a物理化学教学知识点【优质3篇】
a物理化学教学知识点 篇一
在物理化学教学中,有许多重要的知识点需要学生掌握。本篇将介绍其中的一些知识点,帮助学生更好地理解和应用物理化学的概念。
第一个知识点是摩尔定律。摩尔定律是指在一定温度和压力下,气体的体积与其所含物质的摩尔数成正比。这个定律在气体状态方程中起着重要的作用,帮助我们理解气体的性质和行为。通过摩尔定律,我们可以计算气体的体积、摩尔数和压力之间的关系,从而解决实际问题。
第二个知识点是化学反应速率。化学反应速率是指化学反应物质转化的速度。在物理化学中,我们可以通过实验来确定化学反应的速率,并研究影响速率的因素。例如,温度、浓度、催化剂等因素都可以影响化学反应速率。通过研究化学反应速率,我们可以深入了解化学反应动力学的原理,为实际应用提供指导。
第三个知识点是化学平衡。化学平衡是指在封闭系统中,化学反应达到一种动态平衡状态。在平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持不变,但反应仍在进行。通过化学平衡的概念,我们可以研究化学反应的平衡常数、平衡位置和平衡条件等。这些概念对于理解和预测化学反应的方向和强度非常重要。
第四个知识点是电化学。电化学是研究电能与化学能之间相互转化关系的学科。在电化学中,我们可以通过电解和电池反应来研究物质的电化学行为。例如,电解可以将化学反应转化为电能,电池反应则将化学能转化为电能。通过电化学的研究,我们可以深入了解电化学反应的机理和原理,为电化学应用提供基础。
第五个知识点是热力学。热力学是研究能量转化和能量传递的学科。在物理化学中,我们可以通过热力学来研究化学反应的能量变化和热力学函数。例如,热力学可以帮助我们计算化学反应的焓变、熵变和自由能变化。通过研究热力学,我们可以深入了解化学反应的热力学原理,为实际应用提供指导。
以上是物理化学教学中的一些重要知识点。通过学习和理解这些知识点,学生可以更好地理解和应用物理化学的概念,提高解决实际问题的能力。
a物理化学教学知识点 篇二
在物理化学教学中,有许多重要的知识点需要学生掌握。本篇将介绍其中的一些知识点,帮助学生更好地理解和应用物理化学的概念。
第一个知识点是量子力学。量子力学是研究微观世界的物理学理论。在物理化学中,我们可以通过量子力学来研究原子和分子的结构、性质和行为。例如,量子力学可以帮助我们理解原子的能级结构、电子的波粒二象性和原子核的稳定性。通过学习量子力学,我们可以深入了解物质的微观本质,为物理化学的研究和应用提供基础。
第二个知识点是化学键。化学键是原子之间的相互作用力,用于形成分子和化合物。在物理化学中,我们可以通过化学键的概念来研究化学反应和化学物质的性质。例如,共价键和离子键是常见的化学键类型,它们决定了化合物的结构和性质。通过研究化学键,我们可以深入了解化学反应的机理和原理,为实际应用提供指导。
第三个知识点是化学平衡。化学平衡是指在封闭系统中,化学反应达到一种动态平衡状态。在平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持不变,但反应仍在进行。通过化学平衡的概念,我们可以研究化学反应的平衡常数、平衡位置和平衡条件等。这些概念对于理解和预测化学反应的方向和强度非常重要。
第四个知识点是分子动力学。分子动力学是研究分子在力场中运动和相互作用的学科。在物理化学中,我们可以通过分子动力学来模拟和研究分子的结构、动力学和热力学性质。例如,分子动力学可以帮助我们理解溶液的扩散过程、气体的输运性质和化学反应的速率。通过研究分子动力学,我们可以深入了解分子的运动和相互作用规律,为物理化学的研究和应用提供基础。
以上是物理化学教学中的一些重要知识点。通过学习和理解这些知识点,学生可以更好地理解和应用物理化学的概念,提高解决实际问题的能力。
