物化朱文涛50-光化学反应
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《物理化学》课程教学大纲一、课程基本信息(一)课程中文名称:物理化学(二)课程英文名称:Physical Chemistry(三)课程代码:(四)课程属性及模块:专业必修课(五)授课学院:理学院(六)开课学院:理学院(七)教材及参考书目教材:《物理化学》(第五版)上册,傅献彩,沈文霞等编,高等教育出版社,2005年《物理化学》(第五版)下册,傅献彩,沈文霞等编,高等教育出版社,2006年参考书:《物理化学核心教程》(第二版),沈文霞编,科学出版社,2009年《物理化学》,万洪文,詹正坤主编,高等教育出版社,2009年《物理化学简明教程》(第四版),印永嘉等编,高等教育出版社,2009年《物理化学学习指导》,孙德坤沈文霞等编,高等教育出版社,2009年《物理化学核心教程学习指导》,沈文霞等编,科学出版社,2009年《化学热力学基础》,李大珍编,北京师范大学出版社,1982年《物理化学》,朱文涛编,清华大学出版社,1995年《物理化学教程》(修订版),姚允斌,朱志昂编,湖南科技出版社,1995年(八)课程定位及课程简介《物理化学》是化学及相关学科的理论基础。
是化学、化工、冶金、材料等专业本科生必修的专业主干基础课之一。
它是从化学现象与物理现象的联系入手,借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段,来探求化学变化中最具普遍性的基本规律的一门学科。
它是先行课程无机化学、分析化学、有机化学普适规律的理论归纳和定量探讨,是后续专业知识深造和科研工作的理论基础,也是连接化学与其它学科的桥梁。
(九)课程设计基本理念依据“以学生为中心”的教育教学理念,本课程的教学目的主要是:(1)使学生在已学过的一些先行课程(无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理学)的基础上,对化学运动作理论和定量探讨。
(2)使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理,加深对自然现象本质的认识;(3)使学生学会物理化学的科学思维方法,培养学生提出问题、研究问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
例1-1在25℃时,2mol 气体的体积为153dm ,在等温下此气体:(1)反抗外压为105P a ,膨胀到体积为50dm 3;(2)可逆膨胀到体积为50dm 3。
试计算各膨胀过程的功。
解(1)等温反抗恒外压的不可逆膨胀过程{}53e 21()1010(5015)J 3500J W p V V -=--=-⨯⨯-=-(2)等温可逆膨胀过程{}2121d ln28.314298.2ln(5015)J 5970J V V V W p V nRT V =-=-=-⨯⨯=-⎰ 【点评】题中虽未作说明,但可将气体视为理想气体。
由题意判断得出:(1)为等温不可 逆过程;(2)为等温可逆过程。
两种过程需采用不同的计算体积功公式。
若知道p 1、p 2,可 逆功21ln p W nRT p =。
例1-2在等温100℃时,1mol 理想气体分别经历下列四个过程,从始态体积V 1=25dm 3变化到体积V 2=100dm 3:(1)向真空膨胀;(2)在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态;(3)先在外压恒定的气体体积50dm 3时的气体平衡压力下膨胀至中间态,然后再在外压恒定的气体体积等于100dm 3时的气体平衡压力下膨胀至终态;(4)等温可逆膨胀。
试计算上述各过程的功。
解 (1) 向真空膨胀 p e =0 ,所以 10W =(2) 在外压恒定为气体终态压力下膨胀至终态18.314(100273.15)kPa 31.02kPa 100nRT p V ⨯⨯+⎧⎫===⎨⎬⎩⎭e {}2e 21()31.02(10025)J 2327J W p V V =--=-⨯-=-(3) 分二步膨胀第一步对抗外压p ′18.314373.15kPa 62.05kPa 50nRT V ⨯⨯⎧⎫===⎨⎬⎩⎭{}62.05(5025)J 1551J W p V '=-∆=-⨯-=-第二步对抗外压 p 〞=31.02kPa{}"31.02(10050)J 1551J W p V ''=-∆=-⨯-=-所做的总功 33102J W W W '''=+=- (4) 恒温可逆膨胀{}241ln18.314373.15ln(10025)J 4301J V W nRT V =-=-⨯⨯⨯=- 【点评】由题意可知,系统在等温下分别经历四个不同的方式(过程)到达相同的终态。
