物理化學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)省名師優(yōu)質(zhì)課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

物理化學(xué)

基本要求之復(fù)習(xí)關(guān)鍵點(diǎn)第1頁(yè)第一章氣體1.理想氣體狀態(tài)方程重點(diǎn)）對(duì)于實(shí)際氣體limpV=nRT第2頁(yè)2.道爾頓分壓定律pB=yBp=(nB/n)p=(nB/n)nRT/V

所以pB/pA=nB/nA=χB/χA理想氣體混合物中某一組分分壓力等于該組分與其混合物相同溫度和體積單獨(dú)存在時(shí)壓力。第3頁(yè)3.阿馬加定律（分體積定律）VB=yBV

所以VB/VA=nB/nA=χB/χA理想氣體混合物總體積等于各個(gè)組分以同混合物相同溫度和壓力單獨(dú)存在時(shí)分體積之和。第4頁(yè)第二章

熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用第5頁(yè)一、了解熱力學(xué)一些基本概念1.

體系和環(huán)境被劃定研究對(duì)象稱為體系。體系以外與體系親密相關(guān)，影響所能及部分稱為環(huán)境。

體系能夠分為三類：隔離體系、封閉體系和敞開(kāi)體系。

第6頁(yè)2.體系性質(zhì)和狀態(tài)函數(shù)體系性質(zhì)就是體系宏觀物理量。它能夠分為二類：廣度性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì)。

廣度性質(zhì)其數(shù)值與體系中物質(zhì)數(shù)量成正比，在一定條件下含有加和性。強(qiáng)度性質(zhì)數(shù)值取決于體系本身性質(zhì)，無(wú)加和性。

第7頁(yè)態(tài)函狀數(shù)

體系狀態(tài)是體系全部熱力學(xué)性質(zhì)綜合表現(xiàn)。在熱力學(xué)中，把僅決定于它現(xiàn)在所處狀態(tài)而與其過(guò)去歷史無(wú)關(guān)體系性質(zhì)叫做狀態(tài)函數(shù)。即當(dāng)體系狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，它一系列性質(zhì)也隨之而改變。改變值，只取決于體系始態(tài)和終態(tài)，而與改變時(shí)所經(jīng)歷詳細(xì)路徑無(wú)關(guān)。狀態(tài)函數(shù)含有全微分性質(zhì)。第8頁(yè)3.可逆過(guò)程與最大功

可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程概念：當(dāng)體系經(jīng)過(guò)某一過(guò)程，由狀態(tài)（1）變到狀態(tài)（2之后，假如能使體系和環(huán)境都完全回到原來(lái)狀態(tài)，而不留下其它改變，則該過(guò)程就稱為可逆過(guò)程。反之，假如用任何方法都不能使體系和環(huán)境都完全復(fù)原，則該過(guò)程稱為不可逆過(guò)程。

在等溫可逆膨脹過(guò)程中體系對(duì)環(huán)境做最大功，在等溫可逆壓縮過(guò)程中環(huán)境對(duì)體系做最小功。第9頁(yè)4.熱和功過(guò)程函數(shù)熱(Q)：因?yàn)闇囟炔灰粯?，在體系與環(huán)境之間傳遞能量稱為熱。要求：體系吸熱，熱為正值；體系放熱，熱為負(fù)值。

功(W)：除了熱以外，體系與環(huán)境之間所傳遞其它各種形式能量統(tǒng)稱為功。在熱力學(xué)中，把功簡(jiǎn)單地分為體積功和非體積功（其它功）兩類，并要求：體系對(duì)環(huán)境做功，功為負(fù)值；環(huán)境對(duì)體系做功，功為正值。

第10頁(yè)基本公式（重點(diǎn)）1.體積功基本公式：

δW=-P外dV

2.封閉體系熱力學(xué)第一定律：

△U=Q+W

dU=δQ+δW

3.焓定義式：H≡U+PV第11頁(yè)4.兩個(gè)主要關(guān)系式：

ΔU=QV(封閉體系、Wf=0、等容過(guò)程)ΔH=QP

（封閉體系、Wf=0、等壓過(guò)程）

5.熱容定義式：

等壓熱容CP=δQP/dT=(

H/

T)P等容熱容CV=δQV/dT=(

U/

T)V條件？第12頁(yè)熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體應(yīng)用

掌握理想氣體各種過(guò)程Q、W、ΔU、ΔH計(jì)算(重點(diǎn)掌握）

在計(jì)算中必須明確：體系始態(tài)和終態(tài)（若有中間狀態(tài)，必須明確中間狀態(tài)）b)確定屬于什么過(guò)程c)依據(jù)給定條件，正確應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算第13頁(yè)CP,m與CV,m關(guān)系和慣用熱容值對(duì)于理想氣體

