 p 2 ,体积从V " 膨胀到V 2 。
功与过程
2.多次等外压压缩 第一步:用 p " 的压力将体系从 V 2 压缩到V " ; 第二步:用 p ' 的压力将体系从V " 压缩到V ' ; 第三步:用 p 1 的压力将体系从V ' 压缩到 V 1 。
We',1p"(V"V2)
p'(V' V") p1(V1 V')
整个过程所作的功为三步加和。
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2021/3/17
1.3 可逆过程
•功与过程 •可逆过程
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2021/3/17
功与过程
若 体 系 反 抗 外 压 pe 体 积 改 变 了 dV , 则 体 积 功 为
δW pedV 或者 W pedV
若 dV 0, pedV 0 , 表 示 体 系 消 耗 能 量 对 环 境 做 功 ; 若 dV 0, pedV 0 ,表示环境消耗能量对体系做功。
比,如体积、质量、熵等。这种性质有加和性。
强度性质(intensive properties) 它的数值取决于体系自身的特点,与体系的数量无关
,不具有加和性,如温度、压力等。指定了物质的量的 广度性质即成为强度性质,如摩尔热容、摩尔体积、摩 尔质量等。
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2021/3/17
(4)
p1
P1,V1 T
一粒粒取走砂粒
(剩余砂粒相当前述
一个重物)
P2
P2,V2
T
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2021/3/17
功与过程
4.外压比内压小一个无穷小的值
W e,4 pedV (pidp)dV
V2 V1
pidV
V2 nRT dV
V V1
nRT ln V1 V2
这种过程近似地可看作可逆过程,所作的功最大。
也可以表述为:第一类永动机是不可能制成的。 第一定律是人类经验的总结。
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2021/3/17
第一定律的文字表述
第一类永动机(first kind of perpetual motion mechine)
一种既不靠外界提供能量,本身也不减少能 量,却可以不断对外作功的机器称为第一类永动机, 它显然与能量守恒定律矛盾。
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2021/3/17
热力学的研究内容
•研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及 其转换过程中所遵循的规律; •研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的 能量效应; •研究化学变化的方向和限度。
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2021/3/17
热力学的方法和局限性
热力学方法的特点 •只研究物质变化过程中各宏观性质的关 系,不考虑物质的微观结构; •只研究物质变化过程的始态和终态,而 不追究变化过程中的中间细节,也不研究 变化过程的速率和完成过程所需要的时间。
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2021/3/17
功与过程
设在定温下,一定量理想气体在活塞筒中 克服外压 p e ,经4种不同途径,体积从V1膨胀到 V2所作的功。
1.自由膨胀(free expansion)
δW 1pedV0 因为 pe 0
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2021/3/17
功与过程
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2021/3/17
热和功
热(heat)
体系与环境之间因温差而传递的能量称为
热,用符号Q 表示。 Q的取号:
体系吸热,Q>0;
体系放热,Q<0 。
功(work)
体系与环境之间传递的除热以外的其它能量 都称为功,用符号W表示。
功可分为膨胀功和非膨胀功两大类。W的取号:
环境对体系作功,W>0;体系对环境作功,W<0 。
局限性
不知道反应的机理、速率和微观性质, 只讲可能性,不讲现实性。
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2021/3/17
体系与环境
体系(System) 在科学研究时必须先确定
研究对象,把一部分物质与其 余分开,这种分离可以是实际 的,也可以是想象的。这种被 划定的研究对象称为体系,亦 称为物系或系统。 环境(surroundings)
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2021/3/17
功与过程
压缩过程
将体积从V 2 压缩到V 1 ,有如下三种途径:
1.一次等外压压缩
在外压为 p 1 下,一次从 V 2 压 缩到 V 1 ,环境对体系所作的功 (即体系得到的功)为:
W' e,1
p1(V1V2)
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2021/3/17
如果状态函数改变,它的始末状态相同,那么状态函数沿闭合回路的
积分为零,即 dV 0
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2021/3/17
过程与途径
பைடு நூலகம்
过程:在一定环境条件下,系统由始态变化到 终态的经过。
途径:始态 终态,系统所经历过程的总和。 (把实现过程的具体步骤称为途径)
几种主要的p,V,T变化过程: 定温过程;定压过程;定容过程;绝热过程 循环过程;对抗恒定外压过程;自由膨胀过程
历史上曾一度热衷于制造这种机器,均以失 败告终,也就证明了能量守恒定律的正确性。
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2021/3/17
热力学能
热力学能(thermodynamic energy)以前称为 内能(internal energy),它是指体系内部能量的总 和,包括分子运动的平动能、分子内的转动能、振 动能、电子能、核能以及各种粒子之间的相互作用 位能等。
p终
p始
V
(2)
P始,V始 T
p终 P终,V终
T
2.等外压膨胀(pe保持不变)
W2pe(V2V1)
体系所作的功如阴影面积所示。
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2021/3/17
功与过程
3.多次等外压膨胀
(1)克服外压为 p ' ,体积从V 1 膨胀到V ' ; (2)克服外压为 p " ,体积从V ' 膨胀到V " ;
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2021/3/17
练习:
下述说法中,哪一个是错误的?( ) 如果体系在变化中与环境没有功的交换,则 (A)体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B)体系的温度降低值一定等于环境的温度升高值 (C)最终达平衡时,体系的温度与环境的温度相等 (D)若体系1与体系2分别于环境达成热平衡,则二
Q和W都不是状态函数,其数值与变化途径有关。
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2021/3/17
1.2 热力学第一定律
•能量守恒定律 •第一定律的文字表述 •热力学能 •第一定律的数学表达式
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2021/3/17
能量守恒定律
能量守恒与转化定律可表述为: 自然界的一切物质都具有能量,能量有各
物理化学电子教案—第一章
UQW
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2021/3/17
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1.1 热力学概论
1.热力学的研究内容 2.热力学方法的特点和局限性 3.基本概念:
•体系与环境 •体系的分类 •体系的性质 •状态函数 •过程与途径 •热和功
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