a物理化学教学知识点 篇三
a物理化学教学知识点3篇
a物理化学篇一:物理化学 (A)
试 卷(作业考核 线下) 卷
一. 单项选择(每小题2分,共30分)
1. 由热力学第二定律可知,在任一循环过程中 B。
A.功和热可以完全互相转换; B.功可以完全转换为热,而热却不能完全转换为功; C.功和热都不能完全互相转换; D.功不能完全转换为热,而热却可以完全转换为功 2. 一定条件下,一定量的纯铁与碳钢相比,其熵值是。
A.S(纯铁)> S(碳钢);B.S(纯铁)< S(碳钢);C.S(纯铁)= S(碳钢) 3. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有 A 。 A.C= 2,? = 2,f= 2;B.C= 1,?= 2,f= 1; C.C= 2,?= 3,f= 2; D.C= 3,?= 2,f= 3。
4. 某理想气体在TK条件下,使体积由V1变化到V2,所做的体积功为W,吸收的热量为Q。则两者的关系
正确的是 C。
A.W>Q; B.W< Q ; C.W=Q; D.无确定关系
5. 主要决定于溶解在溶液中粒子的数目,而不决定于这些粒子性质的特性叫 A.一般特性; B.依数性特征; C.各向同性特性; D.等电子特性
6. 已知某反应的级数为二级,则可确定该反应是D 。
A.简单反应; B.双分子反应; C.复杂反应; D.上述都有可能。
7. 在定温、定压的电池反应中,当反应达到平衡时,电池的电动势等于。
A.0; B.E; C.不一定; D.随温度、压力的数值而变化
8. 在隔离系统中进行的可逆过程,△S
A.>0;B.=0;C.<0; D.无法确定
9. 273K,10p0下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为μ(l)和μ(s),两者的关系为B 。
A.μ(l)>μ(s); B.μ(l)=μ(s); C.μ(l)<μ(s); D.不能确定 相律在下列体系中 D 不适用。 10.
A.NaCl水溶液; B.NaCl饱和水溶液;C.NaCl过饱和水溶液; D.NaCl水溶液与纯水达渗透平衡。
?k?
某反应速率系数与各元反应速率系数的关系为 k?k2?1?(来自:WWw.HnnscY.com 博文 学习 网:a物理化学)11.
?2k4?
活化能的关系是D 。
1/2
,则该反应的表观活化能与各元反应
A.Ea=E2+1/2E1-E4; B.Ea=E2+E1-2E4; C.Ea=E2+(E1-2E4)1/2; D.Ea=E2+1/2(E1-E4) 化学吸附的吸附力是 C。 12.
A.范德华力; B.库伦力; C.化学键力; D.难于确定
在25℃时,电池Pb/Hg(a1) | Pb(NO3)2(aq) | Pb/Hg (a2)中a1 ? a2,则其电动势E为A。 13.
A.? 0; B.? 0; C.= 0; D.无法确定
?
对于化学反应K与T的关系中,正确的是A 。 14.
A.若?rHm>0,T增加,K增加;B.若?rHm<0,T增加,K增加; C.?rHm<0或?rhm>0,T变而K不变;D.以上答案均不正确 标准氢电极是指 D。 15.
A.Pt | H2(p = 100 kPa) | OH(a = 1) B.Pt | H2(p = 100 kPa) | OH(a = 10); C.Pt | H2(p = 100 kPa) | H +(a = 107)D.Pt | H2(p = 100 kPa) | H+(a = 1)
二. 判断题(判断下列说法是否正确,若正确则在括号内画√,若不正确则在括号内画×)(每小题2分,共20分)×√
αβ1. 在?和?两相中都含有A和B两种物质,当两相达到平衡时,?A??B。(× )
-
-7
????
???
