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物理化学主要内容分析

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绪论

1. 物理化学的主要任务

2.物理化学与农业科学、生物科学

3.物理化学课程的学习方法

4.反应进度。

第1章化学热力学基础

1.1 热力学的能量守恒原理

1.1.1 基本概念

1.1.2 热力学第一定律

1.2 可逆过程与最大功

1.2.1 功与过程的关系

1.2.2 可逆过程的特点

1.3 热与过程

1.3.1 定容热Qv

1.3.2 定压热Qp

1.3.3 相变热

1.3.4 热容

1.3.5热容与温度的关系

1.4 理想气体的热力学

1.4.1 Joule实验

1.4.2 理想气体?H、?U的计算

1.4.3 理想气体的C P,m与C V,m的关系

1.4.4 理想气体的绝热可逆过程

1.5 化学反应热

1.5.1化学反应热

1.5.2 定压反应热Q p与定容反应热Q V的关系

1.5.3 热化学方程式

1.5.4 Γe s s定律

1.5.5 几种反应热

1.5.6反应热与温度的关系

1.6 自发过程的特点与热力学第二定律

1.6.1 热力学第一定律的局限

1.6.2 自发过程的特点 1.6.3 热力学第二定律

1.7 熵增加原理与化学反应方向

1.7.1 Carnot定理 1.7.2 可逆过程热温商与熵变 1.7.3 不

可逆过程的热温商与熵变 1.7.4 热力学第二定律数学表达式

1.7.5 熵增加原理 1.7.6 熵变的计算

1.8 化学反应的熵变

1.8.1 热力学第三定律 1.8.2 物质的规定熵S T和标准熵SθT

1.8.3 化学反应熵变的计算

*1.9 熵的统计意义

1.9.1概率概念 1.9.2 熵的统计意义 1.9.3 熵与混乱度的关系

阅读材料非平衡态热力学——耗散结构理论简介

第2章自由能、化学势和溶液

2.1 Gibbs自由能判据

2.1.1 热力学第一、二定律联合公式 2.1.2 Gibbs自由能及判

据 2.1.3 Holmholtz自由能

2.2 Gibbs自由能与温度、压力的关系

*2.2.1 热力学函数间的关系 2.2.2 热力学基本关系式

2.2.3 Gibbs自由能随温度的变化 2.2.4 Gibbs自由能随压力

的变化

2.3 ?G的计算

2.3.1 简单的P.V.T变化过程?G的计算 2.3.2 相变过程?G

的计算 2.3.3 化学反应?G的计算

2.4 多组分析系热力学——偏摩尔数量

2.4.1 偏摩尔数量 2.4.2偏摩尔数量的定义 2.4.3偏摩尔数量的集合公式

2.5 化学势

2.5.1 化学势 2.5.2 化学势与温度和压力的关系 2.5.3 化学势判据

2.6 气体的化学势与标准态

2.6.1 理想气体的化学势 2.6.2 实际气体的化学势

2.7 溶液中各组分的化学势

2.7.1 稀溶液的两个实验定律 2.7.2 理想溶液中各组分的化

学势 2.7.3 稀溶液中各组分的化学势 2.7.4 理想溶液的通

性*2.7.5 非理想溶液中各组分的化学势

*2.8 稀溶液的依数性

2. 8 .1 渗透压 2.8.2凝固点降低 2.8.3 沸点升高2.8.4 分配定律及应用

阅读材料土壤养分势和水势

第3章相平衡

3.1 相律

3.1.1 基本概念 3.1.2 相律

3.2 单组分体系

3.2.1 Clapeyron方程 3.2.2 水的相图

3.3 二组分双液体系

3.3.1 理想完全互溶双液系 3.3.2 非理想完全互溶双液系

*3.3.3 部分互溶双液系*3.3.4 完全不互溶双液系*3.4 二组分固液体系

3.4.1 热分析法 3.4.2溶解度法

阅读材料超临界流体

第4章化学平衡

4.1 化学反应的限度

4.1.1 化学势与化学平衡 4.1.2 反应进度和反应限度的关系

4.2 化学反应定温方程式及化学反应的平衡常数

4.2.1 化学反应定温式与化学反应平衡常数 4.2.2 使用标准平衡常数的注意事项

4.3 平衡常数的测定和计算

4.3.1 平衡常数的测定 4.3.2 平衡常数的计算

4.4 影响化学平衡因素

*4.5 生化反应的标准态和平衡常数

4.5.1 生化反应的标准态和平衡常数 4.5.2 ATP的水解

第5章电解质溶液

5.1 离子的电迁移

5.1.1 电解质溶液的导电机理 5.1.2 Faraday定律 5.1.3离子的电迁移

5.2 电导及其应用

5.2.1 电导、电导率和摩尔电导率 5.2.2 电导的测定 5.2.3

强电解质溶液电导率、摩尔电导率与浓度的关系 5.2.4 离子

独立运动定律及离子摩尔电导率 5.2.5 电导测定的应用

5.3 强电解质溶液的活度及活度系数

5.3.1 活度和活度系数 5.3.2 影响离子平均活度系数的因素

*5.4 强电解质溶液理论

5.4.1 离子氛模型 5.4.2 Debye-Hückel极限公式 5.4.3 Onsager理论

第6章电化学

6.1 可逆电池

6.1.1 电池 6.1.2 可逆电池 6.1.3 电极的类型和电极反应 6.1.4 电池表示法

6.2 电极电势

6.2.1 电池电动势的产生 6.2.2 电极电势 6.2.3 Nernst公式

6.3 可逆电池热力学

6.3.1 可逆电池电动势与活度和平衡常数 6.3.2 电动势和各热力学量

6.4 电池电动势的测定及其应用

6.4.1 对消法测定电动势 6.4.2 标准电池 6.4.3 电动势测定的应用

*6.5 电子活度和pH—电势图

6.5.1 电子活度pe 6.5.2 pH—电势图及应用

*6.6 生化标准电极电势

6.6.1 生化标准电极电势 6.6.2 膜电势

*6.7章不可逆电极过程

6.7.1 分解电压 6.7.2 极化现象和超电势 6.7.3 极谱分

析原理 6.7.4 金属腐蚀与防护

阅读材料化学电源

第7章化学动力学

7.1 基本概念

7.1.1 化学反应速率7.1.2 基元反应7.1.3 反应级数

7.1.4 速率常数k 7.1.5 反应分子数

7.2 简单级数反应

7.2.1 一级反应7.2.2 二级反应*7.2.3 三级反应和零级

反应7.2.4 反应级数的确定

7.3 温度对反应速率的影响

7.3.1 Arrhenius公式7.3.2 活化能Ea 7.3.3 活化能测定

7.3.4 求反应的适宜温度

7.4 复合反应及近似处理

7.4.1 对峙反应7.4.2 平行反应7.4.3 连串反应

*7.4.4 链反应*8.4.5 复合反应的近似处理

7.5 化学反应速率理论

7.5.1 碰撞理论7.5.2 过渡态理论

*7.6 快反应和现代化学动力学研究技术

