物理化學演示教案ppt課件

1、物理化學物理化學 課程教學教案課程教學教案 達州職業(yè)技術學院達州職業(yè)技術學院 王剛王剛 教學內容及學習目的教學內容及學習目的n一、教學內容及學習目的一、教學內容及學習目的n1 1、教學內容、教學內容1 1熱力學熱力學 （2 2相平衡相平衡n（3 3電化學電化學 （4 4化學動力學化學動力學n（5 5表面性質表面性質n二、學習目的二、學習目的n1 1、為學習后繼課程服務。、為學習后繼課程服務。n2 2、專業(yè)技術人員必備的理論基礎。、專業(yè)技術人員必備的理論基礎。n三、物理化學研究的方法三、物理化學研究的方法n1 1、統(tǒng)計學的方法平均意義）。、統(tǒng)計學的方法平均意義）。n2 2、研究狀態(tài)及狀態(tài)函數(shù)。、

2、研究狀態(tài)及狀態(tài)函數(shù)。n3 3、狀態(tài)函數(shù)都具有全微分的概念。、狀態(tài)函數(shù)都具有全微分的概念。n4 4、在熱力學的研究中沒有時間概念。、在熱力學的研究中沒有時間概念。n5 5、物理化學在本專業(yè)中的地位。、物理化學在本專業(yè)中的地位。第一章第一章 熱力學第一定律熱力學第一定律 n一、熱力學基本概念一、熱力學基本概念n1 1、體系與環(huán)境、體系與環(huán)境n2 2、體系的性質、體系的性質 n3 3、熱力學平衡和狀態(tài)函數(shù)、熱力學平衡和狀態(tài)函數(shù) n4 4、過程和途徑、過程和途徑 n5 5、熱與功）、熱與功）n二、熱力學第一定律二、熱力學第一定律n1 1、內能的概念、內能的概念 n2 2、熱力學第一定律、熱力學第一定律

3、 n（1 1熱力學第一定律經典描述熱力學第一定律經典描述n（2 2熱力學第一定律的數(shù)學表達熱力學第一定律的數(shù)學表達 n3 3、焓）、焓） n（1 1焓的定義焓的定義n（2 2焓是狀態(tài)函數(shù)焓是狀態(tài)函數(shù)n 4 4、可逆過程與最大功、可逆過程與最大功 n（1 1理想氣體向真空膨脹理想氣體向真空膨脹n（2 2理想氣體在恒外壓下膨脹理想氣體在恒外壓下膨脹n 1 1外壓維持恒定：外壓維持恒定：2 21 1）n 2 2多次等外壓膨脹：多次等外壓膨脹：1 12 2 n（3 3理想氣體的等溫可逆膨脹理想氣體的等溫可逆膨脹n n 5 5、熱容表示）、熱容表示）n（1 1等容熱容與等壓熱容：等容熱容與等壓熱容： n

4、 1 1等容熱容）：等容熱容）： n 2 2等壓熱容）：等壓熱容）：n 3 3等容和等壓過程中的熱：等容和等壓過程中的熱：n 等容過程中的熱：等容過程中的熱： n 等壓過程中的熱：等壓過程中的熱： n（2 2熱容與溫度的關系：熱容與溫度的關系： n CP.m=a+bT+cT2 CP.m=a+bT+cT-2CP.m=a+bT+cT2 CP.m=a+bT+cT-26 6、熱力學第一定律在理想氣體中的應用、熱力學第一定律在理想氣體中的應用 n1 1、理想氣體的內能與焓：、理想氣體的內能與焓：n（理想氣體的內能只是溫度的函數(shù)，與氣體的體積或壓力無關：）。（理想氣體的內能只是溫度的函數(shù)，與氣體的體積或壓

5、力無關：）。n（理想氣體的焓也只是溫度的函數(shù)，與氣體的體積或壓力無關：）（理想氣體的焓也只是溫度的函數(shù)，與氣體的體積或壓力無關：） n理想氣體的理想氣體的CpCp和和CVCV之間的關系：之間的關系：CP.m-CV.m=RCP.m-CV.m=Rn（氣體在等容過程中，不作體積功，吸收的熱量只是增加體系的內能（氣體在等容過程中，不作體積功，吸收的熱量只是增加體系的內能 n（氣體在等壓過程中，吸收的熱量，除增加體系的內能外，還要作膨脹功（氣體在等壓過程中，吸收的熱量，除增加體系的內能外，還要作膨脹功n理想氣體的內能和焓的計算理想氣體的內能和焓的計算 ：n T T T T n4 4、可逆過程的特點：、可

6、逆過程的特點：n （完成過程需要無限長的時間（完成過程需要無限長的時間n （使體系和環(huán)境都完全恢復原來狀態(tài)（使體系和環(huán)境都完全恢復原來狀態(tài)n （在等溫可逆膨脹過程中體系作最大功（在等溫可逆膨脹過程中體系作最大功n 說明：可逆過程是一個理想的過程說明：可逆過程是一個理想的過程 n P14 P14 例例4 4 分析說明分析說明n過程中有相變時的分析方法n100度 水 1 100度 水 2 100度 汽 3 150度 汽n 2mol 2mol 2mol 2moln說明：（1）.1、3是等壓過程，2是相變過程。n n （2）.Q1、Q3利用nCp.mT2-T1），而Q2=相變熱。n 010010010