2. 对于反应:N2(g) +3H2(g) = 2NH3(g),在一定温度下增加系统的压力平衡向右移动。( √) 3. 催化剂只能加快反应速率,而不能改变化学反应的标准平衡常数。( √) 4. 质量作用定律仅能用于基元反应。( √)
5. 热力学第二定律的克劳休斯说法是:热从低温物体传给高温物体是不可能的。( × ) 6. 反应速率系数kA与反应物A的浓度有关。( × ) 7. 当体系变化的始末态确定之后,(Q – W)有定值。( √) 8. 纯物质完美晶体的熵值为零。(× )
θ??
p?100ka)-OaH?(是1)9. 电极PtH标准氢电极,其E(H2?2OH?2H2O?2e)?0。2(
( × )
10. 一级反应肯定是单分子反应。( × )
三.计算题
1.(共14分)甲醇(CH3OH)在101.325 kPa下的沸点为64.65℃,在此条件下的摩尔蒸发焓Δ
vapm
H =35.32
kJ·mol-1。求在上述温度、压力条件下,l kg液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS及ΔA、ΔG。
解: Q=35.32*1000/32=1103.8KJ
W=nRT=1000/32*8.315*(273.15+64.65)=87775J=87.8KJ
ΔU=Q-W=1103.8-87.8=1016KJ
ΔH=Q=1103.8KJ
ΔS=Q/T=1103.8/(273.15+64.65)=3.27KJ/K ΔA=-W=-87.8KJ ΔG=0
2. (共10分)4 mol单原子理想气体从始态750 K、150 kPa,先恒容冷却使压力下降至50 kPa,再恒温可逆压缩至100 kPa。求整个过程的Q,W,ΔU, ΔH 及 ΔS。
解:第一个过程因恒容,体积功为零W1=0,由PV=NRT可计算出v1
第二个过程由PV=NRT,T2=750*50/150=250K, W2= -nRT*ln(P2/P3)
=-4*8.314*250*ln0.5= 5762.8J; 所以W= 5762.8J;
第一个过程Q1=ΔU1 =n*Cv*ΔT=4*1.5*8.314*(250-750)= -24942J;第二个过程可逆,dD=0, 所以ΔU2=ΔH2=0, Q2= -W2=-5762.8J,Q= Q1+ Q2=30704.8J ΔU=ΔU1+ΔU2= -31181.3+8645.3= -24942J;
第一个过程ΔH1= n*CP*ΔT=4*2.5*8.314*(250-750)=-41570J 所以ΔH=ΔH1+ΔH2= -41570J
ΔS=ΔS1+ΔS2= nCVln(T2/T1)+0=4*1.5*8.314*ln(250/750)=-54.8J/K
3. (共7分)40 ℃,N2O5在CCl4溶液中进行分解反应,反应为一级,反应进行10min后,N2O5反应掉30%。问N2O5反应掉50%需多少时间?
解:-dc/dt=kc可得-ln0.7=k*10得出k=0.03567/min
-ln0.5=k*t得出t= 19.4min
4.(共10分)在电池Pt | H2(g, 100 kPa) | HI溶液{a(HI) = 1}| I2(s) | Pt = 1中进行如下电池反应:
H2(g, 100 kPa) + I2(s) = 2HI{a(HI)=1} 已知
Eθ(I-I2?s?Pt)?0.535VEθ(H?H2?g?Pt)?0V
θ
θ??G计算电池反应的E,rm和K
?
E=E右-E左=0.535
?
?rGm
=-ZFE=-2*96485*0.535=103238.95J/mol
由lnK=ZFE/RT
18
lnK=2*96485*0.535/(8.314*298.15)=41.648 K=1.2*10 5.(共9分)根据相图回答问题
1.填表:请将答案添入下面三个表中的空格处。 2.画出图中由P1点到P2点的步冷曲线
a物理化学篇二:物理化学常用公式
物理化学主要公式及使用条件
第一章 气体的pVT关系 主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
pV?(m/M)RT?nRT
或 pVm?p(V/n)?RT
式中p,V,T及n单位分别为Pa,m3,K及mol。 Vm?V/n称为气体的摩尔体积,其单位为m3 · mol-1。 R=8.314510 J · mol-1 · K-1,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物 (1) 组成
摩尔分数 yB (或xB) = nB/?nA
A
?
