物理化学热力学实验有哪些

1. 物理化学实验的介绍

全书共分8章，含45个实验项目。主要实验内容包括：物质热力学性质的测定、电解质溶液性质和电化学性质的测定、化学反应动力学性质的测定、界面与胶体性质的测定、结构化学实验等。

2. 物理化学热力学

本科阶段的“物理化学”课程一般分为两门课《物理化学》和《结构化学》。这两门课都是运用物理的理论研究化学过程中的共性问题、基本问题或本质问题。这是对繁杂的化学运动的总结和升华，是真正的理论精华（其中的部分内容中学已简单介绍），化学的其它部分都可看作是经验（感性认识）。任何的化学现象都可以或将来一定可以从物理理论进行解释。

《物理化学》（狭义的）主要研究化学热力学（主要讨论以下主题：相变过程、反应过程的热效应，相变、反应方向和限度，即化学平衡以及影响因素，表面、界面现象等等）和化学动力学（主要研究：反应速率及影响因素，反应的机理或微观历程）。

化学热力学建立在热力学（属于物理学）理论的基础上，用热力学理论研究化学过程的基本问题。热力学不考虑物质的微观结构，它利用热力学定律和物态方程从宏观上解决问题，即试图根据某些实验数据导出物质的各种宏观性质及其变化规律。热力学本质上是经验理论，不论是热力学定律还是物态方程都是人们用大量实验数据总结出来的（热力学定律可以直接验证，并不一定需要经过种种推导得出的推论被实验检验）。

统计力学是建立在一些基本假设（无法直接用实验验证）的基础上，运用统计的数学方法来阐明热力学定律的微观本质，建立宏观和微观间的关系，即设法从微观运动出发通过理论推导计算物质的各种宏观性质及其变化规律。统计力学不依赖任何实验数据，是一种“纯”理论，假设以及整个理论体系的正确性靠由它推出的结论被实验证实而得到检验（相对论、量子力学都是这样的理论，而牛顿力学则属于经验理论）。统计力学是物理学中最艰深的理论之一（凡是“纯”理论都是艰深的），本科阶段化学类专业一般只介绍分子运动论的基本思想和简单理论推导，作为热力学的一种补充和深化。

化学动力学看起来并没有什么物理基石，没有什么系统的物理理论作为研究基础，其实散见于物理学各个分支中的基本概念仍然贯穿于化学动力学的理论体系中。

《结构化学》主要研究物质的微观结构（主要讨论其中电子的行为，化学键、分子间力的电子本质。化学反应本质上就是电子的变化）和探测微观结构的物理手段（各种光谱、波谱、能谱等等）。

结构化学的物理基石就是量子力学，结构化学中涉及的量子理论主要包括量子力学的基本假设及由这些基本假设导出的薛定谔方程，以及对原子解薛定谔方程得出的一些重要结论，例如原子的能级分布，电子排布，四个量子数的意义等等。用薛定谔方程来解决分子中的电子运动，就得到了化学键的本质和化学反应的本质，得到了分子中电子能级的分布，及相关问题的深入理解。如前所述量子力学也是艰深的理论，对学化学的本科学生而言，只要定性理解其基本思想和主要结论就可以了，不必过多关注其中复杂的数学推导（但要知道推导的大意和贯穿其中的逻辑，也就是基本思想）。对将来打算致力于化学研究的学生而言，尽可能搞清细节当然更好（这也可看作你是否适合从事化学理论研究工作的试金石，不能基本弄清者，建议从事实验研究或实际应用方面的工作）。

综上，对于今后打算从事应用性工作的学生，结构化学（包括其中的量子力学）的重要性就不及物理化学了，对打算从事研究性工作的学生，两门课程同样重要，其中理论性研究的对量子力学中涉及的数学需要更深透的理解。
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3. 给一个现象要用物理化学的化学热力学解决，要求有详细的步骤，字数要多，谁帮帮忙我给分啊！