7.6.1 快反应7.6.2 弛豫方法7.6.3 快速混合法7.6.4

闪光光解技术7.6.5 交叉分子束技术

7.7 催化剂

7.7.1 催化剂和催化作用*7.7.2 均相催化*7.7.3 多相催化

*7.7.4 化学振荡

*7.8 酶催化反应动力学

7.8.1 酶催化反应的特点7.8.2 温度和pH对酶催化反应速

率的影响7.8.3 酶催化反应的应用和模拟

*7.9 光化学

7.9.1 光化学反应的基本规律7.9.2 光化学反应的初级过

程7.9.3 光化学反应的次级过程和量子效率7.9.4 光化

学反应的动力学

阅读材料:环境中的重要光化学反应

第8章表面物理化学

8.1 表面Gibbs自由能

8.1.1 比表面8.1.2 比表面自由能和表面张力

8.2 弯曲液面的特性

8.2.1 弯曲液面的附加压力8.2.2 弯曲液面的蒸气压*8.2.3 亚稳态

8.3 溶液表面吸附

8.3.1 溶液的表面张力8.3.2 Gibbs吸附定温式8.3.3 吸附层上分子的定向排列

*8.4 表面膜

8.4.1 不溶性单分子膜8.4.2 生物膜

8.5 表面活性物质

8.5.1表面活性物质的分类8.5.2 表面活性物质的HLB值

*8.6 胶束

8.6.1 表面活性物质的临界胶束浓度8.6.2增溶作用

8.7 气固界面吸附

8.7.1 固体表面特性8.7.2吸附作用8.7.3 吸附理论8.7.4吸附作用的应用

8.8液固界面吸附

8.8.1溶液中吸附量的测定8.8.2稀溶液中溶质分子的吸附

8.8.3电解质溶液中离子的吸附

8.9润湿作用

8..9.1 润湿现象8.9.2 接触角与润湿作用

阅读材料:1. 液晶 2. 润湿作用的应用

第9章胶体化学

9.1 分散体系

*9..2 溶胶的制备与净化

9.2.1 溶胶的制备9.2.2 溶胶的净化

9.3 溶胶的光学性质

9.3.1 Tyndall效应9.3.2 Tyndall效应的规律9.3.3 超显

微镜的原理和应用

9.4 溶胶的动力学性质

9.4.1 Brown运动9.4.2 扩散9.4.3 沉降和沉降平衡

9.5 溶胶的电学性质

9.5.1 电动现象9.5.2 胶粒表面电荷的来源9.5.3 双电层

结构9.5.4 电动电势(ζ)

9.6 溶胶的流变性质

9.6.1 粘度*9.6.2 粘度测定

9.7 溶胶的稳定性与聚沉

9.7.1 溶胶的稳定性9.7.2 影响溶胶聚沉的因素

9.8 乳状液与泡沫

9.8.1 乳状液的类型9.8.2 乳化剂与乳化作用9.8.3乳

状液的类型理论9.8.4 乳化剂的选择9.8.5 乳状液的制备

9.8.6 乳状液的转型与破坏*9.8.7 微乳状液9.8.8 泡

9.9 凝胶

9.9.1 凝胶9.9.2 胶凝作用9.9.3 凝胶的性质

阅读材料:凝胶在科学研究中的应用

第10章高分子溶液

10.1 高分子化合物的相对分子量

10.2.1 高分子化合物的均相对分子质量10.2.2 高分子化合

物的相对分子质量分布

10.2 溶液中的高分子

10.2.1溶液中高分子的柔性10.2.2 溶液中高分子的形态

10.2.3 高分子化合物的溶解过程*10.3.4 高分子溶解过

程的热力学处理

10.3 高分子溶液的性质

10.3.1 高分子溶液与溶胶和小分子溶液的异同点10.3.2高

分子溶液的渗透压10.3.3 高分子溶液的粘度*10.4.3 高

分子溶液的光散射10.4.4 高分子溶液的超速离心沉降

10.4 高分子电解质溶液

10.5.1 溶液中蛋白质分子的带电状况10.5.2 溶液中线型蛋

白质分子的形态10.5.3 蛋白质在水中的溶解度10.5.4

蛋白质溶液的粘度10.5.5 蛋白质溶液的电泳

10.5 Donnan平衡

10.5.1 Donnan平衡10.5.2 Donnan平衡对高分子电解质溶

液渗透压的影响10.5.3 Donnan电势10.5.4 Donnan平衡

在土壤研究中的应用

10.6 高分子对溶胶稳定性的影响

10.6.1 高分子在固液界面上的吸附10.6.2 高分子对溶胶的

稳定作用10.6.3 高分子对溶胶的絮凝作用

阅读材料:高分子物质的降解

第11章结构化学基础

11.1分子轨道理论

11.1.1 +

H结构和共价键的本质11.1.2 分子轨道理论和双

2

原子分子结构

11.2 共轭分子的结构与HMO法

11.2.1 丁二烯离域大π键的HMO法处理11.2.2 离域π键和共轭效应

11.3配位化合物的结构和性质

11.3.1 配位场理论11.3.2 π

σ-配键与有关配位化合物的结构和性质

11.4次级键及分子自组装

11.4.1 氢键11.4.2 van der Waals力11.4.3 分子识别和超分子自组装

11.5 晶体的结构和性质

11.5.1 晶体结构的周期性与点阵11.5.2 晶体结构的对称性

11.5.3 晶体对X 射线的衍射

第12章光谱学简介

12.1 光与光谱

12.1.1光谱的种类12.1.2 光谱性质与量子跃迁类型

12.2 原子光谱

12.2.1 原子结构与原子能态12.2.2 光谱项与能级图12.2.3

原子发射光谱及原子吸收光谱

12.3 分子光谱

12.3.1 分子的运动与能态12.3.2 转动光谱12.3.3 振动光谱12.3.4 电子光谱

12.4 Raman光谱

12.5 核磁共振和顺磁共振

12.5.1 核磁共振12.5.2 顺磁共振

主要参考书目

1.韩德刚,高执棣,高盘良,物理化学. 北京:高等教育出版社,

2001

2.傅献彩,沈文霞,姚天扬,物理化学. 第五版. 北京:高等教育

出版社,2005

3.印永嘉,奚正楷,李大珍,物理化学简明教程. 北京:高等教育

出版社,2003

4.姚允斌,朱志昂,物理化学教程(上、下),修订本.长沙:湖

南教育出版社,1991

5.蔡炳新,基础物理化学(上、下)北京:科学出版社. 2001

6.韩德刚,高执棣,化学热力学. 北京:高等教育出版社.1997

7.周祖康,顾惕人,马季铭,胶体化学基础. 北京:北京大学出

版社. 1987

8.杨文治,电化学基础北京:北京大学出版社. 1982

9.韩德刚,高盘良,化学动力学基础. 北京:北京大学出版社. 1987

10.顾惕人等,表面化学. 北京:科学出版社. 2001

11.朱步瑶,赵振国,界面化学基础. 北京:化学工业出版社.1996

12.沈钟,王果庭,胶体与表面化学. 北京:化学工业出版社.1997

13.Morrison S. R. 表面化学物理. 赵璧英等译,北京:科学出版社.

1984

14.侯万国,孙得军,张春光,应用胶体化学,北京:科学出版社.

1998

15.傅玉普物理化学重点热点导引于解题训练,大连理工大学出版

社,2001.7

16.高盘良物理化学学习指南,高等教育出版社,2002.

