第十讲化学与环境工程学院物理化学课程教案

物理化学课程教案第一篇：物理化学课程教案第十二章化学动力学基础（二）教学目的与要求: 使学生了解和掌握化学反应速率理论发展的动态，两种速率理论的具体的内容，基本思路及其成功和不足之处。

上一章介绍了化学动力学的基本概念，简单级数反应的动力学规律和等征，复杂反应的动力学规律，温度对反应速率的影响以及链反应等，同时还介绍了反应机理的一般确定的方法，在这一章中，主要介绍各种反应的速率理论。

重点与难点: 反应速率理论的基本假定和一些基本概念，基本结论：阈能，势能面，反应坐标，能垒高度，以及阈能，能垒高度等与活化能的关系等。

§12．1 碰撞理论碰撞理论的基本假定碰撞理论认为：（1）发生反应的首要条件是碰撞，可以把这种碰撞看成是两个硬球的碰撞；（2）只有碰撞时相互作用能超过某一临界值时才能发生反应，化学反应的速率就是有效碰撞的次数。

双分子的互碰频率设：要发生碰撞的两个分子是球体，单位体积内Ａ分子的数目为NA，B分子数为NB，分子的直径为dD和dB，则碰撞时两个分子可以接触的最小距离为dAB=(dA+dB)/2。

当A、B两个分子在空间以速度vA,vB运动时，为了研究两个分了的碰撞，通过坐标变换，可以把两个分子的各自的运动变换为两个分子重心的运动（质量为M=mA+mB）和质量为μ=(m1m2)/(m1+m2)的假想粒子以相对速度vr的相对运动。

此时两个分子的运动的能量可以表示为：11112222E=m1v1+m2v2=(m1+m2)vM+μvr2222式中vM为分子的质心的运动速度。

由于分子的质心的运动和分子碰撞无关，可以不予考虑。

而两个分子的平均相对运动速度为vr=碰撞频率为8RTπμ由此可以得到A，B分子的，相同分子之间的碰撞频率为2ZAA=πdA2ZAB=πdAB8RTπμNANB8RTπμ22NA=2πdA A、B 两个分子相互碰撞过程的微观模型几个基本概念：碰撞参数：通过Ａ，Ｂ两分子的质心，而与相对速率平行的两条直线的距离RT2NAπMAb称为碰撞参数。

