物理化学教案.docVIP

【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 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（P1MPa）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 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=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