物理化学重点复习省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

物理化学物理化学任课教师：熊振海 15692166712QQ群：252472054（学号+姓名加入）答疑时间：周五下午第二答疑时间：周五下午第二大节大节 答疑地点：食品学院答疑地点：食品学院A115A115上海海洋大学物理化学课件辅导书：物理化学；高丕英；辅导书：物理化学；高丕英；.08 第二版第二版 第1页上海海洋大学物理化学课件绪绪 论论1.物理化学介绍物理化学介绍2.物理化学课程介绍物理化学课程介绍3.基本数学知识复习基本数学知识复习4.相关气体知识复习相关气体知识复习5.试验课要求试验课要求第2页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍 物理化学是从物质物理现象和化学现象联络入手，来探求化学改变及相关物理改变基本规律一门科学。-傅献彩傅献彩-a.什么是物理化学？什么是物理化学？第3页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍a.物理化学研究什么？物理化学研究什么？(1)化学改变方向和程度问题化学改变方向和程度问题 (2)化学反应速率和机理问题化学反应速率和机理问题(3)物质性质与其结构之间关系问题物质性质与其结构之间关系问题第4页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍b.物理化学研究方法？物理化学研究方法？化化 学学 反反 应应压力压力压力压力p p体积体积体积体积V V温度温度温度温度T T能量转化能量转化能量转化能量转化总结规律总结规律总结规律总结规律物理化学物理化学物理化学物理化学改变改变改变改变热光电热光电热光电热光电第5页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍b.物理化学研究方法？物理化学研究方法？（1）遵照）遵照“实践实践理论理论实践实践”认识过程，分认识过程，分别采取归纳法和演绎法，即从众多试验事实概别采取归纳法和演绎法，即从众多试验事实概括到普通，括到普通，再从普通推理到个别思维过程。再从普通推理到个别思维过程。（2）综合应用微观与宏观研究方法，主要有：）综合应用微观与宏观研究方法，主要有：热热力学方法、统计力学方法和量子力学方法。力学方法、统计力学方法和量子力学方法。第6页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍b.物理化学研究方法？物理化学研究方法？热力学方法：热力学方法：以众多质点组成以众多质点组成宏观体系作为研究对象宏观体系作为研究对象，以两个，以两个经典热力学定律为基础，用一系列热力学函数及其变经典热力学定律为基础，用一系列热力学函数及其变量，描述体系从始态到终态宏观改变，而量，描述体系从始态到终态宏观改变，而不包括改变不包括改变细节细节。经典热力学方法只适合用于平衡体系。经典热力学方法只适合用于平衡体系。第7页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍b.物理化学研究方法？物理化学研究方法？统计力学方法：统计力学方法：用用概率规律概率规律计算出体系内部大量质点微观运动平计算出体系内部大量质点微观运动平均结果，从而解释宏观现象并能计算一些热力学宏观均结果，从而解释宏观现象并能计算一些热力学宏观性质。性质。量子力学方法：量子力学方法：用用量子力学基本方程量子力学基本方程（E.Schrodinger方程）求解方程）求解组成体系微观粒子之间相互作用及其规律，从而指示组成体系微观粒子之间相互作用及其规律，从而指示物性与结构之间关系。物性与结构之间关系。第8页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍c.物理化学建立与发展？物理化学建立与发展？第一阶段：第一阶段：1887-1920 s 化学平衡和化学反应速率唯象规律建立化学平衡和化学反应速率唯象规律建立19世纪中叶世纪中叶:热力学第一定律和热力学第二定律提出热力学第一定律和热力学第二定律提出1850：第一次定量测定反应速率第一次定量测定反应速率1879：质量作用定律建立质量作用定律建立1889：Arrhenius 公式建立和活化能概念提出公式建立和活化能概念提出1887：德文德文“物理化学物理化学”杂志创刊杂志创刊1906-1912：Nernst热定理和热力学第三定律建立热定理和热力学第三定律建立第9页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍c.物理化学建立与发展？物理化学建立与发展？