7、0100100四、熱化學四、熱化學n1 1、化學反應的熱效應、化學反應的熱效應n（1 1化學反應的熱效應的概念化學反應的熱效應的概念n反應過程中除體積功外不做其它功反應過程中除體積功外不做其它功n反應物和產物的溫度相同反應物和產物的溫度相同n 體系所吸收或放出的熱量體系所吸收或放出的熱量n（2 2等容和等壓過程中的熱效應等容和等壓過程中的熱效應n（產物（產物（反應物反應物n（產物（產物（反應物反應物n等壓過程）等壓過程）n理想氣體）理想氣體）n 2 2、熱化學方程式、熱化學方程式n必須注明物質的物態(tài)必須注明物質的物態(tài)n固體的晶型不同亦須注明固體的晶型不同亦須注明n僅僅代表一個已知完成的反應僅僅

8、代表一個已知完成的反應n必須注明溫度和壓力必須注明溫度和壓力n溶液中的溶質參加了反應，須注明溶劑溶液中的溶質參加了反應，須注明溶劑n反應的熱效應是指產物的總焓與反應物的總焓之差反應的熱效應是指產物的總焓與反應物的總焓之差n正向、逆向進行時熱效應的大小相等、符號相反正向、逆向進行時熱效應的大小相等、符號相反n反應熱效應的大小與化學方程式的書寫形式有關反應熱效應的大小與化學方程式的書寫形式有關 3 3、熱效應的測量、熱效應的測量 n）n其中：為體系的平均熱容其中：為體系的平均熱容n 4 4、蓋斯定律、蓋斯定律n（）化學反應的熱效應僅與反應的初始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關，與中間步驟無（）化學反應的熱效應僅

9、與反應的初始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關，與中間步驟無關關n（）熱化學方程式可以像代數(shù)方程式那樣進行運算（）熱化學方程式可以像代數(shù)方程式那樣進行運算n（）利用蓋斯定律可以求那些難以測定或無法測定的化學反應的熱效應（）利用蓋斯定律可以求那些難以測定或無法測定的化學反應的熱效應n 5 5、反應熱效應的計算、反應熱效應的計算n （）生成焓（）生成焓n 在標準壓力下，由穩(wěn)定的單質生成在標準壓力下，由穩(wěn)定的單質生成molmol純物質的等壓熱效應，稱為該物純物質的等壓熱效應，稱為該物質的標準摩爾生成熱質的標準摩爾生成熱n 化學反應熱效應的計算：化學反應熱效應的計算：n（產物（產物（反應物反應物n （）燃燒焓（）燃燒

10、焓n 在標準壓力下，摩爾某物質完全燃燒時的等壓熱效應，稱為該物質的在標準壓力下，摩爾某物質完全燃燒時的等壓熱效應，稱為該物質的標準燃燒焓標準燃燒焓 n 化學反應熱效應的計算：化學反應熱效應的計算： n（反應物反應物 （產物產物 6 6、熱效應與溫度的關系、熱效應與溫度的關系 n當熱容與溫度無關時：當熱容與溫度無關時： n （產物（產物（反應物反應物 n 2 2）= =）+ +- -） n 2 2當熱容與溫度有關時：當熱容與溫度有關時： n n ） n （ 第二章第二章 熱力學第二定律和化學平衡熱力學第二定律和化學平衡n第一節(jié)第一節(jié) 自發(fā)過程的共同特征自發(fā)過程的共同特征 n一切自發(fā)過程都是不可逆

11、的一切自發(fā)過程都是不可逆的n熱能否全部轉化為功而不引起其他任何變化熱能否全部轉化為功而不引起其他任何變化n功可以自發(fā)地全部變?yōu)闊岬珶岵荒苋孔優(yōu)楣Χ灰鹌渌喂梢宰园l(fā)地全部變?yōu)闊岬珶岵荒苋孔優(yōu)楣Χ灰鹌渌魏巫兓巫兓?第二節(jié)熱力學第二定律第二節(jié)熱力學第二定律 n一熱力學第二定律的表述一熱力學第二定律的表述n不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化n不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣岵话l(fā)生其它變化不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣岵话l(fā)生其它變化n二類永動機是不可能造成的二類永動機是不可能造成的 二卡諾循環(huán)和熱機效率二卡諾循

12、環(huán)和熱機效率 n卡諾循環(huán)：（圖）卡諾循環(huán)：（圖）n（過程為等溫可逆膨脹（過程為等溫可逆膨脹nn（過程為絕熱可逆膨脹（過程為絕熱可逆膨脹nn（為等溫可逆壓縮（為等溫可逆壓縮nn（過程為絕熱可逆壓縮（過程為絕熱可逆壓縮nn結論：）結論：） 熱機效率熱機效率 n（熱機效率：（熱機效率：n（卡諾熱機效率只與而熱源溫度有關，而與工作物質無關（卡諾熱機效率只與而熱源溫度有關，而與工作物質無關n（熱機必須工作于兩個溫度之間，熱量從高溫熱源傳遞給低溫熱源（熱機必須工作于兩個溫度之間，熱量從高溫熱源傳遞給低溫熱源而做功而做功n（工作于兩個確定溫度之間的任意熱機，以卡諾熱機的效率最大（工作于兩個確定溫度之間的任意