17.Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press,1998

18.Mark Ia DD.Introduction to Physical Chemistry. Surrey University

Press,1998

19.Samuel H. Maron et.al Fundamentals of Physical Chemistry

Macmillan Publishing Co.inc. 1998

20.Whittaker A. W. , Heal M. R. Physical Chemistry. 北京:科学出

版社. 2001

物理化学习题解析

第二章 热力学第一定律 五.习题解析 1.(1)一个系统的热力学能增加了100 kJ ,从环境吸收了40 kJ 的热,计算系统与环境的功的交换量。 (2)如果该系统在膨胀过程中对环境做了20 kJ 的功,同时吸收了20 kJ 的热,计算系统的热力学能变化值。 解:(1)根据热力学第一定律的数学表达式U Q W ?=+ 100 k J 40 k J 6 W U Q =?-=-= 即系统从环境得到了60 kJ 的功。 (2)根据热力学第一定律的数学表达式U Q W ?=+ 20 k J 20 k J U Q W ?=+=-= 系统吸收的热等于对环境做的功,保持系统本身的热力学能不变。 2.在300 K 时,有10 mol 理想气体,始态的压力为1 000 kPa 。计算在等温下,下列三个过程所做的膨胀功。 (1)在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ; (2)在100 kPa 压力下,气体膨胀到终态压力也等于100 kPa ; (3)等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。 解:(1)这是等外压膨胀 33e 100 kPa 10m 100 J W p V -=-?=-?=- (2)这也是等外压膨胀,只是始终态的体积不知道,要通过理想气体的状态方程得到。 2e 212 2 11()1n R T n R T p W p V V p n R T p p p ????=--=--=- ? ? ?? ?? 100108.3143001 J 22.45 kJ 1000 ?? ??=???-=- ???? ?? ? (3)对于理想气体的等温可逆膨胀 122 1 ln ln V p W nRT nRT V p == 100(108.314300) J ln 57.43 kJ 1000 =???=- 3.在373 K 的等温条件下,1 mol 理想气体从始态体积25 dm 3,分别按下列

物理化学课程教案-2

物理化学课程教案 第一章热力学第一定律及其应用 §2. 1热力学概论 热力学的基本内容 热力学是研究热功转换过程所遵循的规律的科学。它包含系统变化所引起的物理量的变化或当物理量变化时系统的变化。

热力学研究问题的基础是四个经验定律(热力学第一定律,第二定律和第三定律,还有热力学第零定律),其中热力学第三定律是实验事实的推论。这些定律是人们经过大量的实验归纳和总结出来的,具有不可争辩的事实根据,在一定程度上是绝对可靠的。 热力学的研究在解决化学研究中所遇到的实际问题时是非常重要的,在生产和科研中发挥着重要的作用。如一个系统的变化的方向和变化所能达的限度等。 热力学研究方法和局限性 研究方法: 热力学的研究方法是一种演绎推理的方法,它通过对研究的系统(所研究的对象)在转化过程中热和功的关系的分析,用热力学定律来判断该转变是否进行以及进行的程度。 特点: 首先,热力学研究的结论是绝对可靠的,它所进行推理的依据是实验总结的热力学定律,没有任何假想的成分。另外,热力学在研究问题的时,只是从系统变化过程的热功关系入手,以热力学定律作为标准,从而对系统变化过程的方向和限度做出判断。不考虑系统在转化过程中,物质微粒是什么和到底发生了什么变化。 局限性: 不能回答系统的转化和物质微粒的特性之间的关系,即不能对系统变化的具体过程和细节做出判断。只能预示过程进行的可能性,但不能解决过程的现实性,即不能预言过程的时间性问题。 §2. 2热平衡和热力学第零定律-温度的概念 为了给热力学所研究的对象-系统的热冷程度确定一个严格概念,需要定义温度。 温度概念的建立以及温度的测定都是以热平衡现象为基础。一个不受外界影响的系统,最终会达到热平衡,宏观上不再变化,可以用一个状态参量来描述它。当把两个系统已达平衡的系统接触,并使它们用可以导热的壁接触,则这两个系统之间在达到热平衡时,两个系统的这一状态参量也应该相等。这个状态参量就称为温度。 那么如何确定一个系统的温度呢?热力学第零定律指出:如果两个系统分别和处于平衡的第三个系统达成热平衡,则这两个系统也彼此也处于热平衡。热力学第零定律是是确定系统温度和测定系统温度的基础,虽然它发现迟于热力学第一、二定律,但由于逻辑的关系,应排在它们的前边,所以称为热力学第零定律。 温度的科学定义是由热力学第零定律导出的,当两个系统接触时,描写系统的性质的状态函数将自动调节变化,直到两个系统都达到平衡,这就意味着两个系统有一个共同的物理性质,这个性质就是“温度”。 热力学第零定律的实质是指出了温度这个状态函数的存在,它非但给出了温度的概念,而且还为系统的温度的测定提供了依据。 §2. 3热力学的一些基本概念 系统与环境 系统:物理化学中把所研究的对象称为系统 环境:和系统有关的以外的部分称为环境。 根据系统与环境的关系,可以将系统分为三类: (1)孤立系统:系统和环境之间无物质和能量交换者。 (2)封闭系统:系统和环境之间无物质交换,但有能量交换者。 (3)敞开系统:系统和环境之间既有物质交换,又有能量交换 系统的性质 系统的状态可以用它的可观测的宏观性质来描述。这些性质称为系统的性质,系统的性质可以分为两类:(1)广度性质(或容量性质)其数值与系统的量成正比,具有加和性,整个体系的广度性质是系统中各部分这种性质的总和。如体积,质量,热力学能等。 (2)强度性质其数值决定于体系自身的特性,不具有加和性。如温度,压力,密度等。

仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为 基础

仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与物质内在关系为基础,进而对其进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类测定方法。仪器分析方法与分类:光学分析法非光谱法(nonspectrum method)光谱法(sepectrum method) 其他仪器分析方法和技术分离分析法(色谱分析法电化学分析法光学分析法定义:利用待测组分的光学性质(如光的发射、吸收、散射、折射、衍射、偏振等)进行分析测定。理论基础:物理光学、几何光学与量子力学分类:吸收光谱法、发射光谱法,散射光谱法,旋光(偏振光)分析法、折射分析法、X射线及电子衍射分析法等紫外可见光谱仪原子吸收光谱仪电化学分析法定义:利用待测组分在溶液中的电化学性质进行分析测定。理论基础:电化学、化学热力学分类:电位分析法、极谱与伏安分析、电导分析、库仑分析等分离分析法(色谱分析法)定义:利用待测组分间的溶解能力、亲和能力、吸附和解吸能力、迁移速率等性能方面的差异,先分离后分析测定。理论基础:化学热力学、化学动力学分类:气相色谱法,液相色谱、薄层色谱法、离子色谱法,超临界流体色谱法等仪器分析方法的主要性能参数精密度:指在相同条件下用同一方法对同一试样进行多次平行测定结果之间的符合的程度。(重复性与再现性) 表示:标准偏差S表示或相对标准偏差Sr(或RSD)表示。是测量中随机误差的量度,S、Sr越小,精密度越高.准确度:多次测定的平行值与真值(或标准值)相符合的程度。相对误差Er=(x-μ)/ μ×100% Er越小,准确度越高选择性:指分析方法不受试样中基体共存物质干扰的程度。选择性越好,干扰越少。灵敏度b:是指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度.(在浓度线性范围内校正曲线的斜率.)b=dA/dC(dM) 检出限——指某一分析方法在给定的置信度能够被仪器检出的待测物质的最低量浓度。(最小浓度,最小质量,最小物质的量) 相对检出限,绝对检出限表示: AL=A0+3S0; 能产生净响应信号AL-A0的待测物质的浓度或质量即为该分析方法对该物质的检测限D=(AL-A0)/b,AL为最小响应信号。精密度,准确度,检出限是评价分析方法的最主要技术指标仪器分析的特点(1)分析速度快。(2)灵敏度高,相对灵敏由10-4%(ppm)到10-7 % (ppb),绝对灵敏由μg到ng。(3)容易实现在线分析和遥控监测。计算机与网络的应用.(4)用途广泛——定性分析、定量分析外、结构分析。仪器分析的局限性仪器设备复杂。仪器分析一般需用已知组成的标准物质来对照。相对误差较大,一般不适于常量和高含量分析。分析质量保证体系包括:人员的考核、仪器的维护、分析质量控制、原始记录归档及查询等制度和措施。要求实事求是地记录数据和测定过程,防止伪造实验数据的可能性,并保证测定数据的责任性和追溯性。这是一项管理方面的任务,是一种防止虚假分析结果的廉价措施,是人品和诚信的保证。样品采集及制备原则:代表性,步骤:采集、综合、抽提;方法:随机与代表性取样相结合提取和消解溶剂提取:溶剂选择,提取过程与方法消化:干法消化与湿法消化.新技术应用:压力密封消解与微波加热消解样品纯化:色谱法、化学法、萃取法样品浓缩与衍生:浓缩目的:提高待测组分浓度,除去过多溶剂浓缩方法:常压、减压、氮气吹干、冷冻干燥衍生目的吸收定义:当光与物质接触时,某些频率的光被选择性吸收并使其取样强度减弱。本质:光能转移到物质的分子或原子中。分来:分子吸收与原子吸收.特性:透射率T=I/I0,吸光度A=Lg(I0/I)朗伯-比尔定律:在一定浓度范围内,物质的吸光度A 与吸光样品的浓度C及厚度L的乘积成正比,这就是光的吸收定律A=kCL 发射:当物质受到激发后,从高能态回到低能态时,往往以光辐射的形式释放出多余能量,可分为原子发射、分子发射以及X 射线光的透射:光通过透明介质时,如果只是引起微粒的价电子相对于原子核的振动, 它所需要的光能,只是瞬时被微粒所保留,当物质回到原来的状态时,又毫无保留地将能量(光)重新发射出来, 在这个过程中没有净能量的变化,因此光频率也没有变化;只是传播速度减慢:以能源与物质相互作用引起原子、分子内部量子化能级之间迁移所产生的光的吸收、发射、散射等波长与强度的变化关系为基础的光分析法,称为光谱法与光谱有关的能量是Er、Ev 、Ee ,E光= hν= E2-E1= △E= △Ee +△Ev+ △Er △Ee为外层电子跃迁所引起的内能变化;△Ev为振动能级跃迁所引起的内能变化;△Er为转动能级跃迁所引起的内能变化; 由于物质内部的粒子运动所处的能级和产生能级跃迁时的能量变化都是量子化的,因此,在产生能级跃迁时只能吸收或发散与粒子运动相对应的特定频率的光能,形成相应的特征光谱。不同的物质由于其组成和结构的不同,粒子运动时所具有的能量也不同,获得的特征光谱也不同,因此根据试样物质的光谱可以研究物质的组成和结构原子光谱主要是由原子核外电子在不同能级间跃迁而产生的辐射或吸收,它的表现形式为线光谱。△E一般在2~20eV之间,按式△E=hν=h c/ λ可以估算波长多分布在紫外及可见光区(200~780nm)吸收光谱:当物质受到光辐射作用时,物质中的分子或原子以及强磁场中的自旋原子核吸收特定的光子之后,由低能态被激发跃迁到高能态,此时将吸收的光辐射记录下来,得到的就是吸收光谱。发射光谱:吸收了光能处于高能态的分子或原子,其寿命很短,当回到基态或较低能态时,有时以热或光的形式释放所吸收的的能量,由此获得的光谱就是发射光谱。散射光谱:无能量交换的为瑞利散射,有能量变化的为拉曼散射。非光谱法:圆二、旋光、折射、干涉、衍射等原子发射光谱法优点:多元素同时检测能力;灵敏度高(ICP);选择性好;准确度高;试样用量少,测定范围广。缺点:只能用于元素总量分析,无法确定空间结构及官能团;无法进行元素价态和形态分析;常见非金属元素如O、S、N等谱线在远紫外区,无法检测原子的基本状态:基态、激发态原子发射或发光:处于激发态的电子有降低能级的趋势,即回跃迁到基态或能级较低的激发态.。此时电子以电磁辐射形式将多余能量释放出来。产生原子发射光谱.特征光谱:由于每一种元素都有其特有的电子构型,即能级层次,所以各元素的原子只能发射出它特有的波长的光,经过分光系统得到各元素发射的互不相同的光谱. 定性分析:利用足够能量使原子受激发而发光,根据某元素的特征频率或波长的谱线是否出现,即可确定试样中是否存在该种原子。定量分析:分析试样中待测原子数目越多,则被激发的该种原子的数目也多,相应的谱线强度也越大,如与已知含量的标样的谱线强度相比,即可测定试样中该种元素的含量。谱线的自吸:原子在高温区发射某一波长的辐射,被处于边缘低温状态的同种原子所吸收的现象. 谱线的自蚀:但浓度达

《物理化学(乙)》 Zhejiang University.pdf

《物理化学(甲)》考试大纲 一、内容: 涵盖物理化学(占80%左右)和结构化学(占20%左右)。 二、物理化学大纲 1. 气体的PVT关系 基本内容:理想气体状态方程;分压定律和分体积定律;理想气体的微观模型;气体的液化;范德华方程与维里方程;临界性质;对应状态原理;压缩因子图。 2. 热力学第一定律 基本概念:重要热力学概念;热力学第一定律;热、功;内能;焓;热容;可逆体积功;相变焓;反应焓;节流膨胀。 基本内容:热力学基本概念及术语;热力学第一定律的表述与数学表达式;Qv=ΔU,Qp=ΔH及H的定义;过程热的计算;Cp与Cv的关系;由Cp计算Qp和ΔH;理想气体的等温可逆过程与绝热可逆过程功的计算;其他常见过程功的计算;相变焓、相变过程、相变热的计算;化学变化过程、化学反应热效应的计算;化学反应进度;标准热力学函数的计算。3.热力学第二定律 基本概念:卡诺循环,过程可能性判据,热力学第二定律,熵及熵变,第三定律,吉布斯自由能,亥姆霍兹自由能,热力学基本方程及麦克斯韦关系式,特性函数,克-克方程。 基本内容:卡诺循环;自发过程的共同特征;卡诺定理与热力学第二定律,熵增原理;熵函数,熵判据;各种典型过程熵变的计算;热力学第三定律,规定熵与标准熵;亥姆霍兹函数与吉布斯函数;ΔA与ΔG判据;一些基本过程ΔG的计算与应用;热力学基本方程与麦克斯韦关系式;吉布斯—亥姆霍兹方程;克拉贝龙方程及其应用。 4.多组分系统热力学 基本概念:偏摩尔量,化学势,化学势判据,拉乌尔定律,亨利定律,理想液态混合物,理想稀溶液,稀溶液的依数性,逸度与逸度因子,活度与活度因子,热力学标准态。 基本内容:偏摩尔量与摩尔量;偏摩尔量的集合公式;Gibbs-Duhem方程;化学势的定义与各类系统化学势的表示式;化学势判据;拉乌尔定律与享利定律;理想液态混合物的定义及其特征;稀溶液的定义及其依数性;逸度与逸度因子的计算;活度和活度因子的计算;标准态选择与活度的关系;简单汽液平衡计算。 5.相平衡 基本概念:相律,相数、组分数和自由度数,单组分体系相图,二组分体系相图,步冷曲线,杠杆规则,三组分系统相图