CP,m﹣CV,m=R單原子理想氣體CV,m=3R/2CP,m=5R/2第14頁(yè)幾個(gè)經(jīng)典過(guò)程(重點(diǎn)）1.無(wú)相變、無(wú)化變、Wf=0過(guò)程對(duì)于無(wú)相變、無(wú)化變、Wf=0封閉體系，理想氣體內(nèi)能和焓僅是溫度函數(shù)，U=f（T），H=f(T)，所以，在該條件下計(jì)算理想氣體內(nèi)能和焓改變都可用ΔU=∫CVdT=CV(T2﹣T1)(CV為常數(shù))ΔH=∫CPdT=CP(T2﹣T1)(CP為常數(shù))

Q和W不是狀態(tài)函數(shù)，所以過(guò)程不一樣，值不一樣。第15頁(yè)★自由膨脹：Q=0,W=0,ΔU=0,ΔH=0

★等溫可逆過(guò)程：ΔU=0,ΔH=0，Q=-W=nRT㏑(V2/V1)=nRT㏑(P1/P2)

★絕熱過(guò)程：Q=0,W=ΔU=CV（T2-T1)ΔH=CP(T2-T1)第16頁(yè)★絕熱可逆過(guò)程：Q=0,W=ΔU=CV（T2-T1)ΔH=CP(T2-T1)第17頁(yè)★等容過(guò)程：W=0,

Qv=ΔU=CV（T2-T1)ΔH=CP(T2-T1)

★等壓過(guò)程：W=-P外(V2﹣V1),ΔU=CV（T2-T1)QP=ΔH=CP(T2-T1)第18頁(yè)2.等溫等壓相變（重點(diǎn)）等溫等壓可逆相變：W=-P(V2﹣V1),QP=Δ相變H=nΔ相變Hm,ΔU=QP﹣W

等溫等壓不可逆相變-----普通設(shè)計(jì)一個(gè)可逆過(guò)程計(jì)算

第19頁(yè)四.化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算了解化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、反應(yīng)進(jìn)度、化合物生成焓、燃燒焓等概念

1.化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算

ΔrHθm=∑υBΔfHθm(B)ΔrHθm=﹣∑υBΔCHθm(B)第20頁(yè)五、Hess定律（Hess’slaw）（重點(diǎn)）不論反應(yīng)是一步完成，還是分幾步完成，其熱效應(yīng)相同，當(dāng)然要保持反應(yīng)條件（如溫度、壓力等）不變。反應(yīng)熱效應(yīng)只與起始和終了狀態(tài)相關(guān)，與改變路徑無(wú)關(guān)。第21頁(yè)Hess定律第22頁(yè)

第三章熱力學(xué)第二定律第23頁(yè)一、熱力學(xué)第二定律經(jīng)驗(yàn)說(shuō)法和自發(fā)改變共同特征1.

經(jīng)驗(yàn)說(shuō)法

克勞修斯說(shuō)法：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引發(fā)其它改變。

開(kāi)爾文說(shuō)法：不可能從單一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣?，而不發(fā)生其它改變。

2.自發(fā)改變共同特征--------不可逆性第24頁(yè)

二、明確熵、亥姆霍茲自由能、吉布斯自由能定義及它們?cè)谔囟l件下物理意義熵（S）（重點(diǎn)）

dS=(δQ/T)RΔS=∫(δQ/T)R第25頁(yè)2.亥姆霍茲自由能A

：A≡

U﹣TS在等溫過(guò)程中δW≤﹣dA或W≤﹣ΔA在等溫過(guò)程中,一個(gè)封閉體系所能做最大功等于其亥姆霍茲自由能降低，即（﹣ΔA）T=Wmax第26頁(yè)3.吉布斯自由能G：G≡H﹣TS

在等溫等壓過(guò)程中δWf≤﹣dG

或Wf≤﹣ΔG

在等溫等壓過(guò)程中,一個(gè)封閉體系所能做最大非體積功等于其吉布斯自由能降低，即

(﹣ΔG)T,P=(Wmax)f第27頁(yè)三、熱力學(xué)判據(jù)（重點(diǎn)）

1.克勞修斯不等式ΔS﹣∑(δQ/T)≥O不可逆

可逆2.

