物理化学复习课省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

物理化学（下册）复习课第1页第七章 电化学电解质定义，导电机理。原电池与电解池组成、定义、区分，表示方法。一、法拉第定律及其数学表示式 Q=ZF二、离子迁移数t定义式、计算公式及其测定方法t+t-=1三、电导率k及摩尔电导率m 第2页1、定义2、计算（1）求电导池常数：（2）求电导率：（3）求摩尔电导率：3、摩尔电导率与浓度关系4、科尔劳施离子独立运动定律5、电导测定应用四、电解质平均活度 及平均活度系数第3页1、从下述各公式计算：2、对强电解稀溶液从德拜-许克尔极限公式计算五、电动势测定应用1、热力学函数和可逆反应热注意：德拜-休克尔极限公式适用范围c0.01mol.kg-1a，还能够利用能斯特方程计算第4页2、求标准平衡常数3、求pH值设计一与H+相关电池，测定电动势即可求pH.4、求从能斯特方程能够求出 ，深入求六、能斯特方程第5页七、电极电势计算公式电极电势与电池电动势：E=E右 E左 E=E右 E左九、电极极化与超电势八、电池设计与应用1、电池设计标准；2、设计电池计算难溶盐溶解度等。1、极化与超电势定义2、电解时物质在电极上析出次序。第6页经典例题例1.电池 AgAgCl(s)KCl(b)Hg2Cl2(s)Hg(l).此电池电动势与温度关系为:E=0.0455 V+3.3810-4(t-25)V/。(1)写出电极反应及电池反应；(2)计算所写电池反应在298K时，G，S，焓变H。第7页解：负极反应 2Ag+2Cl-=2AgCl(s)+2e 正极反应 Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl 电池反应 2Ag+Hg2Cl2(s)=2Hg(l)+2AgCl(s)25时,E=0.0455 V,()=3.3810-4 V.K-1G-zEF-20.045596500=8.78 kJ.mol-1SzF()=2965003.3810-4=65.2 J.mol-1.K-1 H -zEF+zFT()=-20.045596500+2965002983.3810-4 =1.066104J.mol1=10.66 kJ.mol-1第8页例2.电池：Pt H2(100Kpa)H2SO4(0.5mol.kg-1)Hg2SO4(s)Hg(l)Pt在250C时电动势为0.6960V，已知E(SO42-Hg2SO4(s)Hg)=0.6150V。（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算250C时，上述电池反应平衡常数K及 （3）计算250C时，b=0.5 mol.kg-1H2SO4水溶液中H2SO4活度a(H2SO4)及离子平均活度 。第9页 解：（1）、阳极：H2 2H+2e-阴极：Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-电池反应：Hg2SO4(s)+H2=2Hg(l)+H2SO4 （2）、E=E(SO42-Hg2SO4(s)Hg)E(H2 H+)=E(SO42-Hg2SO4(s)Hg)=0.615V 得：=-134.3KJ.mol-1 第10页(3)、由能斯特方程：得：a(H2SO4)=1.8210-3（bb)ab(b+b-)1/=能够计算平均活度因子第11页例3、25时测得电池电动势E为1.136V。已知在此温度下标准还原电极电势为：（1）求25时该电池反应（2）当该电池电动势E=1.2V时氯气压力应为多少？你认为这时电动势有没有实用价值。（3）求AgCl(s)活度积（或溶度积）。第12页解：（1）电池反应：（2）可算得：压力过大，无实用价值。（3）把 设计成电池，则阳极：阴极：第13页标准电动势：而可经过给定电池：进行计算。