物理化学总复习市公开课获奖课件

1、物理化学课程总复习掌握各种基本概念和定义，理解其起源、含义和合用条件对物理化学公式应用，注意引进条件和合用范围1第1页第1页热力学第一定律理解系统、环境概念状态函数特性热、功概念理解。（非状态函数）热力学能，热力学第一定律恒容热、恒压热，及其与热力学能、焓关系及合用条件可逆过程特点化学计量数，反应进度，原则摩尔反应焓、原则摩尔生成焓、原则摩尔燃烧焓定义，及其互相之间关系。2第2页第2页The First Law of Thermodynamics(Closed system) Only pVT changen,Cp,m are const.Only pVT changeare const.Is

2、olated system3第3页第3页Kirchhoff formulaChemical reactionPhase Change4第4页第4页Ideal gasIdeal gas 0 heating 0 coolingreal gasIdeal gasThrottling expansionare constare constreversible5第5页第5页 定义可逆过程：推动力无限小、系统内部及系统与环境之 间在无限靠近平衡条件下进行过程 以 1 mol 抱负气体在气缸内恒温膨胀和恒温压缩过程为例分析： 分析6第6页第6页末态 始态7第7页第7页沿3条路径实现： (a) 将两堆细砂一次

3、拿掉： (b) 将两堆细砂分两次拿掉： (c) 每次拿掉一无限小细砂，直 至将细沙所有拿完8第8页第8页恒温可逆膨胀时，系统对环境 做最大功过程c可逆过程a、b不可逆为了理解“可逆”含义，现将系统由末态再压缩回去至始态，路径下列：9第9页第9页( ) 将两堆细砂一次加上 ： ( ) 分两次将两堆细砂加上 ： ( ) 将细砂一粒粒加到活塞上直至加完 恒温可逆压缩过程中，环境对系统作最小功 10第10页第10页循环总功: 循环热一律可逆|定义11第11页第11页可逆系统复原环境做功转化为等量热循环结果系统环境完全复原不可逆第一个过程不可逆程度更大12第12页第12页热力学第二定律热机效率熵定义，熵

4、增原理及其合用条件热力学基本方程，8个偏微分方程，麦克斯韦关系式吉布斯-亥姆霍兹公式，克拉佩龙方程，克-克方程13第13页第13页热力学第二定律熵变计算A=U-TSG=H-TS14第14页第14页单纯pVT相改变化学反应15第15页第15页热力学基本方程导出思绪：16第16页第16页构成不变均相封闭系统热力学基本方程 dU = TdS pdVdH = TdS + VdpdA = SdT pdVdG = SdT + Vdp17第17页第17页吉布斯-亥姆霍兹方程、麦克斯韦关系式吉布斯-亥姆霍兹方程 : 表示一定量物质A 和G 随温度改变.麦克斯韦关系式：18第18页第18页19第19页第19页

5、0 自发= 0 可逆 0 自发= 0 可逆 0时，p， Ky ，平衡向左移动；B (g) 0，因此平衡将向左移动。同理可分析压力使Ky 改变时其它情况。 第47页第47页483. 恒压反应时惰性组分对平衡移动影响恒温恒压下反应， 恒定、总压p保持不变，加入惰性气体，将使系统中总物质量nB变大 。B(g) 0 时 加入惰性气体， nB， Kn ，平衡向右移动；B(g) 0 时 加入惰性气体， nB ， Kn，平衡向左移动；B (g) = 0时，惰性气体对Kn无影响，故对平衡无影响第48页第48页为何利用Kn能够判断惰性气体对反应平衡移动影响？ 依据可得： 对于一个已处于平衡反应，假如加入惰性气体

6、会使Kn减小，则瞬间Jn将不小于Kn ，使rGm0，因此平衡将向左移动。同理可分析惰性气体使Kn 改变时其它情况。 代入49第49页第49页50例：甲烷在500oC分解： CH4(g) = C(s) + 2H2(g)求： (1) p=1atm 和 0.5atm，不含惰性气体时，CH4 =？ (2) p=1atm，含50%惰性气体时，CH4 =？解：(1) CH4(g) = C(s) + 2H2(g) 开始n/mol 1 0 平衡n/mol 1 2 nB =1+ ， B =1 p=101.325 kPa时， = 0.307p= 50.663 kPa时， = 0.415第50页第50页51(2)

7、CH4(g) = C(s) + 2H2(g) 惰性气体 开始n/mol 1 0 1平衡n/mol 1- 2 1 nB =2+ ， B =1 p =101.325 kPa时，解得 = 0.391注意：对于恒容反应，加入惰性气体后，不会改变系统中各组分分压，因此对反应平衡无影响。 第51页第51页相平衡组分数，相数，自由度数概念和计算相律相图辨认步冷曲线绘制杠杆规则应用52第52页第52页二组分系统相图识图规则图中“”表示稳定化合物图中“”表示不稳定化合物图中“”表示三相线“头平足平”图形一定是两相区 （上温度相同，下温度相同）无规则图形是单相区53第53页第53页电化学电极反应，电池反应阴极，阳

8、极，正极，负极要求法拉第定律电池图式原电池热力学（电池电动势与热力学函数关系）能斯特方程电极电势及其计算54第54页第54页书写电池图式, 按惯例, 把负极写在左边, 正极写在右边, 从左到右依次排列各种相态物质; 用单垂线“|”表示相与相间界面, 但用单虚垂线“ ”表示两个液相之间界面, 若采用盐桥则用双虚垂线“ ”表示. 普通还应指明物质相态及构成.电池图式:-) Zn|ZnSO4(aq) CuSO4(aq)|Cu (+55第55页第55页表面现象表面张力定义、大小和方向弯曲液面附加压力，Laplace方程微小液滴蒸气压开尔文公式固体表面Langmuir单分子层吸附理论液固界面，接触角，杨氏方程，润湿现象56第56页第56页化学动力学化学反应速率定义基元反应速率方程质量作用定律反应分子数和反应级数速率方程积分式，零级、一级、二级反应速率方程特点温度对反应速率影响，活化能，阿伦尼乌斯方程速率方程近