13、熱機，以卡諾熱機的效率最大 熱機效率熱機效率 n（熱機效率：（熱機效率：n（卡諾熱機效率只與而熱源溫度有關，而與工作物質無關（卡諾熱機效率只與而熱源溫度有關，而與工作物質無關n（熱機必須工作于兩個溫度之間，熱量從高溫熱源傳遞給低溫熱源（熱機必須工作于兩個溫度之間，熱量從高溫熱源傳遞給低溫熱源而做功而做功n（工作于兩個確定溫度之間的任意熱機，以卡諾熱機的效率最大（工作于兩個確定溫度之間的任意熱機，以卡諾熱機的效率最大 三熵表示）三熵表示） n熵是狀態(tài)函數(shù)熵是狀態(tài)函數(shù)n（熱溫熵的定義（熱溫熵的定義n（任意可逆循環(huán)過程的熱溫熵之和為零（任意可逆循環(huán)過程的熱溫熵之和為零n（或或n（熵是狀態(tài)函數(shù)：只與始

14、、終態(tài)有關，而與過程無關（熵是狀態(tài)函數(shù)：只與始、終態(tài)有關，而與過程無關n熱力學第二定律的數(shù)學表達式熱力學第二定律的數(shù)學表達式n（n（體系發(fā)生變化時，若熵變大于熱溫熵，則此過程為不可逆過程（體系發(fā)生變化時，若熵變大于熱溫熵，則此過程為不可逆過程n（體系發(fā)生變化時，若熵變等于熱溫熵，則此過程為可逆過程（體系發(fā)生變化時，若熵變等于熱溫熵，則此過程為可逆過程 三熵表示）三熵表示）n熵增原理熵增原理n（孤立體系發(fā)生自發(fā)過程的方向總是朝著熵值增大的方向進行（孤立體系發(fā)生自發(fā)過程的方向總是朝著熵值增大的方向進行n（）（）孤立孤立體系體系環(huán)境環(huán)境n環(huán)境環(huán)境環(huán)境境環(huán)境境n熵變的計算熵變的計算n（確定始態(tài)和終態(tài)（

15、確定始態(tài)和終態(tài)n（設計由至的可逆過程（設計由至的可逆過程n（由公式（由公式計算體系的熵變計算體系的熵變n . .等溫過程中的熵變：等溫過程中的熵變：V VV V+ +P PP Pn等溫相變過程中的熵變：等溫相變過程中的熵變：n 四熱力學第三定律和規(guī)定熵四熱力學第三定律和規(guī)定熵 n1 1、在絕對零度時，任何物質的完整晶體的熵等于零、在絕對零度時，任何物質的完整晶體的熵等于零n2 2、在標準壓力和、在標準壓力和298.15298.15時的摩爾熵值稱為物質的規(guī)定熵值時的摩爾熵值稱為物質的規(guī)定熵值n3 3、求化學反應的熵變：、求化學反應的熵變：n（產物產物n（反應物反應物 第三節(jié)吉布斯自由能和亥姆斯自

16、由能第三節(jié)吉布斯自由能和亥姆斯自由能 n一吉布斯自由能表示）一吉布斯自由能表示）n定義：在等溫等壓條件下：定義：在等溫等壓條件下：n意義：封閉體系在等溫、等壓和非體積功為零的條件下，只有使體意義：封閉體系在等溫、等壓和非體積功為零的條件下，只有使體系吉布斯能減少的過程才會自發(fā)進行系吉布斯能減少的過程才會自發(fā)進行 二亥姆斯自由能）二亥姆斯自由能） n定義：在等溫等容條件下：定義：在等溫等容條件下：n意義：封閉體系在等溫等容的條件下，若發(fā)生可逆過程，體系所作意義：封閉體系在等溫等容的條件下，若發(fā)生可逆過程，體系所作的最大非體積功等于體系亥姆斯自由能減少的最大非體積功等于體系亥姆斯自由能減少n表達：

17、（表達：（， 三過程方向及限度的判據 n1、凡能自發(fā)進行的過程都有：n S，G，A n2、dU=S-V；H=S+Pn dG=-T+P；A=-T-V n Hn n U PVn TS A PVn TS G五五的計算的計算 n理想氣體等溫變化中的理想氣體等溫變化中的：nn相變過程的相變過程的：n（1 1若始、終態(tài)的溫度、壓力相同，是成平衡的兩相，則為可逆相變若始、終態(tài)的溫度、壓力相同，是成平衡的兩相，則為可逆相變過程過程n（2 2若始、終態(tài)的兩相是不平衡的，則將發(fā)生不可逆相變化，應當設若始、終態(tài)的兩相是不平衡的，則將發(fā)生不可逆相變化，應當設計為可逆過程來計算計為可逆過程來計算n化學變化的化學變化的：