所以：第14页第十章 界面现象一、表面张力定义及其影响原因二、附加压力定义及拉普拉斯方程表面张力、表面功及表面吉布斯函数对空气中气泡，如肥皂泡：拉普拉斯方程拉普拉斯方程三、毛细现象第15页四、开尔文公式注意：此式常与其它公式联用：（1）与拉普拉斯方程联用，则(2)与 联用，则第16页五、掌握吸附定义，物理吸附和化学吸附区分。六、掌握朗缪尔吸附理论关键点；朗缪尔吸附等温方程：=V a/Vam七、了解溶液吸附概念；吉布斯等温吸附方程：第17页八、了解表面活性剂定义、分类、应用及其在溶液中排布方式；了解临界胶束浓度概念。九.对润湿现象判断第18页用接触角判断润湿程度用接触角判断润湿程度将杨氏方程将杨氏方程 代入上述几个润湿现象代入上述几个润湿现象式子中：式子中：沾湿过程：沾湿过程：浸湿过程：浸湿过程：铺展过程：铺展过程：依据依据G0，则有：，则有：沾湿过程：沾湿过程：浸湿过程：浸湿过程：铺展过程：铺展过程：第19页例1、水表面张力与温度关系为：今将10kg纯水在303K及100kPa条件下等温等压可逆分散成半径r=10-8m球形雾滴。计算：（1）该雾滴所受到附加压力。（2）小雾滴饱和蒸气压。（3）环境所消耗非体积功（即表面功）。已知303K、100kPa 时水密度为995kg.m-3饱和蒸气压为4.24kPa.不考虑分散度对水表面张力影响。经典例题第20页解：（1）先求出303K（30）时表面张力附加压力（2）利用开尔文公式第21页（3）非体积功即为表面功 ，A是半径为r、N个雾滴总表面积，雾滴为球形，故：第22页例2、25时乙醇水溶液表面张力与溶液 中乙醇浓度c（单位mol.dm-3)关系为：计算c=0.6mol.dm-3时（1）溶液表面张力。（2）乙醇在液面表面过剩。（3）将半径为10-3m玻璃毛细管垂直插入该溶液中（设乙醇水溶液完全润湿毛细管），溶液在毛细管中上升高度是多少？已知该液体密度为986kg.m-3,重力加速度g=9.80N.kg-1.第23页解：（1）c=0.6mol.dm-3时（2）由吉布斯吸附公式：第24页（3）由公式：因为乙醇水溶液完全润湿毛细管，所以第25页第十一章 化学动力学一、了解化学反应速率定义及表示式1、第一个定义、第一个定义（基于反应进度）2、第二种定义、第二种定义（基于浓度）3、恒容反应反应速率第26页4、消耗速率及生成速率A消耗速率消耗速率Z生成速率生成速率5、与A（或Z）关系二、了解基元反应和非基元反应定义，掌握基元反应质量作用定律。对于基元反应：aA+bB+cC yY+zZ第27页二、掌握速率方程普通表示式对于普通化学反应：aA+bB+=+yY+zZ三了解反应分子数反应级数及反应速率常数概念。四掌握零级一级二级反应速率方程积分公式半衰期公式及其特征；n 级反应积分通式及半衰期公式。（书上有表）五掌握速率方程确定方法:微分法积分法（试差法）半衰期法和隔离法等。第28页六掌握温度影响反应速率公式阿累尼乌斯公式（微分式定积分式和不定积分式）。第29页七了解活化分子活化能概念基元反应活化能与非基元反应活化能（表观活化能）区分。八掌握经典复合反应（一级对行反应平行反应和连串反应）动力学特征动力学公式。如：对行反应：，KC=k1/k-1第30页平行反应：，CY/CZ=k1/k2九掌握复合反应近似处理方法。1控制步骤法在连串反应中速率最慢一步，称为在连串反应中速率最慢一步，称为控制步骤控制步骤。控制步骤法只有在连串反应中才适用。比如：连串反应假如k1k2，则第二步为控制步骤。第31页2、平衡态近似法k1 k-1(快速平衡）（慢）3、稳态近似法在连串反应中：A B Yk1 k2若 k1 k2,第一步为控制步骤;中间产物中间产物 B 浓度是很小浓度是很小,近似看做不随时间而改变不随时间而改变：dCB/dt=0第32页 在非基元反应各个基元步骤中，往往有些活泼中间物生成，如自由原子或自由基自由原子或自由基等，它们在反应中消失很快，能够用稳态法处理。十、了解链反应及其特征、怎样用稳态法推导链反应动力学方程。