朱文涛基础物理化学摘要:一、朱文涛基础物理化学简介1.作者朱文涛2.基础物理化学的内容和目标二、基础物理化学的主要章节1.化学热力学1.热力学第一定律2.热力学第二定律3.热力学第三定律2.化学动力学1.反应速率2.反应机理3.催化作用3.化学平衡1.平衡常数2.化学反应的方向3.相图4.溶液化学1.酸碱理论2.离子强度3.溶剂化作用5.电化学1.电化学反应2.电极电势3.电池和电解6.表面化学1.表面张力2.界面热力学3.吸附和解吸三、朱文涛基础物理化学的特点1.理论联系实际2.强调基础概念3.丰富的例题和习题四、朱文涛基础物理化学的应用1.化学工程2.环境科学3.材料科学4.生命科学正文:朱文涛基础物理化学是由我国著名化学家朱文涛教授编写的一部经典教材。
该书系统地讲述了物理化学的基本原理和基本方法,既注重理论的严谨性,又强调实践应用,对于培养学生的化学素养和科研能力具有重要作用。
全书共分为六章,分别是化学热力学、化学动力学、化学平衡、溶液化学、电化学和表面化学。
这些章节涵盖了物理化学的核心内容,从微观角度解释了化学现象,为理解和研究化学反应提供了理论基础。
朱文涛基础物理化学的一个显著特点是将理论联系实际。
书中通过大量实例,说明物理化学原理在化学工程、环境科学、材料科学和生命科学等领域的应用,使学生能够更好地理解和掌握这些原理。
另一个特点是强调基础概念。
朱文涛教授在讲解每一个概念时,都力求清晰明了,使学生能够迅速理解和掌握。
同时,书中提供了丰富的例题和习题,帮助学生巩固所学知识,提高解题能力。
总之,朱文涛基础物理化学是一部优秀的教材,对于学习化学、材料、环境等专业的学生来说,是不可或缺的参考书。
乙酸乙酯皂化反应速率系数测定姓名:张腾 学号:2012011864 班级:化21同组人姓名:田雨禾 实验日期:2014年10月23日 提交报告日期:2014年10月30日指导教师: 麻英1 引言 1.1 实验目的(1)学习测定化学反应动力学参数的一种物理化学分析方法——电导法。
(2)了解二级反应的特点,学习反应动力学参数的求解方法,加深理解反应动力学特征。
(3)进一步认识电导测定的应用,熟练掌握电导率仪的使用方法。
1.2 实验原理反应速率与反应物浓度的二次方成正比的反应为二级反应,其速率方程式可以表示为22dc-=k c dt(1) 将(1)积分可得动力学方程:ct 22c 0dc -=k dt c⎰⎰ (2) 2011-=k t c c (3) 式中: 为反应物的初始浓度;c 为t 时刻反应物的浓度; 为二级反应的反应速率常数。
将1/c 对t 作图应得到一条直线,直线的斜率即为 。
对于大多数反应,反应速率与温度的关系可以用阿累经验方程式来表示:aE ln k=lnA-RT(4) 式中: 乌斯活化能或反应活化能;A 指前因子;k 为速率常数。
实验中若测得两个不同温度下的速率常数,就很容易得到21T a 21T 12k E T -T ln=k R T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭(5) 由(5)就可以求出活化能 。
乙酸乙酯皂化反应是一个典型的二级反应,325325CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH →t=0时, 0c 0c 0 0 t=t 时, 0c -x 0c -x x x t=∞时, 0 0 0x c → 0x c → 设在时间t 内生成物的浓度为x ,则反应的动力学方程为220dx=k (c -x)dt (6) 2001xk =t c (c -x)(7)本实验使用电导法测量皂化反应进程中电导率随时间的变化。
设κ 、κ 和κ 分别代表时间为0、t 和∞(反应完毕)时溶液的电导率,则在稀溶液中有:010=A c κ20=A c κ∞t 102=A (c -x)+A x κ式中A 1和A 2是与温度、溶剂和电解质的性质有关的比例常数,由上面的三式可得0t0-x=-c -κκκκ∞ (8)将(8)式代入(7)式得:0t20t -1k =t c -κκκκ∞(9)整理上式得到t 20t 0=-k c (-)t+κκκκ∞ (10)以κ 对 κ κ作图可得一直线,直线的斜率为 ,由此可以得到反应速率系数 。
毕业论文题目光化学反应中痕量气体的变化学生姓名段虎军学号20051320025院系大气物理学院专业大气物理学与大气环境指导教师朱彬(教授)二OO九年六月八日目录1 引言 (1)2 实验仪器介绍 (2)3 实验过程 (2)3.1 数据观测 (2)3.2 数据处理 (3)4结果分析 (3)4.1 O3、NO2和HNO2的季节变化特征 (3)4.1.1 O3、NO2的季节变化特征 (3)4.1.2 HNO2的季节变化特征 (4)4.2 O3、NO2、HNO2的日变化特征 (7)4.2.1 O3的日变化特征 (7)4.2.2 NO2的日变化特征 (7)4.2.3 HNO2的日变化特征 (8)4.3 O3、NO2、HNO2间的关系 (9)4.3.1 O3与NO2的关系 (9)4.3.2 NO2与HNO2的关系 (10)4.3.3 O3与HNO2的关系 (12)5 结论 (13)致谢: (14)参考文献 (14)光化学反应中痕量气体的变化段虎军南京信息工程大学大气物理学院,南京:210044摘要:本文通过对2008年南京江北地区的O3、NO2及HNO2三类大气污染物的DOAS数据进行处理和分析,得出其日变化、季节变化特征,并对三种痕量气体间的光化学变化进行了相应分析。