18、n（1 1根據反應的熱效應求根據反應的熱效應求。n（2 2）根據反應的標準吉布斯自由能來求反應的）根據反應的標準吉布斯自由能來求反應的。 第四節(jié)化學勢第四節(jié)化學勢 n一化學勢表示）一化學勢表示）n化學勢的概念化學勢的概念n化學勢作為判據的應用化學勢作為判據的應用n（在多相體系中，組分只能自發(fā)地從高化學勢向低化學勢轉（在多相體系中，組分只能自發(fā)地從高化學勢向低化學勢轉移移n（達到相平衡時，各相不但、相等而且對每一組分在各相中（達到相平衡時，各相不但、相等而且對每一組分在各相中的化學勢必須相等的化學勢必須相等n（化學變化：（產物（化學變化：（產物- -（反應物（反應物 第四節(jié)化學勢第四節(jié)化學勢 二

19、氣體的標準態(tài)和化學勢二氣體的標準態(tài)和化學勢理想氣體的化學勢理想氣體的化學勢 實際氣體的化學勢實際氣體的化學勢三溶液的標準化學勢三溶液的標準化學勢 理想溶液的化學勢：理想溶液的化學勢：（拉烏爾定律：（拉烏爾定律： （理想溶液各組分的化學勢（理想溶液各組分的化學勢 稀溶液中各組分的化學勢稀溶液中各組分的化學勢 （亨利定律：（亨利定律： （稀溶液中的化學勢（稀溶液中的化學勢 非理想溶液的化學勢非理想溶液的化學勢 第五節(jié)化學平衡第五節(jié)化學平衡 n化學平衡的特點：化學平衡的特點：n（體系各物質的量均不在隨時間而變化（體系各物質的量均不在隨時間而變化n（化學平衡是一個動態(tài)平衡（化學平衡是一個動態(tài)平衡n（化

20、學平衡是在一定條件下達到的（化學平衡是在一定條件下達到的n一化學反應的方向及平衡條件一化學反應的方向及平衡條件 n化學反應的進度化學反應的進度）n化學反應的方向及平衡條件化學反應的方向及平衡條件n 二平衡常數(shù)的表達二平衡常數(shù)的表達、理想氣體反應的平衡常數(shù)、理想氣體反應的平衡常數(shù)、壓力平衡常數(shù)）；、壓力平衡常數(shù)）； 、活度平衡常數(shù)）；濃度平衡常數(shù)）、活度平衡常數(shù)）；濃度平衡常數(shù)）、實際氣體的平衡常數(shù)、實際氣體的平衡常數(shù)、溶液中反應的平衡常數(shù)、溶液中反應的平衡常數(shù)用物質量濃度表示；用分數(shù)表示用物質量濃度表示；用分數(shù)表示三平衡常數(shù)的測求三平衡常數(shù)的測求 實驗測定：（物理分析；（化學分析實驗測定：（物

21、理分析；（化學分析 用反應的焓變和熵變求平衡常數(shù)用反應的焓變和熵變求平衡常數(shù) （）（）和和可以用查表求得可以用查表求得 （利用（利用來求來求 （利用（利用求得求得 利用標準生成吉布斯自由能求平衡常數(shù)利用標準生成吉布斯自由能求平衡常數(shù) （查表求各物質標準生成吉布斯自由能（查表求各物質標準生成吉布斯自由能 （求化學反應的（求化學反應的和反應的平衡常數(shù)和反應的平衡常數(shù) 四溫度對平衡常數(shù)的影響四溫度對平衡常數(shù)的影響四、溫度對平衡常數(shù)的影響四、溫度對平衡常數(shù)的影響吉布斯自由能的變化與溫度的關系吉布斯自由能的變化與溫度的關系利用標準平衡常數(shù)的數(shù)學表達利用標準平衡常數(shù)的數(shù)學表達平衡常數(shù)的計方法：平衡常數(shù)的計

22、方法： 當當為常數(shù)時為常數(shù)時 當當函數(shù)關系時函數(shù)關系時 （）（ + +（T+T+（b/2b/2+ +（/ / （） （ = =- -（aTaT）- -（/ / - -（/ /說明：（第一種定積分解法說明：（第一種定積分解法 （第二種不定積解法（第二種不定積解法第三章相平衡第三章相平衡第一節(jié)相平衡的基本概念第一節(jié)相平衡的基本概念一相的概念一相的概念1 1、相的定義：體系內物理、化學性質完全均一的部分、相的定義：體系內物理、化學性質完全均一的部分2 2、相的基本特征：相可以是連續(xù)的、也可以是不連續(xù)的、相的基本特征：相可以是連續(xù)的、也可以是不連續(xù)的3 3、相的基本類型：、相的基本類型： 單相體系或均

23、相體系多相體系或均相體系單相體系或均相體系多相體系或均相體系4 4、相的數(shù)目表示：用字母、相的數(shù)目表示：用字母表示相數(shù)表示相數(shù)5 5、相數(shù)的確定：、相數(shù)的確定：任何不同種類的氣體混合只能算一個相任何不同種類的氣體混合只能算一個相一般不超過三個液相同時存在于一個體系中一般不超過三個液相同時存在于一個體系中一般是一個固相便算一個相一般是一個固相便算一個相幾種固體物質形成固熔體時則只能算一個相幾種固體物質形成固熔體時則只能算一個相晶型不同的固體物質，一種晶型就算一個相晶型不同的固體物質，一種晶型就算一個相二物種及物種數(shù)二物種及物種數(shù) 1 1、“物種的定義：單獨分離出來并獨立存在的物質稱為物種的定義：