十一、掌握催化剂基本特征，催化反应普通机理。第33页例1、298K时N2O5气相分解半衰期为342 min，此值与N2O5起始压力无关。求：（1）反应速率常数。（2）反应物反应了90%所需时间。（3）若N2O5初始压力po=105Pa,反应10min后总压力为多少？（设开始只有N2O5。）经典例题第34页解：（1）从题意知 与po无关，故为一级反应。t=0 po 0 0 t=t pt 2(po-pt)第35页从一级反应积分式可求出pt。第36页例2、恒定体积反应器中，进行以下反应：A(g)B(g)k1 k-1在300K时k1=0.2min-1，k-1=0.005min-1。温度增加10K，正逆反应速率常数k1和k-1分别为原来2和2.8倍。求：（1）300K时平衡常数。（2）正、逆反应活化能及反应热效应。（3）在300K恒温下，系统中反应开始时只有A物质，测得压力pAo=150kPa,问到达平衡时，系统中A、B各占多少？（4）若使系统中pA=10 kPa，需经过多长时间？（5）完成距平衡浓度二分之一时间。第37页解：可算出正反应：同理可算出逆反应：第38页联合求解可得：（4）一级对行反应代入数值可得：（5）（3）因反应前后总物质量不变，故恒容反应时总压不变第39页例3、反应C2H6+H2=2CH4机理以下：其中CH3.、H.为活泼中间物，请导出以 表示速率方程。第40页 证实：由稳态近似法：+得：第41页 代得：代得：第42页第十二章 胶体化学1、了解分散系统定义和分类2、了解溶胶及高分子溶液各自主要特征（热力学与动力学稳定性）。3、了解溶胶制备方法。4、了解丁铎尔现象（瑞利公式应用）、布朗运动等实质。5、掌握斯特恩双电层理论关键点，双电层结构，区分热力学电势 、斯特恩电势 及 电势，了解 电势应用。6、了解胶核、胶体粒子及胶团概念，第43页掌握胶团结构表示方法。7、了解溶胶稳定理论基本思想。8、了解电解质对溶胶聚沉作用。聚沉值、聚沉能力概念；掌握判别电解质聚沉能力大小方法（价数规则和感胶离子序）。判断电解质聚沉能力判断电解质聚沉能力 方法方法、与胶粒带电相反离子（反离子）是主要起聚沉、与胶粒带电相反离子（反离子）是主要起聚沉作用离子，即反离子是起主要聚沉作用。作用离子，即反离子是起主要聚沉作用。、聚沉离子价数愈高，聚沉能力愈强。、聚沉离子价数愈高，聚沉能力愈强。、电解质所含聚沉离子个数及价数皆相同不一样、电解质所含聚沉离子个数及价数皆相同不一样离子，聚沉能力取决于感交离子序。离子，聚沉能力取决于感交离子序。第44页、电解质所含聚沉离子价数及种类皆相、电解质所含聚沉离子价数及种类皆相同，但个数不一样时，离子个数愈多电解同，但个数不一样时，离子个数愈多电解质，聚沉能力愈强。质，聚沉能力愈强。、若外加电解质中反离子个数、价数及、若外加电解质中反离子个数、价数及种类全相同时，则需看另外一个离子。此种类全相同时，则需看另外一个离子。此离子对带异号电荷胶粒聚沉能力越强，则离子对带异号电荷胶粒聚沉能力越强，则对带同号电荷胶粒聚沉能力愈弱。对带同号电荷胶粒聚沉能力愈弱。9、了解高分子溶液渗透压和黏度，唐南平衡第45页例、在浓度为10mol.m-3 20cm3AgNO3溶液中，缓缓滴加浓度为15mol.m-3KBr溶液10cm3，以制备AgBr溶胶。（1）写出AgBr溶胶胶团结构式。（2）在三个分别盛10cm3AgBr溶胶烧瓶中，各加入KNO3、K2SO4、K3PO4溶液使其聚沉，最少需加电解质数量为：1.0mol.dm-3KNO35.8cm3；0.01 mol.dm-3K2SO48.8cm-3；1.510-3 mol.dm-3K3PO48.0 8cm-3。计算各电解质聚沉值以及它们聚沉能力之比。第46页解：（1）溶液中AgNO3和KBr物质量分别为：因AgNO3过量，故AgBr溶胶胶团结构为：（2）各电解质聚沉值为：KNO3：K2SO4：第47页K3PO4：聚沉能力之比为：KNO3：K2SO4：K3PO4第48页