内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:45:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
《物理化学》教案(上册)
绪 论
【教学重点】1. 介绍物理化学的定义、目的和内容
2. 掌握物理化学的学习方法
【教学难点】物理化学定义及内容的理解
【引 言】化学是研究物质性质与变化的科学。自然界的物质是由大量的分子、原子等构成
的,所以从微观上看,化学所研究的物质变化,实质上就是分子、原子之间相互作用、相互结合方式及运动方式的变化。这些分子、原子相互作用及相对运动均具有一定的能量。故相互作用及运动方式的变化亦引起能量形式的变化,因而物质变化的化学现象常伴随着热、光、电、声等物理现象。例如:光照射照相底片所引起的化学反应可使图像显示出来;蓄电池中电极和溶液之间进行的化学反应是电流产生的原因等。许多的现象都说明物理现象与化学现象之间总是紧密联系着的。
【提 问】那么什么是物理化学呢?
【板 书】一、物理化学的定义:从化学现象与物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科,
也称为理论化学。
二、物理化学的目的:解决生产实际和科学实验向化学提出的理论问题,从而使
化学更好地为生产实际服务。
【引 言】物理化学要解决哪些问题?或者说其内容是什么? 【板 书】三、物理化学的内容(解决三个方面的问题)
1. 化学反应的方向和限度问题——化学热力学; 2. 化学反应的速率和机理问题——化学动力学; 3. 物质的性质与其结构之间的关系问题——物质结构。 四、物理化学的形成、发展和前景
1
《物理化学》教案(上册)
【讲 解】 1. 形成:19世纪前期,欧洲发生产生革命,手工业向机械工业过渡,化学向现
代科学转化。
①1804年道尔顿(Dalton)的原子论原子分子学说; ②1811年阿伏加德罗(Avogadro)的分子论定比定律;
至19世纪中叶,随着生产的发展,化学已经积累了很多经验,在这种情况下,物理化学逐渐建立起来。
2. 发展:
③1840年盖斯(Hess)的热化学定律;
④1869年门捷列夫(Mendeleyev)的元素周期律;
⑤1876年吉布斯(Gibbs)奠定了多相体系的热力学理论基础; ⑥1884年范特霍夫(Van′t Hoff)创立了稀溶液理论;
⑦1886年阿累尼乌斯(Arrhenius)的电离学说,揭示了电解质水溶液本性; ⑧1906年能斯特(Nernst)发现了热定理,进而建立了热力学第三定律; ⑨1895—1910年,伦琴(Roentgen)、汤姆逊(Thomson)、密里肯(Millikan)、居里夫人(MarieCurie)、卢瑟福(Ruthrford)、玻尔(Bohr)及爱因斯坦(Einstein)等人相继发现X-射线、电子的质量和电荷、α–β–γ三种射线、光电效应、原子核组成等,产生了旧量子学说的原子结构模型,进一步的研究创立了量子化学,使物理化学进入微观领域。
二十世纪40年代,由于原子能的发现,大大促进了物理化学的飞速发展。
3. 前景:对研究无机、有机、高分子和生化反应的机理,有着重要的启发性,如今
由于计算机的应用,使物理化学有了更加广阔的前景。
【引 言】怎样能够学好物理化学这门课程呢? 【板 书】五、物理化学的学习方法
1. 注意逻辑推理的思维方法; 2. 注意自己动手推导公式; 3. 重视多做习题; 4. 勤于思考。
【教学重点】1. 理想气体及其状态方程的理解;
2
《物理化学》教案(上册)
2. 掌握理想气体混合物的P、V、T关系; 3. 真实气体状态方程的领会。
【引 言】由于气体是气、液、固三态中最简单的一种聚集状态,气态物质的变化在物质变
化中最有典型意义,所以物理化学课程一般都由气态的学习开始。为什么以气体为研究对象呢?
3
《物理化学》教案(上册)
第一章 气体的PVT关系
§1-1 理想气体状态方程
【板 书】一、为什么以气体为研究对象?
1. 对T和P影响敏感;
2. P、V、T定量关系易发现; 3. 热力学主要研究对象(理想气体)。
【引 言】从17世纪中期,人们开始研究低压下(P<1MPa)气体的PVT关系,发现了三个
对各种气体均适用的经验定律。
【板 书】二、理想气体状态方程式 【幻 灯 片】1. 波义尔定律
2. 盖-吕萨克定律 3. 阿伏伽德罗定
V/N=K(T、P恒定) 即V∝N
理想气体状态方程式:P1V1/T1=P2V2/T2=…=PnVn/Tn=K=PV/T
【板 书】1Pa=1N/m2=105dyn/(102cm)2=10dyn/cm2
1N=1Kg·m/s2=1000g×100cm/s2=105dyn 由mmHg的定义出发:
P=mg/s=ρvg/s=ρshg/s=ρgh(其中汞的密度ρ汞=13.595g/cm3) 代入:1mmHg=13.595×980.665×10.1=1333.22dym/cm2=133.322N/m2 又∵1atm=760mmHg=101325Pa
∴1atm=760×133.322=1.01325dyn/cm2=1.01325105N/m2 R=PV/T=0.08206atm??l?K-1?mol-1
=(1.01325×106dyn/cm2×22.414×103cm3)/273.15K?mol =8.314×107ergs?K-1?mol-1
4