物理化学课程总结

物理化学期末总结 在这一学期的学习中,我们主要学习到了物理化学中的电化学,量子力学,统计热力学,界面现象与化学动力学的一些基础知识,这其中我个人还有许多地方存在问题,包括一些基础概念,公式,还有解题思路,都有些欠缺。这更能说明这是一门需要我们用心才能学好的课程,在这里请允许我自我检讨一下: 在这一学期的学习生活中,我并没有尽到一个好学生应尽的义务去认真负责的完成本学期的学习任务,导致在临近期末的时候脑海中实在搜刮不出一些讲得出口,拿得出手,上得了台面的知识与技巧,又实际上没有没什么可说的,没什么能说的出口的,可以说是虚度好一段大好时光。学习本如逆水行舟,不进则退。但学期末的总结也只能说是反省一下自我过失,谈不上后悔,和如果当初了......为了期末考试对于我来说我还是要好好复习。以弥补我在这个学期中对物理化学学习的不用功。 但是,这学期的课程中有很多我感兴趣的部分知识点,仍然学了些可以总结的东西,比如电化学。 电化学学习伊始,老师就提点了我们几点基本的学习要求:①理解原电池与电解池的异同点;理解电导‘电导率’摩尔电导率的定义及其应用。②掌握电解质的活度‘离子平均活度和离子平均活动系数的定义及计算。③掌握离子迁移数,离子电迁移率的定义了解迁移数的测定方法。掌握离子独立运动定律和德拜休克尔极限定律。④掌握电池反应和电极反应的能斯特方程,会利用能斯特方程计算电池电动势和电极电动势。⑤了解浓差电池的原理,了解液接电势的计算。⑥了解分解电压和极化的概念以及极化的结果。 学习中我了解到电化学是研究化学能和电能相之间相互转化规律的科学。其中电解质的导电任务是由正,负离子共同承担,向阴,阳两极迁移的正负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电量,等类似的基本概念。还学会了希托夫法测量离子迁移数的测定方法,电导定义,德拜休克极限公式和有关电池热力学方面的计算与测定。当然不能不提的还有电池的原设计,其中有氧化还原反应的,中和反应的,沉淀反应的以及浓差电池——扩散过程。 窥一斑而见全豹,从本学期的电电化学的学习中,我更加深了了解物理化学这门课的含义:即物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象,大量采纳物理学的理论成就与实验技术,探索、归纳和研究化学的基本规律和理论,构成化学科学的理论基础。也更加明白了问什么说“物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度”。 最后我想说的是物理化学是一门值得我们学生努力学习的一门课,它相对而言更难,更精,是我们化学专业领域的一块好工具,傻傻的我一开始并不清楚,只有失去才懂得追悔莫及。

物理化学小论文题目讲解

物理化学期中课程小论文 一形式要求: 1.题目(见后) 2.背景介绍(提出问题) 3.基本物理化学原理(鼓励自学内容) 4.实际应用的例子 5.结论/感受/未来展望 6.参考文献 二文字数量要求: 1.论文必须独立完成; 2.论文应有自己的分析和观点,不能是文献资料的拼接; 3.论文的字数:最少不得少于2000字,最多不超过5000字,以2000-3000字为宜; 三打印要求:A4,电子稿(手写可以) 封面题目,目录,班级,姓名,学号,时间 包括封面在内不超过4页 四上交时间限定:14周周三(可以与该次作业一起上交),过时不候。 五论文格式:(见附页) 题目(不超过20个字,字体4号,居中);

姓名;(小5号字,居中) 班级;(小5号字,居中) 电话和E-mail (小5号字,居中); 摘要(不超过100字,小5号字); 关键词(3-5个,小5号字); 正文(包括引言,具体讨论和结论,5号字)参考文献

六、物理化学课程小论文参考题目 (物理化学原理在实际科研生产中的应用) 1 物理化学家小传及其对有化学的贡献; 2 以合成氨反应为例说明你对热力学第二定律的认识和思考; 3 稀溶液的依数性及其应用; 4 物理化学热力学研究的现状,应用,局限性分析和改进的设想; 5 物理化学发展中的偶然发现和对你的启发; 6 以合成氨为例说明影响化学平衡的主要因素及其在科研和生产实践中的应用; 7 用物理化学方法对现实生活或生产中某些现象进行解释; 8 热力学第一定律及其应用; 9 相图在化学化工或实际生活中的应用; 10 化工中的界面现象。 11基于LabVIEW软件的物理化学实验仿真系统的开发与应用 12多壁碳纳米管储氢的物理吸附与化学吸附特性 13交互智能性物理化学实验课件的设计与开发 14物理化学实验仿真软件的研究与开发 15中外两本优秀物理化学教材的比较研究 16中学化学实验中物理知识凸现状况的研究 17物理化学实验课程中实验题目的设计与研究 18化学电源与物理电源产品策略研究 19初中化学、物理、生物交融性教学的研究 20硅系延期药物理化学性质及燃烧性质的研究

漫谈物理化学的发展及学科特点

漫谈物理化学的发展及学科特点 2007化教一班222007316011045 王祖龙 摘要:经历漫长而艰难的发展,物理化学终以一门新的学科出现。它具有自身独特的特点,并在化学中占有极重要位置。随着人们不断的深入认识,越来越多地为人们服 务。 关键词:物理化学形成发展学科特点前景 世界的变化日新月异,尤其在当今,新兴学科层出不穷,但统而观之,它们有一个重要特点,即很多都是边缘学科(亦称交叉学科,1926年美国首次出现)——横跨两种或两种以上基础学科。边缘学科的产生,是随着人们对物质运动形式及固有次序的逐步揭示,是当基础学科发展到一定阶段时的必然结果,是人们知识的深化。 化学,在其漫长的发展历程中,形成了自己独有的特色,并且一直以来对于人类文明的发展起到了很大的推动作用。与此同时,一系列化学的分支学科也不断形成,大大的丰富了化学知识,拓展了人们的眼界。在所有化学分支学科中,当属物理化学最为重要。 而物理化学,作为最早形成的第一门边缘学科,被称为交叉学科的典范,是现代化学的核心内容和理论基础,在基础化学课程体系中起着龙头作用。它的形成与发展经历了较漫长而艰难的时期。 一、物理化学的形成与发展 “物理化学”这个术语曾在十八世纪首先被罗蒙诺索夫创用,但是它的主要研究方向和基本内容却是在十九世纪下半叶才被确定下来。至今其研究内容也都是在当时的基础上不断深入发展的。对于物理化学的形成,不得不提到一个人——杰出的俄国一德国物理化学家奥斯特瓦尔德(Ostwald,W.F.,1853一1932),他为物理化学作出了最伟大的贡献,在1887年创办了第一份名副其实的专业性期刊:德文的《物理化学杂志》(Zeitschrift physikalische Chemie)121,标志着物理化学的形成.。奥斯特瓦尔德因此被称为“物理化学之父”,也曾被列宁誉为“伟大的化学家和渺小的哲学家”。 在十九世纪下半叶以前的近代化学初期,化学家往往又是物理学家,他们研究的问题常常相互有关,相互渗透和相互补充。例如,1807年法国化学家盖吕萨克观测到气体向真空膨胀后温度没有变化,于是物理学家便据此作出“气体膨胀至真空没有作功”这种结论。又如道尔顿,他起初是一位物理学家,后来才研究化学。他从长期观测气象着手,研究空气组成并得出气体的“微粒说”;再经过对碳的两种氧化物以及多种氢化物的组成的化学分析实验,在1804年正式提出倍比定律,后来将物理原子论(即哲学“微粒说”)发展成为“化学原子论”,成为了近代化学诞生的标志。 到了十九世纪下半世纪,随着工业生产力的发展,以及此前大量拥现的化学和物理学成就的逐步积累,近代化学迅速向专业化分工,化学家在研究方向及方法上和物理学家终于分道扬镰。物理化学正是在这个时期开始独立形成的。在这一时期,主要是以李比希和杜马等为代表的有机化学家。有机化学取得了重大的成就,使得从类型理论向结构理论的发展逐步系统化。同时在这一时期,有少数化学家(有的本来也就是物理学家和数学家)关心物理学的理论和发现,这就使得化学和物理学相结合起来,例如拉乌尔(Raoutt,F.M,1830一1901,法国)、瓦格(Waage,P.1933一1990,娜威)、范霍夫(Van't Hoff,J.H.,1852一1911) 以及能斯特(Nernst,H.W.,1864一1941,德国)等。他们都为物理化学最终成为现代化学的一个独立分支做出了开创性的工作,是初期物理化学的共同奠基人。 从道尔顿提出原子论以来,近代化学前期到奥斯特瓦尔德创办《物理化学杂志》之间,有着许多与物理化学形成有关的十分重要的史实: 1、关于原子一分子学说