24、單獨分離出來并獨立存在的物質稱為“物種物種”。2 2、物種數(shù)的表示：用表示物種數(shù)的表示：用表示 3 3、物種數(shù)的確定：、物種數(shù)的確定： （有多少種不同的物質，物種數(shù)時幾（有多少種不同的物質，物種數(shù)時幾 （不同聚積狀態(tài)的同一化學物質，其物種數(shù)只能算一種（不同聚積狀態(tài)的同一化學物質，其物種數(shù)只能算一種三組分及組分數(shù)三組分及組分數(shù)組分的定義：表示體系中各相組成所需要的最少獨立物種數(shù)組分的定義：表示體系中各相組成所需要的最少獨立物種數(shù)組分數(shù)的表示：用表示組分數(shù)組分數(shù)的表示：用表示組分數(shù)組分數(shù)的確定：（、稱為單組分、多組分體系，組分數(shù)的確定：（、稱為單組分、多組分體系，及以上的稱為多組分體系（物種數(shù)與組

25、分數(shù)是兩個不同的概念（及以上的稱為多組分體系（物種數(shù)與組分數(shù)是兩個不同的概念（組分數(shù)的確定：；表示體系中獨立存在的化學反應方程式的組分數(shù)的確定：；表示體系中獨立存在的化學反應方程式的數(shù)目數(shù)目表示體系中濃度條件限制的數(shù)目表示體系中濃度條件限制的數(shù)目四自由度四自由度1 1、自由度的概念：在不引起舊相消失和新相生成的前提下，可以在一定范、自由度的概念：在不引起舊相消失和新相生成的前提下，可以在一定范圍內獨立變動的強度性質的最大數(shù)目圍內獨立變動的強度性質的最大數(shù)目2 2、自由度的表示符號：用表示，無量綱的物理量、自由度的表示符號：用表示，無量綱的物理量3 3、自由度表達的意義：、自由度表達的意義：（1

26、 1液態(tài)水來說：溫度和壓力可以同時改變使水仍然保持單相液態(tài)水來說：溫度和壓力可以同時改變使水仍然保持單相（2 2水與水蒸氣兩相平衡時：溫度和壓力只有一個是可以獨立改變體系水與水蒸氣兩相平衡時：溫度和壓力只有一個是可以獨立改變體系平衡時的蒸氣壓由溫度決定平衡時的蒸氣壓由溫度決定4 4、體系的分類：、體系的分類： （1 1時，無變量體系時，無變量體系 （2 2時，單變量體系時，單變量體系 （3 3時，雙變量體系時，雙變量體系 （4 4及以上時，多變量體系及以上時，多變量體系第二節(jié)相律第二節(jié)相律 n一多組分多相體系平衡符合的條件一多組分多相體系平衡符合的條件n熱平衡：熱平衡：力力平衡：平衡：PPPP

27、PPPP化學勢相等：化學勢相等：uuuuuuuun二相律的數(shù)學表達二相律的數(shù)學表達n相律的數(shù)學表達：相律的數(shù)學表達：表表示組分數(shù)示組分數(shù)表示相數(shù)表示溫度喝壓力表示相數(shù)表示溫度喝壓力n（當壓力和溫度都指定：（當壓力和溫度都指定：n（當只指定一個時：（當只指定一個時：n（當還有其它影響因素：（當還有其它影響因素：n最大自由度及最大的相數(shù)最大自由度及最大的相數(shù)n（當（當時，則此時體系的最大時，則此時體系的最大n（當時，則體系共存的（當時，則體系共存的最大最大 第第三節(jié)水的相圖第第三節(jié)水的相圖 n一單組分體系的討論一單組分體系的討論n存在相數(shù)的討論：存在相數(shù)的討論：nn（，雙變量體系，雙變量體系n（，

28、單變量體系，單變量體系n（，“無變量體系無變量體系”n單組分體系相圖的構成：單組分體系相圖的構成：n（體系中最多有三個相共存，最多有兩個自由度（體系中最多有三個相共存，最多有兩個自由度n（描述單組分體系存在的狀態(tài)，即相平衡關系，這樣的圖稱為相（描述單組分體系存在的狀態(tài)，即相平衡關系，這樣的圖稱為相圖圖第三節(jié)水的相圖第三節(jié)水的相圖n二水相圖的分析與討論二水相圖的分析與討論n討論相圖的原則：討論相圖的原則：n（確定相圖的類型（確定相圖的類型n（分析相圖中的點、線、面（分析相圖中的點、線、面n（可變條件和相圖間的關系（可變條件和相圖間的關系n（相圖的應用（相圖的應用n水相圖的基本構成：水相圖的基本構