??yVm,B/B体积分数B
?yV
AA
?
m,A
式中?nA 为混合气体总的物质的量。V
A
?
m,A
表示在一定T,p下纯气体A的摩
尔体积。?yAV?m,A为在一定T,p下混合之前各纯组分体积的总和。
A
(2) 摩尔质量
Mmix??yBMB?m/n??MB/?nB
B
B
B
式中 m??mB 为混合气体的总质量,n??nB为混合气体总的物质的量。上
B
B
述各式适用于任意的气体混合物。
?
(3) yB?nB/n?pB/p?VB/V
式中pB为气体B,在混合的T,V条件下,单独存在时所产生的压力,称为B
的分压力。VB为B气体在混合气体的T,p下,单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律
pB = yBp,p??pB
B
?
上式适用于任意气体。对于理想气体
pB?nBRT/V
4. 阿马加分体积定律
?VB?nBRT/V
此式只适用于理想气体。
5. 范德华方程
2(p?a/Vm)(Vm?b)?RT
(p?an2/V2)(V?nb)?nRT
式中a的单位为Pa · m6 · mol-2,b的单位为m3 · mol-1,a和b皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数。
此式适用于最高压力为几个MPa的中压范围内实际气体p,V,T,n的相互计算。
6. 维里方程
23pVm?RT(1?B/Vm?C/Vm?D/Vm?......)
及pVm?RT(1?B'p?C'p2?D'p3?......)
上式中的B,C,D,…..及B‘,C‘,D‘….分别称为第二、第三、第四…维里系数,它们皆是与气体种类、温度有关的物理量。
适用的最高压力为1MPa至2MPa,高压下仍不能使用。
7. 压缩因子的定义
Z?pV/(nRT)?pVm/(RT)
Z的量纲为一。压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因子。但计
算结果常产生较大的误差,只适用于近似计算。
第二章热力学第一定律 主要公式及使用条件
1. 热力学第一定律的数学表示式
?U?Q?W
或 dU?δQ?δW?δ
Q?ampdb
Vδ?' W
规定系统吸热为正,放热为负。系统得功为正,对环境作功为负。式中 pamb为环境的压力,W‘为非体积功。上式适用于封闭体系的一切过程。
2. 焓的定义式 3. 焓变
(1) ?H??U??(pV)
式中?(pV)为pV乘积的增量,只有在恒压下?(pV)?p(V2?V1)在数值上等于体积功。 (2) ?H?
H?U?pV
?
2
1
nCp,mdT
此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。
4. 热力学能(又称内能)变
?U??nCV,mdT
1
此式适用于理想气体单纯pVT变化的一切过程。
5. 恒容热和恒压热
QV??U (dV?0W,?' 0 Qp??H (dp?0,W'?0)
2
6. 热容的定义式 (1)定压热容和定容热容
Cp?δQp/dT?(?H/?T)p
CV?δQV/dT?(?U/?T)V
(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容
Cp,m?Cp/n?(?Hm/?T)p
CV,m?CV/n?(?Um/?T)V
上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。 (3)质量定压热容(比定压热容)
cp?Cp/m?Cp,m/M
(4) Cp,m?CV
?R
式中m和M分别为物质的质量和摩尔质量。
,m
此式只适用于理想气体。
(5)摩尔定压热容与温度的关系 Cp,m?a?bT?cT2?dT3 式中a, b, c及d对指定气体皆为常数。 (6)平均摩尔定压热容
Cp,m??T12Cp,mdT/(T2?T1)
T
7. 摩尔蒸发焓与温度的关系
?vapHm(T2)??vapHm(T1)???vapCp,mdT
T
1
T2
或 (??vaH/?Tp)??pmCvapp
式中 ?vapCp,m = Cp,m(g) —Cp,m(l),上式适用于恒压蒸发过程。
8. 体积功 (1)定义式
?