物理化学课程教案2020

物理化学课程教案2019 第一章热力学第一定律及其应用 §2. 1热力学概论 热力学的基本内容

热力学是研究热功转换过程所遵循的规律的科学。它包含系统变化所引起的物理量的变化或当物理量变化时系统的变化。 热力学研究问题的基础是四个经验定律(热力学第一定律,第二定律和第三定律,还有热力学第零定律),其中热力学第三定律是实验事实的推论。这些定律是人们经过大量的实验归纳和总结出来的,具有不可争辩的事实根据,在一定程度上是绝对可靠的。 热力学的研究在解决化学研究中所遇到的实际问题时是非常重要的,在生产和科研中发挥着重要的作用。如一个系统的变化的方向和变化所能达的限度等。 热力学研究方法和局限性 研究方法: 热力学的研究方法是一种演绎推理的方法,它通过对研究的系统(所研究的对象)在转化过程中热和功的关系的分析,用热力学定律来判断该转变是否进行以及进行的程度。 特点: 首先,热力学研究的结论是绝对可靠的,它所进行推理的依据是实验总结的热力学定律,没有任何假想的成分。另外,热力学在研究问题的时,只是从系统变化过程的热功关系入手,以热力学定律作为标准,从而对系统变化过程的方向和限度做出判断。不考虑系统在转化过程中,物质微粒是什么和到底发生了什么变化。 局限性: 不能回答系统的转化和物质微粒的特性之间的关系,即不能对系统变化的具体过程和细节做出判断。只能预示过程进行的可能性,但不能解决过程的现实性,即不能预言过程的时间性问题。 §2. 2热平衡和热力学第零定律-温度的概念 为了给热力学所研究的对象-系统的热冷程度确定一个严格概念,需要定义温度。 温度概念的建立以及温度的测定都是以热平衡现象为基础。一个不受外界影响的系统,最终会达到热平衡,宏观上不再变化,可以用一个状态参量来描述它。当把两个系统已达平衡的系统接触,并使它们用可以导热的壁接触,则这两个系统之间在达到热平衡时,两个系统的这一状态参量也应该相等。这个状态参量就称为温度。 那么如何确定一个系统的温度呢?热力学第零定律指出:如果两个系统分别和处于平衡的第三个系统达成热平衡,则这两个系统也彼此也处于热平衡。热力学第零定律是是确定系统温度和测定系统温度的基础,虽然它发现迟于热力学第一、二定律,但由于逻辑的关系,应排在它们的前边,所以称为热力学第零定律。 温度的科学定义是由热力学第零定律导出的,当两个系统接触时,描写系统的性质的状态函数将自动调节变化,直到两个系统都达到平衡,这就意味着两个系统有一个共同的物理性质,这个性质就是“温度”。 热力学第零定律的实质是指出了温度这个状态函数的存在,它非但给出了温度的概念,而且还为系统的温度的测定提供了依据。 §2. 3热力学的一些基本概念 系统与环境 系统:物理化学中把所研究的对象称为系统 环境:和系统有关的以外的部分称为环境。 根据系统与环境的关系,可以将系统分为三类:

常用化学试剂物理化学性质

氨三乙酸 化学式CH6N9O6,分子量191.14,结构式N(CH2COOH)3,白色棱形结晶粉末,熔点246~249℃(分解),能溶于氨水、氢氧化钠,微溶于水,饱和水溶液pH为2.3,不溶于多数有机溶剂,溶于热乙醇中可生成水溶性一、二、三碱性盐。属于金属络合剂,用于金属的分离及稀土元素的洗涤,电镀中可以代替氰化钠,但稳定性不如EDTA。 丙酮 最简单的酮。化学式CH3COCH3。分子式C3H6O。分子量58.08。无色有微香液体。易着火。比重0.788(25/25℃)。沸点56.5℃。与水、乙醇、乙醚、氯仿、DMF、油类互溶。与空气形成爆炸性混和物,爆炸极限2.89~12.8%(体积)。化学性质活泼,能发生卤化、加成、缩合等反应。广泛用作油脂、树脂、化学纤维、赛璐珞等的溶剂。为合成药物(碘化)、树脂(环氧树脂、有机玻璃)及合成橡胶等的重要原料。 冰乙酸 化学式CH3COOH。分子量60.05。醋的重要成份。一种典型的脂肪酸,无色液体。有刺激性酸味。比重1.049。沸点118℃,可溶于水,其水溶液呈酸性。纯品在冻结时呈冰状晶体(熔点16.7℃),故称“冰醋酸”,能参与较多化学反应。可用作溶剂及制造醋酸盐、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸乙烯)、维尼纶纤维的原料。 苯酚 简称“酚”,俗称“石炭酸”,化学式C6H5OH,分子量94.11,最简单的酚。无色晶体,有特殊气味,露在空气中因被氧化变为粉红,有毒!并有腐蚀性,密度1.071(25℃),熔点42~43℃,沸点182℃,在室温稍溶于水,在65℃以上能与任何比与水混溶,易溶于酒精、乙醚、氯仿、丙三醇、二硫化碳中,有弱酸性,与碱成盐。水溶液与氯化铁溶液显紫色。可用以制备水杨酸、苦味酸、二四滴等,也是合成染料、农药、合成树脂(酚醛树脂)等的原料,医学上用作消毒防腐剂,低浓度能止痒,可用于皮肤瘙痒和中耳炎等。高浓度则产生腐蚀作用。 1,2-丙二醇 化学式CH3CHOHCH2OH,分子量76.10,分子中有一个手征性碳原子。外消旋体为吸湿性粘稠液体;略有辣味。比重1.036(25/4℃),熔点-59℃,沸点188.2℃、83.2℃(1,333Pa),与水、丙酮、氯仿互溶,溶于乙醚、挥发油,与不挥发油不互溶,左旋体沸点187~189℃,比旋光度-15.8。丙二醇在高温时能被氧化成丙醛、乳酸、丙酮酸与醋酸。为无毒性抗冻剂。可用于酿酒、制珞中,是合成树脂的原料。医学上用作注射剂、内服药的溶剂与防腐剂,防腐能力比甘油大4倍,此外还可用于室内空气的消毒。 丙三醇 学名1,2,3-三羟基丙烷,分子式C3H8O3,分子量92.09,有甜味的粘稠液体,甜味为蔗糖的0.6倍,易吸湿,对石蕊试纸呈中性。比重1.26362(20/20℃)。熔点7.8℃,沸点290℃(分解)167.2℃(1,3332Pa)。折光率1.4758(15℃),能吸收硫化氢、氰化氢、二氧化硫等气体。其水溶液(W/W水)的冰点:10%,-1.6℃;30%,-9.5℃;50%,-23℃;80%,-20.3℃。与水、乙醇互溶,溶于乙酸乙酯,微溶于乙醚,不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类。可以制备炸药(硝化甘油)、树脂(醇酸树脂)、润滑剂、香精、液体肥皂、增塑剂、甜味剂等。在印刷、化妆品、烟草等工业中作润滑剂。医学上可用滋润皮肤,防止龟裂;作为栓剂(甘油栓)可用作通便药。切勿与强化剂如三氧化铬、氯酸钾、高锰酸钾放在一起,以免引起爆炸。 蓖麻油 化学式C57H104O9,分子量933.37。无色或淡黄色透明液体,具有特殊臭味,凝固点-10℃,比重