29、成：n（、三條線將相圖分成：三個二相區(qū)，三個單相區(qū)，（、三條線將相圖分成：三個二相區(qū)，三個單相區(qū)，一個三相點一個三相點n（將（將平面分成三個單相區(qū)域平面分成三個單相區(qū)域n（相圖中的每個點都對應著體系的某個狀態(tài)（相圖中的每個點都對應著體系的某個狀態(tài) 第三節(jié)水的相圖第三節(jié)水的相圖n水相圖的討論水相圖的討論n（線與水平軸圍成的區(qū)域：（線與水平軸圍成的區(qū)域：n；n該區(qū)域為單相水蒸氣存在的區(qū)域；該區(qū)域為單相水蒸氣存在的區(qū)域；n確定一個狀態(tài)，同時指定溫度和壓力確定一個狀態(tài)，同時指定溫度和壓力n（圍成的區(qū)域：（圍成的區(qū)域：n；n該區(qū)域為水存在的液相區(qū)域；該區(qū)域為水存在的液相區(qū)域；n確定一個狀態(tài)，同時指定溫度

30、和壓力確定一個狀態(tài)，同時指定溫度和壓力n（圍成的區(qū)域：（圍成的區(qū)域：n；n該區(qū)域為冰存在的區(qū)域；該區(qū)域為冰存在的區(qū)域；n確定一個狀態(tài)，同時指定溫度和壓力確定一個狀態(tài)，同時指定溫度和壓力n（三條實線的討論：（三條實線的討論：n線的討論：線的討論： n 水和水蒸氣平衡共存線。水和水蒸氣平衡共存線。n 。n 對應的溫度是在該壓力下的液體的沸點對應的溫度是在該壓力下的液體的沸點n 不能向兩邊無限延伸不能向兩邊無限延伸n線的討論：線的討論：n 冰和水兩相共存的曲線。冰和水兩相共存的曲線。n ，。，。n 不同壓力下的水的凝固溫度和冰的熔化溫度不同壓力下的水的凝固溫度和冰的熔化溫度n 同樣不能向兩邊無限延伸

31、同樣不能向兩邊無限延伸n線的討論：線的討論：n 冰和水蒸氣兩相共存的曲線冰和水蒸氣兩相共存的曲線n n 不同壓力下冰變?yōu)檎魵獾纳A溫度不同壓力下冰變?yōu)檎魵獾纳A溫度n 線向上止于點，向下理論上可以延伸線向上止于點，向下理論上可以延伸 n（一個相點的討論：（一個相點的討論：n A A、表示氣、固、液三態(tài)相平衡、表示氣、固、液三態(tài)相平衡n B B、，、，n C C、該點的溫度為、該點的溫度為273.16273.16，壓力為，壓力為0.6106KPa0.6106KPa均為定值均為定值n（虛線（虛線OCOC的討論：的討論：n A A、水和水蒸氣的亞穩(wěn)平衡線、水和水蒸氣的亞穩(wěn)平衡線n B B、代表過冷水

32、的飽和蒸氣壓與溫度的關系曲線、代表過冷水的飽和蒸氣壓與溫度的關系曲線n C C、OCOC線在線在ODOD線上，過冷水的飽和蒸氣壓比同溫度下處于穩(wěn)定狀態(tài)時的線上，過冷水的飽和蒸氣壓比同溫度下處于穩(wěn)定狀態(tài)時的冰的蒸氣壓大因此過冷水處于不穩(wěn)定的狀態(tài)冰的蒸氣壓大因此過冷水處于不穩(wěn)定的狀態(tài)n（任一分界線上的討論：（任一分界線上的討論：n A A、點的水代表液態(tài)水，在恒溫使壓力下降時，無限接近點時尚無氣、點的水代表液態(tài)水，在恒溫使壓力下降時，無限接近點時尚無氣相生成，體系仍為一個液相相生成，體系仍為一個液相n B B、一旦到達點時，體系呈氣相和固相平衡，相應地就一定的飽和、一旦到達點時，體系呈氣相和固相平

33、衡，相應地就一定的飽和蒸氣壓蒸氣壓n C C、到達點以下時，完全變?yōu)闅庀?，此時只可以降低壓力和、到達點以下時，完全變?yōu)闅庀啵藭r只可以降低壓力和升高溫度升高溫度 物理化學知識歸點n一、熱力學一、熱力學n1、基本符號：、基本符號：rHm表示物質標準摩爾生成自由焓。表示物質標準摩爾生成自由焓。n CHm表示物質標準摩爾燃燒焓。表示物質標準摩爾燃燒焓。n fGm表示物質標準摩爾吉布斯生成自由能。表示物質標準摩爾吉布斯生成自由能。n Sm表示物質標準摩爾規(guī)定熵。表示物質標準摩爾規(guī)定熵。n2、基本定義：焓的定義、基本定義：焓的定義 H=U+PV 。n 亥姆霍茲能的定義亥姆霍茲能的定義 F=U-TS。n

34、吉布斯自由能的定義吉布斯自由能的定義 G=H-TS 。n3、標準狀態(tài)：溫度為、標準狀態(tài)：溫度為 250C 298.15K。n 壓力為壓力為 101325Pa 近似計算中按近似計算中按100KPa來計算。來計算。n4、單位規(guī)定：能量的單位常用、單位規(guī)定：能量的單位常用KW或或W ；物質的量用摩爾；物質的量用摩爾mol；n 濃度的單位與其他學科用的單位相同。濃度的單位與其他學科用的單位相同。 物理化學知識歸點n5 5、在熱力學的研究過程中沒有時間的概念。、在熱力學的研究過程中沒有時間的概念。n6 6、在我們學過的熱力學函數(shù)中，、在我們學過的熱力學函數(shù)中，U U、H H、S S、F F、G G均為狀