dS(隔離)=dS﹢dS(環(huán)境)≥0或ΔS(隔離)=ΔS﹢ΔS(環(huán)境)≥0不可逆（自發(fā)）

可逆＜0不能發(fā)生過(guò)程

ΔS(環(huán)境)=﹣Q(體系實(shí)際過(guò)程)/T(環(huán)境)第28頁(yè)在隔離體系中，自發(fā)改變總是朝著熵增加方向進(jìn)行。熵增加原理：在絕熱條件下，趨向于平衡過(guò)程使體系熵增加。或，一個(gè)隔離體系熵永不降低。第29頁(yè)

3.亥姆霍茲自由能判據(jù)

（dA）T,V,Wf=0

≤0不可逆（自發(fā)）

可逆（平衡）＞0（非自發(fā)）在等溫等容不做其它功條件下，自發(fā)改變總是朝向亥姆霍茲自由能降低方向進(jìn)行，直至體系到達(dá)平衡。

第30頁(yè)4.吉布斯自由能判據(jù)

（dG）T,P,Wf=0

≤0不可逆（自發(fā)）

可逆（平衡）

＞0不能自發(fā)過(guò)程在等溫等壓不做其它功條件下，自發(fā)改變總是朝向吉布斯自由能降低方向進(jìn)行，直至體系到達(dá)平衡。第31頁(yè)五.熟練掌握一些簡(jiǎn)單過(guò)程

ΔS、ΔA、ΔG計(jì)算

1.無(wú)相變、無(wú)化變、Wf=0過(guò)程

★理想氣體等溫可逆過(guò)程(重點(diǎn)）ΔS=nR㏑(V2/V1)=nR㏑(P1/P2)ΔA=ΔG=nRT㏑(V1/V2)=nRT㏑(P2/P1)

第32頁(yè)

★等容過(guò)程

ΔS=∫(CV/T)dT=CV㏑(T2/T1)(CV為常數(shù))ΔG=ΔH﹣Δ(T2S2﹣T1S1),ΔA=ΔU﹣Δ(T2S2﹣T1S1)S2=S1+ΔS第33頁(yè)★等壓過(guò)程ΔS=∫(CP/T)dT=CP㏑(T2/T1)(CP為常數(shù))

ΔG=ΔH﹣Δ(T2S2﹣T1S1),ΔA=ΔU﹣Δ(T2S2﹣T1S1)S2=S1+ΔS第34頁(yè)

★理想氣體絕熱可逆過(guò)程

ΔS=0ΔG=ΔH﹣SΔTΔA=ΔU﹣SΔT第35頁(yè)★理想氣體從P1V1T1改變到P2V2T2過(guò)程ΔS=nR㏑(V2/V1)+

CV㏑(T2/T1)=nR㏑(P1/P2)+

CP㏑(T2/T1)=CV㏑(P2/P1)+

CP㏑(V2/V1)第36頁(yè)2.等溫等壓相變過(guò)程(重點(diǎn)）

等溫等壓可逆相變?chǔ)=Δ相變H/TΔG=0等溫等壓不可逆相變?chǔ)≠Δ相變H/T----設(shè)計(jì)一個(gè)可逆過(guò)程計(jì)算

克-克方程

第37頁(yè)

第四章多組分體系熱力學(xué)及在溶液中應(yīng)用

第38頁(yè)一、掌握稀溶液兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律

拉烏爾定律：PA=P*AXA亨利定律：PB=kx,BXB=km,BmB=kc,BCB

注意兩個(gè)定律區(qū)分和應(yīng)用第39頁(yè)四、稀溶液依數(shù)性（非揮發(fā)性溶質(zhì)）（重點(diǎn)）

1.什么是依數(shù)性？當(dāng)非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于溶劑形成稀溶液時(shí)，溶液蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)降低及產(chǎn)生滲透壓等，當(dāng)溶劑種類和數(shù)量確定時(shí)，這些性質(zhì)只決定于所含溶質(zhì)分子數(shù)目，而與溶質(zhì)本身性質(zhì)無(wú)關(guān)，故這些性質(zhì)稱為依數(shù)性。第40頁(yè)2.依數(shù)性主要表現(xiàn)(重點(diǎn)）