第二阶段：第二阶段：1920 s-1960 s：结构化学和量子化学蓬勃发展和化学改变结构化学和量子化学蓬勃发展和化学改变规律微观探索规律微观探索1926 量子力学建立量子力学建立;1927 求解氢分子薛定谔方程求解氢分子薛定谔方程;1931 价键理论建立价键理论建立;1932 分子轨道理论建立分子轨道理论建立;1935 共振理论建立共振理论建立;1918 提出双分子反应碰撞理论提出双分子反应碰撞理论;1935 建立过渡态理论建立过渡态理论;1930 提出链反应动力学理论提出链反应动力学理论.第10页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍c.物理化学建立与发展？物理化学建立与发展？第三阶段：第三阶段：1960 s-1960 s-：(1)(1)从宏观到微观从宏观到微观(2)(2)从体相到表相从体相到表相(3)(3)从定性到定量从定性到定量(4)(4)从单一学科到交叉学科从单一学科到交叉学科(5)(5)从研究平衡态到研究非平衡态从研究平衡态到研究非平衡态第11页上海海洋大学物理化学课件1.物理化学介绍d.物理化学研究前沿？物理化学研究前沿？催化基础研究催化基础研究原子簇化学研究原子簇化学研究分子动态学研究分子动态学研究生物大分子和药品大分子研究生物大分子和药品大分子研究第12页上海海洋大学物理化学课件2.物理化学课程介绍a.成绩评定？成绩评定？期末（期末（70%），出勤（），出勤（10%），试验（），试验（20%）期末考试形式：期末考试形式：闭卷考试闭卷考试第13页上海海洋大学物理化学课件2.物理化学课程介绍b.参考书目？参考书目？推荐参考书教材：推荐参考书教材：物理化学物理化学 傅献彩等编（南京大学傅献彩等编（南京大学)物理化学物理化学 王正烈编王正烈编（天津大学）（天津大学）物理化学物理化学 胡英主编（华东理工大学）胡英主编（华东理工大学）物理化学解题指导物理化学解题指导 （南京大学（南京大学)第14页上海海洋大学物理化学课件2.物理化学课程介绍c.学习方法？学习方法？第一步骤：认真听课第一步骤：认真听课预习。预习。认真听课：注意以下三点认真听课：注意以下三点 基本概念；基本理论基本概念；基本理论；基本计算基本计算；公式推导过程和公式限制条件；公式推导过程和公式限制条件；基本概念和公式怎样在例题中应用。基本概念和公式怎样在例题中应用。作好笔记。作好笔记。第15页上海海洋大学物理化学课件2.物理化学课程介绍c.学习方法？学习方法？第二步骤：课后复习和做习题第二步骤：课后复习和做习题复习：整理和补充笔记，注意及时总结复习：整理和补充笔记，注意及时总结做习题：做习题：规律：一看、二仿、三做。规律：一看、二仿、三做。第16页上海海洋大学物理化学课件2.物理化学课程介绍d.课程纪律？课程纪律？1.上课铃声结束未进入教室，记旷课；未进入试验室，上课铃声结束未进入教室，记旷课；未进入试验室，上课铃声结束未进入教室，记旷课；未进入试验室，上课铃声结束未进入教室，记旷课；未进入试验室，取消此次试验资格和成绩；取消此次试验资格和成绩；取消此次试验资格和成绩；取消此次试验资格和成绩；2.请假：病假请假：病假请假：病假请假：病假（医院假条）（医院假条）（医院假条）（医院假条）+事假事假事假事假（家长和辅导员签字）（家长和辅导员签字）（家长和辅导员签字）（家长和辅导员签字）+世博世博世博世博会志愿者；会志愿者；会志愿者；会志愿者；3.旷课满三次，取消期末考试资格；旷课满三次，取消期末考试资格；旷课满三次，取消期末考试资格；旷课满三次，取消期末考试资格；4.编造、篡改试验数据，只要发觉一次，本学期试验编造、篡改试验数据，只要发觉一次，本学期试验编造、篡改试验数据，只要发觉一次，本学期试验编造、篡改试验数据，只要发觉一次，本学期试验成绩计零分；成绩计零分；成绩计零分；成绩计零分；第17页上海海洋大学物理化学课件3.基本数学知识复习a.函数函数函数：函数：Z=f(x,y)如理想气体压力、温度和体积三个物如理想气体压力、温度和体积三个物理量中：理量中：p=f1(T,V),压力是温度和体积函数压力是温度和体积函数 V=f2(T,p),体积是温度和压力函数体积是温度和压力函数 T=f3(p,V),温度是压力和体积函数温度是压力和体积函数第18页上海海洋大学物理化学课件3.基本数学知识复习b.b.全微分全微分全微分全微分:若若若若p=f(T,V)p=f(T,V)p=f(T,V)p=f(T,V)其物理意义其物理意义：p是一个状态函数，是一个状态函数，dp只与始、终只与始、终态相关，而与路径无关。态相关，而与路径无关。第19页上海海洋大学物理化学课件3.基本数学知识复习c.c.偏微商物理意义：如偏微商物理意义：如偏微商物理意义：如偏微商物理意义：如 p=f(T,V)p=f(T,V)p=f(T,V)p=f(T,V)注意：注意：注意：注意：其意义是改变率而不是改变值其意义是改变率而不是改变值其意义是改变率而不是改变值其意义是改变率而不是改变值;其几何意义是改变曲线斜率其几何意义是改变曲线斜率其几何意义是改变曲线斜率其几何意义是改变曲线斜率.