《物理化学教案》一、引言1. 课程目标：使学生掌握物理化学的基本概念、原理和方法，培养学生运用物理化学知识分析和解决实际问题的能力。

2. 教学内容：本章主要介绍物理化学的基本概念、物理学和化学的基本定律，以及物质的状态和相变。

3. 教学方法：采用讲授、讨论、实验相结合的方式进行教学。

二、基本概念1. 物理化学的定义：物理化学是研究物质的性质、状态、变化和能量转化的学科。

2. 物质的量：物质的量是衡量物质含量的基本单位，常用的物质的量有摩尔、克等。

3. 浓度：浓度是描述溶液中溶质含量的一个指标，常用的浓度有摩尔浓度、质量浓度等。

三、物理学和化学的基本定律1. 质量守恒定律：在任何物理化学变化中，系统的总质量始终保持不变。

2. 能量守恒定律：在任何物理化学变化中，系统的总能量始终保持不变。

3. 热力学第一定律：系统的内能变化等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。

4. 热力学第二定律：自然界中的过程总是朝着熵增加的方向进行。

四、物质的状态和相变1. 固态：固态物质具有固定的形状和体积，分子间相互作用力较强。

2. 液态：液态物质具有固定的体积，但没有固定的形状，分子间相互作用力较弱。

3. 气态：气态物质没有固定的形状和体积，分子间相互作用力很弱。

4. 相变：物质在不同条件下，从一种状态转变到另一种状态的过程，如融化、沸腾、升华等。

五、溶液的性质1. 溶液的定义：溶液是由溶剂和溶质组成的均匀混合物。

2. 溶液的浓度：溶液中溶质的含量，常用摩尔浓度、质量浓度等表示。

3. 溶液的渗透压：溶液中溶质浓度差异导致的压力差，用于描述溶液的渗透性质。

4. 溶液的酸碱性：溶液中氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）的浓度，用pH 值表示。

六、化学平衡1. 平衡态的定义：在平衡态下，化学反应的正反两个方向进行的速率相等，系统的浓度、压力、温度等物理量保持不变。

2. 平衡常数：平衡常数是描述化学平衡状态的一个指标，它表示在一定温度下，反应物和物浓度的比值。

《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。

物理化学课程教案一、教案概述1.1 课程定位物理化学是化学学科的一个重要分支，本课程旨在帮助学生掌握物理化学的基本概念、基本理论和基本方法，培养学生的科学思维能力和实验技能，为学生后续相关专业课程的学习打下坚实基础。

1.2 教学目标通过本课程的学习，学生应能：（1）理解并掌握物理化学的基本概念、基本理论和基本方法；（2）能够运用物理化学知识分析和解决实际问题；（3）培养科学思维能力和实验技能；（4）提高学生的综合素质和创新能力。

二、教学内容2.1 课程内容（1）热力学基本概念和定律；（2）化学平衡与反应速率；（3）电化学；（4）胶体与界面化学；（5）物质结构与性质的关系。

2.2 教学安排每个教学内容安排2-4个学时，共计32个学时。

三、教学方法与手段3.1 教学方法采用课堂讲授、讨论和实验相结合的教学方法，注重培养学生的科学思维能力和实验技能。

3.2 教学手段利用多媒体课件、实验装置和仪器等教学手段，提高教学效果和学生的学习兴趣。

四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业和实验报告，占总评的40%。

4.2 期末考试包括理论知识测试和实验技能考核，占总评的60%。

五、教学资源5.1 教材推荐使用《物理化学》（第五版），作者：王士录、李志贤。

5.2 实验设备热力学实验装置、电化学实验装置、胶体实验装置等。

5.3 辅助资料提供相关学术论文、教学视频和网络资源，供学生自主学习和拓展。

六、教学活动设计6.1 导入新课通过与生活实例相关的物理化学现象，激发学生的学习兴趣，引导学生思考并引入新课程。

6.2 课堂讲授结合多媒体课件，生动、直观地讲解物理化学的基本概念、理论和方法。

6.3 课堂讨论鼓励学生积极参与课堂讨论，提出问题、分享观点，培养学生的科学思维能力。

6.4 实验操作与分析组织学生进行实验操作，引导学生观察实验现象，分析实验结果，培养学生的实验技能。

六、教学活动设计6.1 导入新课通过与生活实例相关的物理化学现象，激发学生的学习兴趣，引导学生思考并引入新课程。

教案2008 - 2009 学年第 2学期学院系室化学与环境工程系课程名称物理化学计划学时 68 专业年级 07环境工程主讲教师贾庆超安阳工学院绪论教学目的：掌握理想气体状态方程的应用，理想气体的微观模型掌握混合理想气体的分压定律及分体积定律掌握饱和蒸气压的概念，熟悉物质在临界状态的特性教学重点：理想气体状态方程、分压定律及分体积定律教学难点：饱和蒸气压教学方法：多媒体教学课时:21、什麽是物理化学物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，来探求化学变化及相关的物理变化基本规律的一门科学。

---付献彩物理化学——是化学科学中的一个重要分支学科。

它是借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段，研究化学科学中的原理和方法，研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论的学科，是化学的理论基础。

2、物理化学的研究内容(1)化学反应的方向、限度和能量效应 -化学体系的平衡性质(2) 化学反应的速率和反应机理 - 化学体系的动态性质(3) 化学体系的微观结构和性质物理化学的分支学科化学热力学统计力学结构化学化学动力学其他分支学科：电化学、表面及胶体化学、催化化学等。