物理化学的心得体会

物理化学心得体会 经过对物理化学的学习,感觉很系统,很科学,我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是:热力学、动力学、和电化学等,它是化学中的数学、哲学,学好它必须用心、用脑,无论是用眼睛看,用口读,或者用手抄写,都是作为辅助用脑的手段,关键还在于用脑子去想。 学习物理化学应该有自己的方法:一、勤于思考,十分重视教科书,把其原理、公式、概念、应用一一认真思考,不粗枝大叶,且眼手并用,不放过细节,如数学运算。对抽象的概念如熵领悟其物理意义,不妨采用形象化的理解。适当地与同学老师交流、讨论,在交流中摒弃错误。二、勤于应用,在学习阶段要有意识地应用原理去解释客观事物,去做好每一道习题,与做物化实验一样,“应用”对加深对原理的理解有神奇的功效,有许多难点是通过解题才真正明白的。做习题不在于多,而在于精。对于典型的题做完后一定要总结和讨论,力求多一点“觉悟”。三、勤于对比与总结,这里有纵横二个方面,就纵向来说,一个概念原理总是经历提出、论证、应用、扩展等过程,并在课程中多次出现,进行总结定会给你豁然开朗的感觉。就横向来说,一定存在相关的原理,其间一定有内在的联系,如熵增原理、Gibbs自由能减少原理、平衡态稳定性等,通过对比对其相互关系、应用条件等定会有更深的理解,又如把许多相似的公式列出对比也能从相似与差别中感受其意义与功能。在课堂上做笔记,课下进行总结,并随时记下自己学习中的问题及感悟,书本上的、课堂上的物化都不属于自己,只有经历刻苦学习转化为自己的“觉悟”才是终身有用的。 第二、三章是热力学部分的核心与精华,在学习和领会本章内容中,有几个问题要作些说明以下几点:1. 热力学方法在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。热力学中的归纳,是从特殊到一般的过程,也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说,人们用各种方法制造第二类永动机,但都失败了,因而归纳出一般结论,第二类永动机是造不出来的,换句话说,功变为热是不可逆过程。第二定律抓住了所有宏观过程的本质,即不可逆性。热力学的整个体系,就是在几个基本定律的基础上,通过循环和可逆过程的帮助,由演绎得出的大量推论所构成。有些推论与基本定律一样具有普遍性,有些则结合了一定的条件,因而带有特殊性。例如从第二定律出发,根据可逆过程的特性,证明了卡诺定理,并得出热力学温标,然后导出了克劳修斯不等式,最终得出了熵和普遍的可逆性判据。以后又导出一些特殊条件下的可逆性判据。这个漫长的演绎推理过程,具有极强的逻辑性,是热力学

物理化学性质

甲醇 MSDS 基本信息 中文名:甲醇;木酒精木精;木醇英文名: Methyl alcohol;Methanol 分子式:CH4O 分子量: 32.04 CAS号: 67-56-1 外观与性状:无色澄清液体,有刺激性气味。 主要用途:主要用于制甲醛、香精、染料、医药、火药、防冻剂等。 物理化学性质 熔点: -97.8 沸点: 64.8 相对密度(水=1):0.79 相对密度(空气=1): 1.11 饱和蒸汽压(kPa):13.33/21.2℃ 溶解性:溶于水,可混溶于醇、醚等多数有机溶剂临界温度(℃):240 临界压力(MPa):7.95 燃烧热(kj/mol):727.0 甲醇由甲基和羟基组成的,具有醇所具有的化学性质。[3] 甲醇可以在纯氧中剧烈燃烧,生成水蒸气(I)和二氧化碳(IV)。另外,甲醇也和氟气会产生猛烈的反应。[4] 与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,遇热、明火或氧化剂易 燃烧。燃烧反应式为: CH3OH + O2 → CO2 + H2O 具有饱和一元醇的通性,由于只有一个碳原子,因此有其特有的反应。例如:① 与氯化钙形成结晶状物质CaCl2·4CH3OH,与氧化钡形成B aO·2CH3OH的分子化合物并溶解于甲醇中;类似的化合物有MgCl2·6CH3OH、CuSO4·2CH3OH、CH3OK·CH3OH、AlCl3·4CH3OH、AlCl3·6CH3OH、AlCl3·10CH3OH等;② 与其他醇不同,由于-CH2OH基与氢结合,氧化时生成的甲酸进一步氧化为CO2;③ 甲醇与氯、溴不易发生反应,但易与其水溶液作用,最初生成二氯甲醚(CH2Cl)2O,因水的作用转变成HCHO与HCl;④ 与碱、石灰一起加热,产生氢气并生成甲酸钠;CH3OH+NaOH→HCOONa+2H2;⑤与锌粉一起蒸馏,发生分解,生成 CO和H2O。[2] 产品用途 1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种 有机产品。也是农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)的原料,合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。还是重要的溶剂,亦

各元素物理化学性质

各元素物理化学性质 序号符 号 中 文 读音 原子 量 外层 电子 常见化 合价 分类英文名英文名音标其它 1 H 氢轻 1 1s1 1、-1 主/非 /其 Hydrogen ['haidr?d??n] 最轻 2 He 氦害 4 1s2 主/非 /稀 Helium ['hi:li?m] 最难液化 3 Li 锂里7 2s1 1 主/碱Lithium ['liθi?m] 活泼 4 Be 铍皮9 2s2 2 主/碱 土 Beryllium [be'rili?m] 最轻碱土金属元素 5 B 硼朋10.8 2s2 2p1 3 主/类Boron ['b?:r?n] 硬度仅次于金刚石 的非金属元素 6 C 碳探12 2s2 2p2 2、4、-4 主/非 /其 Carbon ['kɑ:b?n] 沸点最高 7 N 氮蛋14 2s2 2p3 -3 1 2 3 4 5 主/非 /其 Nitrogen ['naitr?d??n] 空气中含量最多的 元素 8 O 氧养16 2s2 2p4 -2、-1、2 主/非 /其 Oxygen ['?ksid??n] 地壳中最多 9 F 氟福19 2s2 2p5 -1 主/非 /卤 Fluorine ['flu?ri:n] 最活泼非金属,不能 被氧化 10 Ne 氖乃20 2s2 2p6 主/非 /稀 Neon ['ni:?n] 稀有气体 11 Na 钠那23 3s1 1 主/碱Sodium ['s?udi?m] 活泼 12 Mg 镁每24 3s2 2 主/碱 土 Magnesium [mæɡ'ni:zi?m] 轻金属之一 13 Al 铝吕27 3s2 3p1 3 主/金 /其 Aluminum [,ælju'minj?m] 地壳里含量最多的 金属 14 Si 硅归28 3s2 3p2 4 主/类Silicon ['silik?n] 地壳中含量仅次于 氧 15 P 磷林31 3s2 3p3 -3、3、5 主/非 /其 Phosphorus ['f?sf?r?s] 白磷有剧毒 16 s 硫留32 3s2 3p4 -2、4、6 主/非 /其 Sulfur ['s?lf?] 质地柔软,轻。与氧 气燃烧形成有毒的 二氧化硫 17 Cl 氯绿35.5 3s2 3p5 -1、1、3、 5、7 主/非 /卤 Chlorine ['kl?:ri:n] 有毒活泼 18 Ar 氩亚40 3s2 3p6 主/非 /稀 Argon ['ɑ:ɡ?n] 稀有气体,在空气中 含量最多的稀有气 体 19 K 钾假39 4s1 1 主/碱Potassium [p?'tæsj?m] 活泼,与空气或水接触发生反应,只能储存在煤油中 20 Ca 钙盖40 4s2 2 主/碱 土 Calcium ['kælsi?m] 骨骼主要组成成分