表示等容条件下表示等容条件下表示等容条件下表示等容条件下 p p随随随随T T改变率改变率改变率改变率;表示等温条件下表示等温条件下表示等温条件下表示等温条件下 p p随随随随V V改变率改变率改变率改变率;p pT T(p p/T T)V Vp pV V(p p/V V)T T第20页上海海洋大学物理化学课件3.基本数学知识复习d.d.微分法则与积分法则（复习高等数学）微分法则与积分法则（复习高等数学）第21页上海海洋大学物理化学课件4.相关气体知识复习a.a.理想气体理想气体理想气体理想气体R=8.314 JmolR=8.314 Jmol-1-1KK-1-1 =1.987cal=1.987calK K-1-1molmol-1-1 =0.08206 atm =0.08206 atmL L K K-1 1molmol-1 1第22页上海海洋大学物理化学课件4.相关气体知识复习b.b.气体分压和道尔顿分压定律气体分压和道尔顿分压定律此定义既适合用于理想气体也适合用于实际此定义既适合用于理想气体也适合用于实际气体气体在气体混合物中在气体混合物中pB:气体气体B分压分压 p：混合气体总压混合气体总压xB:气体气体B在混合气中摩尔分数在混合气中摩尔分数第23页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求a a、试验内容、试验内容试验内容周次周次 地点地点1液体饱和蒸汽压测定2溶解热测定3电导法测定弱电解质电离常数4原电池电动势测定5蔗糖水解动力学评价6溶液表面张力测定最大气泡法7双液系气液平衡相图第24页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求b b、试验要求、试验要求（1）试验预习。预习是做好试验关键。学生在试验前要充分预习，明确此次试验中测定什么量，最终求什么量，用什么试验方法，使用什么仪器，控制什么试验条件。（2）试验统计。统计试验数据和现象必须忠实、准确，不能随意涂改数据，数据统计提议表格化，字迹要整齐、清楚。（3）试验汇报。认真按照试验指导书内容写出试验汇报，以提升在试验数据处理、作图、误差分析、问题归纳等方面能力。试验结果与讨论可包含：对试验现象分析和解释、对试验结果误差分析、对试验改进意见、心得体会等。第25页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求c c、间接测量值误差估算间接测量值误差估算误差传递公式误差传递公式 1）设N=x+y+z+.则dN=dx+dy+dz N=x+y+z2）设N=XYZ 则dN=YZx+XZy+XYz N/N=x/x+y/y+z/z第26页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求c c、间接测量值误差估算间接测量值误差估算误差传递公式误差传递公式 第27页试验数据处理普通有列表法、作图法和数学方程处理法以及计算机处理等方法。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示第28页(1)表格要有名称。(2)每行（或列）开头一栏都要列出物理量名称和单位，并把二者表示为相除形式。因为物理量符号本身是带有因为物理量符号本身是带有单位，除以它单位，即等于表中纯数字。单位，除以它单位，即等于表中纯数字。(3)数字要排列整齐，小数点要对齐，公共乘方因子应以与物理量符号相除形式写在题栏。(4)表格中表示数据次序为：由左到右，由自变量到因变量，能够将原始数据和处理结果列在同一表中，但应在表格下面列出算式，写出计算过程。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示列表法第29页蒸蒸馏馏水在不一水在不一样样温度下粘度、运温度下粘度、运动动粘度和密度粘度和密度温度/粘度/cP运动粘度/厘斯密度/(gcm3)20253035401.0020.8900.7970.7190.6531.00380.8930.8010.7240.6580.998200.997050.995650.9940630.99221上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示列表法第30页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示作图法1.坐标轴：坐标轴标签（单位）、刻度线、刻度标签、箭头坐标轴：坐标轴标签（单位）、刻度线、刻度标签、箭头2.曲线：数据标识，图例标志曲线：数据标识，图例标志3.