物理化学原理应用于不同的体系，则产生了物理有机化学、生物物理化学、材料物理化学、冶金物理化学等。

3、物理化学的建立与发展第一阶段：1887-1920 s—化学平衡和化学反应速率的唯象规律的建立19世纪中叶—热力学第一定律和热力学第二定律的提出1850—Wilhelmy 第一次定量测定反应速率1879—质量作用定律建立1889—Arrhenius 公式的建立和活化能概念1887—德文“物理化学”杂志创刊1906 1912—Nernst热定理和热力学第三定律的建立第二阶段：1920 s - 1960 s——结构化学和量子化学的蓬勃发展和化学变化规律的微观探索1926——量子力学建立1927——求解氢分子的薛定谔方程1931——价键理论建立1932——分子轨道理论建立1935——共振理论建立1918——提出双分子反应的碰撞理论1935——建立过渡态理论1930——提出链反应的动力学理论第三阶段：1960 s ---由于激光技术和计算机技术的发展，物理化学各领域向更深度和广度发展宏观微观静态动态体相表相平衡态非平衡态物理化学的主要发展趋势与前沿强化了在分子水平上的强化了对特殊集合态的精细物理化学的研究物理化学的研究分子动态分子设计工程; 表面界面非平衡态(分子反应动力学; 物理化学物理化学分子激发态谱学)4、物理化学学科的战略地位(1)物理化学是化学科学的理论基础及重要组成学科(2)物理化学极大地扩充了化学研究的领域(3)物理化学促进相关学科的发展(4)物理化学与国计民生密切相关(5)物理化学是培养化学相关或交叉的其它学科人才的必需5、如何学好物理化学这门课重视运用数学方法和公式、定律严格的阐述相结合处理问题时的抽象化和理想化注重概念深入思考一定数量的习题熟练地运用数学工具提高解题及运算的技巧加深对概念的理解和公式条件的运用讨论总结联系实际第一章热力学第一定律教学目的：掌握热力学的基本概念热力学第一定律叙述及数学表达式掌握恒容热容、恒压热容的定义，并能正确使用这些基础热数据计算。

《物理化学教案》一、引言1.1 课程介绍本课程旨在帮助学生掌握物理化学的基本概念、原理和方法，培养学生运用物理化学知识解决实际问题的能力。

1.2 教学目标通过本课程的学习，学生应掌握物理化学的基本概念、原理和方法，能够运用物理化学知识解决实际问题，培养学生的科学素养和创新能力。

二、物质的量与质量2.1 物质的量定义、单位、计算方法，如物质的量的概念、摩尔单位、摩尔质量等。

2.2 质量守恒定律原理、应用，如化学反应中的质量守恒、质量守恒定律的实验验证等。

三、温度与热量3.1 温度的概念与计量温度的定义、计量单位（开尔文、摄氏度等）及转换关系。

3.2 热量与热传递热量的概念、热传递的方式（传导、对流、辐射）及热量计算方法。

四、压力与体积4.1 压力的概念与计量压力的定义、计量单位（帕斯卡、大气压等）及转换关系。

4.2 体积与容积体积的概念、容积的计量单位及体积的计算方法，如球体、立方体等。

五、气体定律5.1 波义耳-马略特定律定律的表述、应用及实验验证。

5.2 查理定律定律的表述、应用及实验验证。

5.3 盖-吕萨克定律定律的表述、应用及实验验证。

5.4 理想气体状态方程理想气体状态方程的推导、应用及实验验证。

《物理化学教案》六、溶液的浓度与稀释6.1 溶液的定义与组成溶液的概念、组成及其特点。

6.2 浓度的表示方法质量分数、摩尔浓度等浓度的表示方法及其换算。

6.3 溶液的稀释稀释定律、溶液稀释的计算方法。

七、化学平衡7.1 平衡态的定义平衡态的概念及其在物理化学中的应用。

7.2 化学平衡常数化学平衡常数的定义、表达式及其计算方法。

7.3 影响化学平衡的因素温度、压力、浓度等对化学平衡的影响。

八、化学动力学8.1 反应速率的定义反应速率的概念及其表示方法。

8.2 反应速率定律反应速率定律的表达式及其应用。

8.3 影响反应速率的因素温度、浓度、催化剂等对反应速率的影响。

九、电化学9.1 电化学基本概念电化学的概念、电解质与非电解质的区别。