物理化学主要内容分析全解

绪论 1. 物理化学的主要任务 2.物理化学与农业科学、生物科学 3.物理化学课程的学习方法 4.反应进度。 第1章化学热力学基础 1.1 热力学的能量守恒原理 1.1.1 基本概念 1.1.2 热力学第一定律 1.2 可逆过程与最大功 1.2.1 功与过程的关系 1.2.2 可逆过程的特点 1.3 热与过程 1.3.1 定容热Qv 1.3.2 定压热Qp 1.3.3 相变热 1.3.4 热容 1.3.5热容与温度的关系 1.4 理想气体的热力学 1.4.1 Joule实验 1.4.2 理想气体?H、?U的计算 1.4.3 理想气体的C P,m与C V,m的关系 1.4.4 理想气体的绝热可逆过程 1.5 化学反应热 1.5.1化学反应热 1.5.2 定压反应热Q p与定容反应热Q V的关系 1.5.3 热化学方程式 1.5.4 Γe s s定律 1.5.5 几种反应热 1.5.6反应热与温度的关系 1.6 自发过程的特点与热力学第二定律 1.6.1 热力学第一定律的局限 1.6.2 自发过程的特点 1.6.3 热力学第二定律 1.7 熵增加原理与化学反应方向 1.7.1 Carnot定理 1.7.2 可逆过程热温商与熵变 1.7.3 不 可逆过程的热温商与熵变 1.7.4 热力学第二定律数学表达式 1.7.5 熵增加原理 1.7.6 熵变的计算 1.8 化学反应的熵变 1.8.1 热力学第三定律 1.8.2 物质的规定熵S T和标准熵SθT 1.8.3 化学反应熵变的计算 *1.9 熵的统计意义

1.9.1概率概念 1.9.2 熵的统计意义 1.9.3 熵与混乱度的关系 阅读材料非平衡态热力学——耗散结构理论简介 第2章自由能、化学势和溶液 2.1 Gibbs自由能判据 2.1.1 热力学第一、二定律联合公式 2.1.2 Gibbs自由能及判 据 2.1.3 Holmholtz自由能 2.2 Gibbs自由能与温度、压力的关系 *2.2.1 热力学函数间的关系 2.2.2 热力学基本关系式 2.2.3 Gibbs自由能随温度的变化 2.2.4 Gibbs自由能随压力 的变化 2.3 ?G的计算 2.3.1 简单的P.V.T变化过程?G的计算 2.3.2 相变过程?G 的计算 2.3.3 化学反应?G的计算 2.4 多组分析系热力学——偏摩尔数量 2.4.1 偏摩尔数量 2.4.2偏摩尔数量的定义 2.4.3偏摩尔数量的集合公式 2.5 化学势 2.5.1 化学势 2.5.2 化学势与温度和压力的关系 2.5.3 化学势判据 2.6 气体的化学势与标准态 2.6.1 理想气体的化学势 2.6.2 实际气体的化学势 2.7 溶液中各组分的化学势 2.7.1 稀溶液的两个实验定律 2.7.2 理想溶液中各组分的化 学势 2.7.3 稀溶液中各组分的化学势 2.7.4 理想溶液的通 性*2.7.5 非理想溶液中各组分的化学势 *2.8 稀溶液的依数性 2. 8 .1 渗透压 2.8.2凝固点降低 2.8.3 沸点升高2.8.4 分配定律及应用 阅读材料土壤养分势和水势 第3章相平衡 3.1 相律 3.1.1 基本概念 3.1.2 相律 3.2 单组分体系 3.2.1 Clapeyron方程 3.2.2 水的相图 3.3 二组分双液体系 3.3.1 理想完全互溶双液系 3.3.2 非理想完全互溶双液系

大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳

第八章电解质溶液

第九章 1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题? 答:可逆电极有三种类型: (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m), AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如:Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。 2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法? 答:正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。 3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗? 答:在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。 4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗? 答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。 不能测到负电势。5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测

(精校版)物理化学第九章模拟试卷C

完整word版,物理化学第九章模拟试卷C 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(完整word版,物理化学第九章模拟试卷C)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为完整word版,物理化学第九章模拟试卷C的全部内容。

物理化学第九章模拟试卷C 一、选择题(共10题 20分) 1。极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是: () (A) 增加溶液电导(B) 固定离子强度(C) 消除迁移电流 (D)上述几种都是 2。用铜电极电解 0.1mol·kg—1的 CuCl2水溶液,阳极上的反应为( ) (A) 2Cl—─→ Cl2+ 2e- (B) Cu ─→ Cu2++ 2e— (C) Cu ─→ Cu++ e- (D) 2OH-─→ H2O + 1 2O 2 + 2e- 3。极谱分析仪所用的测量阴极属于下列哪一种? ( ) (A)浓差极化电极(B)电化学极化电极 (C)难极化电极(D)理想可 逆电极 4. 电解金属盐的水溶液时, 在阴极上:() (A) 还原电势愈正的粒子愈容易析出(B)还原电势与其超电势之代数和愈正的粒 子愈容易析出(C) 还原电势愈负的粒子愈容易析出 (D)还原电势与其超电势之和愈负的粒子愈容易析出 5. 电解时,在阳极上首先发生氧化作用而放电的是: ( ) (A) 标准还原电势最大者(B) 标准还原电势最小者 (C) 考虑极化后,实际上的不可逆还原电势最大者 (D) 考虑极化后,实际上的不可逆还原电势最小者 6。 298 K、0。1 mol·dm—3的 HCl 溶液中,氢电极的热力学电势为 -0。06 V,电解此 溶液时,氢在铜电极上的析出电势f H2为:() (A) 大于—0.06 V (B)等于—0.06 V (C) 小于—0.06 V (D) 不能 判定 7。电池在恒温、恒压及可逆情况下放电,则其与环境的热交换为 ( ) (A)D r H (B) T D r S(C) 一定为零 (D) 与D r H与T D r S均无关 8。电解混合电解液时,有一种电解质可以首先析出,它的分解电压等于下列差值中 的哪一个?式中f平,f阴和f阳分别代表电极的可逆电极电势和阴、阳极的实际析出电势。 () (A)f平,阳-f平,阴 (B) f阳 + f阴 (C) f阳(最小) -f阴(最大)(D) f阳(最大) -f阴(最小) 9。以石墨为阳极,电解 0。01 mol·kg-1 NaCl 溶液,在阳极上首先析出: ( ) (A) Cl2(B) O2 (C) Cl2与 O2混合气体(D) 无气体析出 已知:f$(Cl2/Cl-)= 1.36 V ,h(Cl2)= 0 V ,f$ (O2/OH-)= 0。401V ,h(O2) = 0.8 V 。 *. 298K,101。325 kPa 下,以 1 A 的电流电解 CuSO4溶液,析出 0。1 mol 铜,需时 间大约是: ( ) (A) 20。2 h (B) 5。4 h (C) 2。7 h (D) 1.5 h 二、填空题 ( 共 9题 18分) 11. 将一 Pb 酸蓄电池在 10。0 A 电流下充电 1。5 h,则 PbSO4分解的质量为 。 (已知M(PbSO4)= 303 g·mol—1 ) 12.在锌电极上,H2的超电势为 0.75 V,电解一含Zn2+的浓度为 1×10—5 mol·kg-1的溶液,为 了不使H2(g)析出,问溶液的 pH 值应控制在______.已知25℃时,f$(Zn2+/Zn)= -0.763 V 。 13. 电极表面反应速率r与电流密度j之间应满足_______________关系。 14。电池 Pb(s)│H2SO4(m)│PbO2(s),作为原电池时,负极是,正极

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