标题标题第31页坐标纸作图坐标纸作图适当选择坐标百分比，以表示出全部有效数字为适当选择坐标百分比，以表示出全部有效数字为准，即最小毫米格内表示有效数字最终一位。每准，即最小毫米格内表示有效数字最终一位。每厘米格以代表厘米格以代表 1 1，2 2，5 5为宜，切忌为宜，切忌 3 3，7 7，9 9。假如。假如作直线，应正确选择百分比，使直线呈作直线，应正确选择百分比，使直线呈 4545倾斜倾斜为宜。为宜。坐标原点不一定选在零，应使所作直线与曲线匀坐标原点不一定选在零，应使所作直线与曲线匀称地分布于图面中。在两条坐标轴上每隔称地分布于图面中。在两条坐标轴上每隔 1 cm 1 cm 或或 2 cm 2 cm 均匀地标上所代表数值，而图中所描各点详均匀地标上所代表数值，而图中所描各点详细坐标值无须标出。细坐标值无须标出。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示作图法第32页描点时，应用细铅笔将所描点准确而清楚地标在描点时，应用细铅笔将所描点准确而清楚地标在其位置上，可用其位置上，可用，等符号表示，符等符号表示，符号总面积表示了试验数据误差大小，所以不应超号总面积表示了试验数据误差大小，所以不应超出出 1mm 1mm 格。同一图中表示不一样曲线时，要用格。同一图中表示不一样曲线时，要用不一样符号描点，以示区分。不一样符号描点，以示区分。作曲线时，应尽可能多地经过所描点，但不要强作曲线时，应尽可能多地经过所描点，但不要强行经过每一个点。对于不能经过点，应使其等量行经过每一个点。对于不能经过点，应使其等量地分布于曲线两边，且两边各点到曲线距离之平地分布于曲线两边，且两边各点到曲线距离之平方和要尽可能相等。描出曲线应平滑均匀。方和要尽可能相等。描出曲线应平滑均匀。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示作图法第33页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示作图法第34页上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示作图法第35页将试验中各变量间依赖关系用解析形式表示出来方法叫数学方程处理法。它不但方式简单而且便于深入求解，如积分、微分、内插等。首先要找出变量之间函数关系，然后将其线性化，深入求出直线方程系数斜率m和截距b，即可写出方程式。也可将变量之间关系直接写成多项式，经过计算机曲线拟合求出方程系数。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示数学方程处理法第36页 测量中能测量出来数字叫有效数字。它包含测量中全部准确数字和一位预计数字。1.有效数字表示方法有效数字表示方法(1)任何一个物理量数据，其有效数字最终一位，在位数上应与误差最终一位对齐，如12.l50.02。(2)为了明确地表示有效数字，普通采取科学记数法。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示有效数字处理第37页2.有效数字处理规则(1)误差普通只取一位有效数字，最多两位。(2)有效数字位数越多，数值准确度也越 大，相对误差越小。(3)若第一位数值等于或大于8，则有效数字总位数可多算一位，如9.23即使只有三位，但在运算时，能够看作四位。上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示有效数字处理第38页(4)运算中舍弃过多不定数字时，应用“4舍6入，逢5尾留双”法则，比如有以下两个数值：9.435、4.685，整化为三位数，依据上述法则，整化后数值为9.44与4.68(5)在加减运算中，各数值小数点后所取位数，以其中小数点后位数最少者为准。比如：56.38+17.889+21.6=56.4+17.9+21.6=95.9上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示有效数字处理第39页(6)在乘除运算中，所得有效数字应以各值中有效数字最少者为标准。(7)在乘方或开方运算中，结果可多保留一位。(8)对数运算时，对数中首数不是有效数字，对数尾数位数，应与各数值有效数字相当。lg 1983=3.29722714 3.2972上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示有效数字处理第40页(9)算式中，常数，e及乘子2和一些取自手册常数，如阿佛加德罗常数、普朗克常数等，不受上述规则限制，其位数按实际需要取舍。(10)指数函数,10 x或ex位数和x小数点后位数相同（包含紧接小数点后面0）100.0035=1.00809611.008上海海洋大学物理化学课件5.试验课要求d d、数据处理与结果表示有效数字处理第41页