35、態(tài)函數(shù)。均為狀態(tài)函數(shù)。n7 7、熱力學第一定律的數(shù)學表達：、熱力學第一定律的數(shù)學表達：U=Q-WU=Q-W；U UQQWW。 n8 8、在熱力學中習慣規(guī)定：體系吸熱為正；體系對環(huán)境做功為正。、在熱力學中習慣規(guī)定：體系吸熱為正；體系對環(huán)境做功為正。n9 9、數(shù)學表達：的、數(shù)學表達：的 適用條件是一定量的理想氣適用條件是一定量的理想氣體的等溫可逆過程。體的等溫可逆過程。n1010、在等溫可逆過程中，體系對環(huán)境做功最大。、在等溫可逆過程中，體系對環(huán)境做功最大。n1111、理想氣體的、理想氣體的m m和和.m.m之間的關系：。之間的關系：。其中：單原子線性分子理想氣體：其中：單原子線性分子理想氣體：3

36、R/2, 3R/2, =5R/2;=5R/2;n雙原子分子理想氣體：雙原子分子理想氣體：5R/2, 5R/2, =7R/2.=7R/2.n1212、數(shù)學表達：適用條件是一定量物質經等容過、數(shù)學表達：適用條件是一定量物質經等容過程。程。 適用條件是一定量物質的等壓過程。適用條件是一定量物質的等壓過程。n1313、在熱力學中，內能、在熱力學中，內能U U和焓和焓H H均為狀態(tài)函數(shù)。均為狀態(tài)函數(shù)。物理化學知識歸點n1414、由于、由于QP=QP=H H、QV=QV=U U，所以熱，所以熱Q Q也是狀態(tài)函數(shù)。（該說法錯誤）也是狀態(tài)函數(shù)。（該說法錯誤）n1515、化學反應的熱效應與方程式的書寫形式有關。

37、、化學反應的熱效應與方程式的書寫形式有關。n1616、已知反應：、已知反應：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H1H1n 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g) 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g) H2H2n 故故H1H1和和H2H2之間的關系為：之間的關系為：H1= 2H1= 2H2 H2 。n1717、利用、利用S0S0作為判據時，作為判據時， S S是指體系的是指體系的S+S+環(huán)境的環(huán)境的S S。n1818、在、在S S的計算過程中，必須將過程設計成可逆過程。的計算過程中，必須將過程設計成可逆過程。n1919、利用

38、、利用G0G0作為判據時，適用條件必須是：等溫等壓過程。作為判據時，適用條件必須是：等溫等壓過程。n2020、功可以百分之百的轉化為熱，而熱不可能百分之百的轉化為功。、功可以百分之百的轉化為熱，而熱不可能百分之百的轉化為功。n所以一切自發(fā)過程都是不可逆的。所以一切自發(fā)過程都是不可逆的。n2121、在所有熱機中，以卡諾熱機的效率為最大。、在所有熱機中，以卡諾熱機的效率為最大。n2222、一定量的物質若經一絕熱可逆過程從始態(tài)到終態(tài)，故該過程的、一定量的物質若經一絕熱可逆過程從始態(tài)到終態(tài)，故該過程的S=0S=0；若經一絕熱不可逆過程從始態(tài)到終態(tài)，故該過程的若經一絕熱不可逆過程從始態(tài)到終態(tài)，故該過程的

39、S S0 0。物理化學知識歸點n2323、從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓遣豢赡艿摹?、從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓遣豢赡艿摹2424、在隔離體系中，若發(fā)生可逆過程變化，熵值不變。若發(fā)生不可逆過程、在隔離體系中，若發(fā)生可逆過程變化，熵值不變。若發(fā)生不可逆過程變化，熵值增加。變化，熵值增加。n2525、等量的物質，氣態(tài)的熵值大于液態(tài)的熵值，液態(tài)的熵值大于固態(tài)的熵、等量的物質，氣態(tài)的熵值大于液態(tài)的熵值，液態(tài)的熵值大于固態(tài)的熵值。值。n2626、S=nCv.mlnT2/T1S=nCv.mlnT2/T1的適用條件：無相變、無反應的恒容變溫過程；的適用條件：無相變、無反應

40、的恒容變溫過程；nS=nCP.mlnT2/T1S=nCP.mlnT2/T1的適用條件：無相變、無反應的恒壓變溫過程。的適用條件：無相變、無反應的恒壓變溫過程。n2727、熱力學第三定律：在、熱力學第三定律：在0K0K，任何純物質的完整晶體的熵值為零。，任何純物質的完整晶體的熵值為零。n2828、只要始、終態(tài)相同，則無論過程是否可逆，狀態(tài)函數(shù)除、只要始、終態(tài)相同，則無論過程是否可逆，狀態(tài)函數(shù)除S S外的改變是相外的改變是相同的。同的。n二、化學平衡二、化學平衡n1 1、化學平衡實際上是一種動態(tài)平衡。當反應達到平衡時，體系中各物質量、化學平衡實際上是一種動態(tài)平衡。當反應達到平衡時，體系中各物質量的