蒸氣壓下降ΔP=P*A﹣PA=P*AXB凝固點(diǎn)降低（析出固態(tài)純?nèi)軇│f=kfbB

沸點(diǎn)升高ΔTb=kbbB

滲透壓πV=nBRT,π=CBRT

濃度一樣是否意味著改變量一致？第41頁(yè)

第六章相平衡

第42頁(yè)一、相律（重點(diǎn)）明確相、相數(shù)Φ、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C、自由度f(wàn)

等含義及怎樣確定它們數(shù)值R：獨(dú)立化學(xué)平衡數(shù)R’:同一相中不一樣物種組成之間獨(dú)立關(guān)系數(shù)(濃度限制條件）,

一相中各物質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)之和為1這個(gè)關(guān)系除外第43頁(yè)2.相律：f+Φ=C+2（重點(diǎn)）

（只適合用于平衡體系）

式中“2”是指影響體系外界原因只有T和P兩個(gè)原因。

Φ＝C+2–ff=0,Φ最多第44頁(yè)二、相圖及其應(yīng)用

總要求：a）會(huì)看圖。能準(zhǔn)確指出相圖中各點(diǎn)、線、面意義及各相區(qū)存在穩(wěn)定相，三相線上三個(gè)相之間平衡關(guān)系

b）能用相律分析相圖中各點(diǎn)、線、面自由度數(shù)

c）正確應(yīng)用杠桿規(guī)則計(jì)算在兩相平衡時(shí)，兩個(gè)相相對(duì)數(shù)量

d）能依據(jù)二組分液－固平衡相圖，正確地畫出步冷曲線，并能說(shuō)明冷卻過(guò)程中體系相態(tài)改變

第45頁(yè)2.二組分體系相圖

1、二組分系統(tǒng)液液氣平衡相圖（重點(diǎn)）第46頁(yè)

液－固平衡相圖------重點(diǎn)簡(jiǎn)單低共熔混合物形成化合物體系（穩(wěn)定化合物和不穩(wěn)定化合物）

形成固熔體體系第47頁(yè)復(fù)雜二組分相圖識(shí)別方法：（1）首先看圖中有沒(méi)有垂線，如有傘形“”垂線為穩(wěn)定化合物，如有T形垂線為不穩(wěn)定化合物。（2）尋找復(fù)雜相圖中單相區(qū)－或部分互溶固溶體或部分互溶液相區(qū)，其特征是圍成這些單相區(qū)線段不包含三相線。（3）判別出單相區(qū)后，剩下均是由兩個(gè)單相區(qū)所夾面積，就是該兩相區(qū)所共存兩相區(qū)。（4）圖中水平線識(shí)別：若有“”形狀水平線為低共熔線；若有T形或“”形狀水平線為轉(zhuǎn)熔線。第48頁(yè)第49頁(yè)

第七章電化學(xué)

第50頁(yè)第51頁(yè)2.法拉第定律在電極界面上發(fā)生化學(xué)改變物質(zhì)量與通入電量成正比。Q

m或Q

n

注意物質(zhì)基元單位第52頁(yè)3.摩爾電導(dǎo)率和電導(dǎo)率換算4.極化作用超電勢(shì)第53頁(yè)第九章界面現(xiàn)象一、明確表面吉布斯自由能、表面張力概念及表面張力與溫度關(guān)系（解釋一些生活現(xiàn)象－重點(diǎn)）

從熱力學(xué)角度來(lái)看，γ稱為表面吉布斯自由能，其量綱為J·m-2從力學(xué)角度來(lái)看，γ稱為表面張力，它是作用在表面邊界限上，垂直于邊界限向著表面中心并與表面相切一個(gè)力，其量綱為N·m-1γ=F/2l對(duì)于大多數(shù)物質(zhì)，溫度升高時(shí)，表面張力下降。第54頁(yè)二、掌握彎曲表面下附加壓力產(chǎn)生原因及與曲率半徑關(guān)系因?yàn)楸砻鎻埩ψ饔?，在彎曲表面下產(chǎn)生附加壓力

P=2γ/R′對(duì)于凸液面（液滴），R′>0,則P向下,即凸液面所受壓力大于平液面，且液滴半徑R′愈小，所受附加壓力愈大。對(duì)于凹液面（氣泡），R′<0,則P向上,即凹液面所受壓力小于平液面，且氣泡半徑R′愈小，所