W??pambdVdV 或 W???pamb
(2) W??p(V1?V2)??nR(T2?T1)适用于理想气体恒压过程。
(3) W??pam(bV1?V2) 适用于恒外压过程。
(4) W???pdV??nRTln(V2/V1)?nRTln(p2/p1) 适用于理想气体恒温
V1V2
可逆过程。
(5) W??U?nCV,m(T2适用于CV,m为常数?T)1的理想气体绝热过程。
9. 理想气体可逆绝热过程方程
(T2/T1)
CV,mCp,m
(V2/V1)R?1 (p2/p1)?R?1
(T2/T1)
(p2/p1)(V2/V1)r?1
上式中,??Cp,m/CV,m称为热容比(以前称为绝热指数),适用于CV,m为常数,理想气体可逆绝热过程p,V,T的计算。
10. 反应进度
???nB/?B
上式是用于反应开始时的反应进度为零的情况,?nB?nB?nB,0,nB,0为反应前B的物质的量。?B为B的反应计量系数,其量纲为一。?的量纲为mol。
11. 标准摩尔反应焓
θθθ
?rHm???B?fHm(B,?)????B?cHm(B,?)
θθ
式中?fHm(B,?)及?cHm(B,?)分别为相态为?的物质B的标准摩尔生成焓和标
准摩尔燃烧焓。上式适用于?=1 mol,在标准状态下的反应。
?12. ?rHm与温度的关系
a物理化学篇三:物理化学教案
【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
绪 论
【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
【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、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?
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、阿伏加德罗定律
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=1Kg2m/s2=1000g3100cm/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=13.5953980.665310.1=1333.22dym/cm2=133.322N/m2 又∵1atm=760mmHg=101325Pa
∴1atm=7603133.322=1.01325dyn/cm2=1.01325105N/m2 R=PV/T=0.08206atm?l?K-1?mol-1
=(1.013253106dyn/cm2322.4143103cm3)/273.15K?mol
=8.3143107ergs?K-1?mol-1 所以 R=8.314J?K-1?mol-1
R=1.987cal?K-1?mol-1
注意:1atm?l=8.314/0.08206=101.3J
1J=0.24cal, 1cal=4.18J, 1J=107ergs(尔格) 【板 书】三、理想气体的特征:
1、分子之间无相互作用力; 2、分子本身不占有体积。
通常把在任何温度,任何压力下均服从理想气体状态方程的气体
称为理想气体。
1-2 理想气体混合物
【板 书】一、混合物的组成
1、摩尔分数(xB) 2、质量分数(ωB) 3、体积分数(φB)
二、理想气体状态方程对理想气体混合物的应用 【副 板 书】
道尔顿分压定律:混合理想气体的总压等于各组分的分压加和。 .......【提 问】何谓分压?
【板 书】1、分压:各组分在相同温度下,单独存在时所占据混合气体总体积的
压力叫分压,即P总=P1 + P 2 + P 3+?+ Pi =?Pi
由分压定律:P1=n1RT/V,P2=n2RT/V,?,Pi=niRT/V
故P总=(n1+ n2+?+ni) RT/V
因为n1+ n2+?+ni=n总 ,所以 P1/P总=n1/n总=x1 同理可得:Pi/P总=xi──摩尔分数 因此分压定律数学表达式为:Pi=xi P总 又因为 PV=nRT
所以V=nRT/P= n1RT/P + n2RT/P +?+ niRT/P = V1+V2+?+Vi 即 V总=V1 + V 2 + V 3+?+ Vi
【讲 解】进而得出分体积的定义
【板 书】2、分体积:各组分在相同温度、相同压力下,单独存在时所占据的体
积,即 Vi/V总 = Xi
【板 书】例题1 计算0℃、1atm下甲烷气体的密度。
例题2用细管连接体积V相等的两个玻璃球中放入0℃、1atm的空气加以密封,若将其中一个球加热至100℃,另一个球仍保持0℃,求容器中气体的压力(细管的体积可忽略不计)
例题3物质的热膨胀系数α及压缩系数β的定义如下:
α=1/V(?V/?T)P ;β=-1/V(?V/?P)T,试求理想气体的α、β和温度、压力的关系。