结果表明:该地O3浓度季节变化十分明显,春季浓度最高,初夏有所降低,之后又回升;NO2浓度呈现出冬、春、秋高,夏季低的特点;HNO2浓度4-6月份较低,其余月份都保持在较高值。
O3、NO2、HNO2三者的日变化都与大气扩散和人类活动密切相关;O3夜间值较低,白天由于光化学反应的发生,在午后太阳辐射最强时达到最大值,之后有下降趋势;NO2由于白天参与光化学反应而被消耗,出现最低值,夜间积累达最大值;HNO2最大值出现在夜间,白天由于自身的光解而消耗,出现最低值。
且三种气体间由于光化学反应及其它化学反应的发生,相互间有密切联系;O3与NO2、HNO2间有负相关关系;NO2与HNO2间有正相关关系。
朱文涛教授的物理化学课经过多年的离乱,清华还或多或少地保留了一些与政治有关的人物,因为学校毕竟是学校,在某些时候会保护一些学者或者学生的人生安全,虽然这些人在人格上的独立也许不为社会和当政者所容。
这里面的典型代表就是黄万里教授。
朱文涛教授不为普通人所知,因为他太普通,历史也不甚光彩。
朱教授曾是蒯.大.富手下的一名大将,按照惯例,他是不可能得到重用的。
可是朱文涛教授的物理化学课是我在清华上过的最好的课之一。
大学里的课程无非有两种,让你打瞌睡的,和让你不打瞌睡的。
第一种是大多数,第二种又可以分为两类,一类是不敢打瞌睡的,另外一类是你自己不会打瞌睡的。
这最后一类最难得,对我来说,朱文涛教授讲的物理化学可以算是其中之一吧。
第一节课,朱教授说:“物理化学是贵系学生最重要的专业基础课,是你们将来毕业后的看家本领之一,你如果学不好,在我的课上会被我耻笑,毕业后会被同行耻笑。
”顿一顿,然后说:“据说清华曾评选过三十多门‘老虎课’,我这门物理化学也名列其中。
对我来说,这非常荣幸;对你们来说,这非常不幸。
”话锋一转,又说:“其实这门课并不难,主要是门槛高,如果你入门快,老虎课无非是纸老虎,有的人入门慢,就被老虎吃了。
”大家听了,惴惴然之中,也有些莫名其妙的兴奋。
教材一共七册书,最主要的教科书就是朱文涛教授自己写的《物理化学》讲义,上下两册。
英文参考书是臭名在外的皮特阿特金斯的那本厚厚的大本,当时是第三版还是第四版忘记了,买是买不到的,借也没有那么多,但是我们系图书分馆盗印了两百册,所以课代表和班长蹬着三轮车统一借回来一麻袋,(仿佛是)人手一册,可以借一年。
中文另外一本参考书是北大化学系翻的某一中文译本,分成上下册,译得警世骇俗地烂,用朱文涛教授的话说:学点英语之后,稿费也可以这么挣。
剩下两本是习题集,朱教授的讲义没有习题,就单独编了这么两本小册子,厚一点的那本有四五十页,习题为主,薄一点的那本只有十几页,是思考题。
[ 教学大纲][ 教学大纲][ 教师简介][ 课程简介][ 习题讲解][ 课程录像][ 教学资源][ 电子教案][ 教学团队]课程名称:物理化学Physical Chemistry课程类别:必修课编号: 学时:90主编姓名:童叶翔单位:化学学院职称:教授主审姓名:陈六平单位:化学学院职称:教授授课对象: 本科生专业:化学年级:三年级一、课程目的与教学基本要求物理化学是化学学科的一个重要分支,是化学类专业本科生的一门主干基础课。
学习本课程的目的主要有两个:(1)学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理,加深对自然现象本质的认识,这些知识和原理不仅是化学的理论基础,也是其它与化学有关的技术科学的发展基础;(2)学生学会物理化学的科学思维方法,培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
本课程的任务是介绍化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、界面化学和胶体化学的基本原理、方法及其应用。
通过课堂讲授、学生自习、学科前沿介绍、习题课、讨论课、计算机辅助教学、考试等教学环节达到本课程的目的,其教学基本要求如下:1. 化学热力学:牢固掌握热力学四大定律、相平衡和化学平衡的基本原理及其在实际问题中的应用,牢固掌握热力学在溶液中的应用和非理想体系处理的一般方法。
明确重要热力学公式的物理意义、应用条件及其相互关系,牢固掌握各热力学函数变化值的计算方法,据以判断化学变化的方向和限度。
一般了解非平衡态热力学的基本概念。
2. 统计热力学:牢固掌握玻兹曼统计的基本原理,能从微观角度解释体系的一些热力学性质,一般掌握从分子配分函数和自由能函数表计算简单气相反应的平衡常数、理想气体及晶体热力学函数的方法。
3. 化学动力学:牢固掌握化学动力学的基本概念、反应速率常数、活化能的测定和计算方法,一般掌握推导速率方程、求算反应级数及推测反应机理的基本方法,了解基元反应速率理论、分子反应动力学的实验方法及其理论研究上的意义、均相和多相催化原理、光化学的基本原理。