41、量不再變化。的量不再變化。n2 2、化學反應平衡常數(shù)的具體數(shù)值與化學反應方程式的具體書寫形式有關。、化學反應平衡常數(shù)的具體數(shù)值與化學反應方程式的具體書寫形式有關。n3 3、升高溫度化學反應向吸熱的方向進行。、升高溫度化學反應向吸熱的方向進行。n4 4、增大壓力有利于平衡向氣體體積減小的方向進行。、增大壓力有利于平衡向氣體體積減小的方向進行。物理化學知識歸點n5 5、在反應體系中增加惰性氣體的數(shù)量將有利于氣體物質的量增大的反應。、在反應體系中增加惰性氣體的數(shù)量將有利于氣體物質的量增大的反應。n6 6、反應物的轉化率、反應物的轉化率= =反應達到平衡時反應物消耗的量反應達到平衡時反應物消耗的量反應

42、物的初始量。反應物的初始量。n三、相平衡三、相平衡n1 1、無論有多少種氣體混合在一起，只能算一個相。、無論有多少種氣體混合在一起，只能算一個相。n2 2、無論有多少種固體混合在一起，一種固體算一個相。、無論有多少種固體混合在一起，一種固體算一個相。n3 3、一種純固體如果有幾種不同的晶型，一種晶型算一個相。、一種純固體如果有幾種不同的晶型，一種晶型算一個相。n4 4、若有幾種固體物質混合形成固熔體，只能算一個相。、若有幾種固體物質混合形成固熔體，只能算一個相。n5 5、濃度限制條件必須在同一相中方能應用，而不同的相之間不存在濃度限、濃度限制條件必須在同一相中方能應用，而不同的相之間不存在濃度

43、限制條件。制條件。n6 6、相律的數(shù)學表達：、相律的數(shù)學表達：f=k-+2f=k-+2，其中，其中“2 2表示表示“溫度溫度+ +壓力壓力”。n7 7、單組分體系中，自由度、單組分體系中，自由度“f f最大值為最大值為2 2；相數(shù)；相數(shù)“最大值為最大值為3.3.n8 8、單組分體系水的相圖表明：其三相點的、單組分體系水的相圖表明：其三相點的f=0f=0，表示溫度和壓力均為常數(shù)。，表示溫度和壓力均為常數(shù)。n9 9、兩組份體系中，自由度、兩組份體系中，自由度“f f最大值為最大值為3 3即溫度即溫度+ +壓力壓力+ +組成）；相數(shù)組成）；相數(shù)“最大值為最大值為4.4.物理化學知識歸點n1010、由

44、二組分相圖可知，在單向區(qū)物系點和相點是重合的；而在多相共存、由二組分相圖可知，在單向區(qū)物系點和相點是重合的；而在多相共存區(qū)物系點和相點是不重合的。區(qū)物系點和相點是不重合的。n1111、在二組分體系中，易揮發(fā)的組分在氣相中的濃度大于在液相中的濃度。、在二組分體系中，易揮發(fā)的組分在氣相中的濃度大于在液相中的濃度。而難揮發(fā)組分在液相中的濃度比在氣相中小。而難揮發(fā)組分在液相中的濃度比在氣相中小。n1212、相圖在藥物制劑中的應用：（、相圖在藥物制劑中的應用：（1)1)、制備防凍劑。（、制備防凍劑。（2 2）、藥物配伍方）、藥物配伍方面的指導。（面的指導。（3 3）、引導劑型改良。）、引導劑型改良。n1

45、313、在相圖中，若最高低點處氣相線與液相線相切，表示該點氣相組、在相圖中，若最高低點處氣相線與液相線相切，表示該點氣相組成等于液相組成，這時的混合物為恒沸混合物。成等于液相組成，這時的混合物為恒沸混合物。n1414、C(s)C(s)、CO(g)CO(g)、CO2(g)CO2(g)、O2(g)O2(g)在在7000c7000c時達到平衡。該體系的自由度時達到平衡。該體系的自由度f=1;f=1;組分數(shù)組分數(shù)k=2;k=2;相數(shù)相數(shù)=2=2。n四、電化學四、電化學n1 1、強電解質溶液的電導率隨濃度的增加而升高，但濃度增加到一定程度、強電解質溶液的電導率隨濃度的增加而升高，但濃度增加到一定程度后，電導率反而下降。而弱電解質的電導率隨濃度的變化不明顯。后，電導率反而下降。而弱電解質的電導率隨濃度的變化不明顯。n2 2、在溫度和溶劑一定的條件下，只要是無限稀釋的溶液，同一種離子的、在溫度和溶劑一定的條件下，只要是無限稀釋的溶液，同一種離子的摩爾電導率都是同一數(shù)值，而與共存另一種離子種類無關。摩爾電導率都是同一數(shù)值，而與共存另一種離子種類無關。物理化學知識歸點n3 3、在稀溶液中影響離子平均活度系數(shù)的主要因素是離子的濃度和離子的、在稀溶液中影響離子平均活度系數(shù)的主要因素是離子的濃度和離子的電荷數(shù)，而不是離子的本性。電荷數(shù)，而不是離子的本性。n4 4、在稀溶液中離子的平均活度系數(shù)僅取