我上的是化学专业，学四大化学，给你说的就是物理化学上的典型例子。
表面现象里有
液体与固体、液体相比较，它在宏观上突出的特性是没有一定形状，具有流动性。但它具有一定的体积，而且不易压缩，这方面特点比较接近固体。从微观上看，液体内部分子也是密集在一起的，分子间距较小，分子间相互作用力较大。液体分子运动主要表现为在平衡位置附近做微小振动，在很小区域内，液体分子是有规则排列的。但是液体分子区别于固体分子，液体分子没有长期固定的平衡位置，不断移动，造成液体具有流动性。

液体有很多区别于固体和气体的性质，今天只研究液体与气体接触的表面层的性质和液体与固体的接触层的一些性质。

1．液体的表面现象

（1）演示实验：长方形玻璃缸内，润滑机油在水和酒精混合液内，呈圆球形悬浮。

我们知道相同体积的各种形状中，只有球形物体的表面积最小。润滑油在混合液内呈球形，说明液体表面有收缩到最小的趋势。

演示实验：用肥皂水做实验来证明液面有收缩趋势。

①把一根棉线拴在铁丝上（棉线不要拉紧），铁丝环在肥皂水里浸过后，环上出现肥皂水的薄膜，用热针刺破铁丝环上、棉线两侧肥皂水薄膜的任意一部分，造成棉线被另一侧薄膜拉成弧形，棉线被拉紧。

②把一个棉线圈拴在铁丝环上，让环上布满肥皂水的薄膜。如果用热针刺破棉线圈内的那部分薄膜，外边的薄膜会把棉线拉紧呈圆形。

以上实验说明液体表面好像紧张的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。

（2）液体表面具有收缩趋势的微观解释

液体与气体接触的表面形成一薄层，叫表面层。由于表面层上方是气体，所以表面层内的液体分子受到周围分子作用力小于液体内部分子，表面层里的分子要比液体内部分子稀疏一些，这样表面层分子间引力比液体内部更大一些。在液体内部分子间引力和斥力处于平衡状态，而表面层内由于分子引力较大，因此表面层有收缩的趋势。

（3）表面张力和表面张力系数

液体表面各个部分之间的相互吸引力，叫表面张力。如同一根弹簧被拉伸后，其中的一圈与另一圈之间有收缩作用一样。

说明表面张力的方向垂直液面分界线，又与液面相切。

表面张力系数是液体表面上单位长度分界线上的表面张力。同一种液体温度升高，表面张力系数减小。不同液体表面张力系数不同，如水银的表面张力系数较大，而水又比酒精的表面张力系数大。

2．浸润和不浸润

（1）演示实验：用实物投影幻灯来观察浸润和不浸润现象。

两块方形洁净的玻璃片上各滴一滴水和一滴水银，观察两种液滴在玻璃片上的状态。

再用洁净的玻璃片分别浸入盛有水和水银的烧杯内，玻璃片从水中取出时其上附着一层水，而玻璃片从水银中取出时玻璃片上不附着水银。

（2）说明浸润和不浸润的定义

液体与固体接触时，液体与固体的接触面扩大而相互附着的现象叫做浸润。如果接触面趋于缩小而不附着，则叫做不浸润。

（3）演示实验：用实物投影幻灯来观察烧杯内水面和另一烧杯内水银面。

由于液体对固体有浸润或不浸润，造成液面在器壁附近上升或下降，液面弯曲，形成凹形或凸形的弯月面。

（4）浸润和不浸润的微观解释

液体与固体接触处形成一个液体薄层，叫做附着层。附着层里的分子既受固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱，附着层的分子就比液体内部稀疏，在附着层里分子间吸引力较大，造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润。反之，如果附着层分子受固体分子吸引力相当强，附着层分子比液体内部更密集，附着层就出现液体相互推斥的力，造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，形成浸润。

与学生讨论课本中习题里讲到的缝衣针放在水面上不沉没、布雨伞不漏雨水等现象。

3．毛细现象

（1）演示实验：

用实物投影幻灯来观察几根内径粗细不同的细玻璃管插入一浅水槽中，管内水面高出水槽里水面，而且越细的管，水面上升得越高。

用两侧直径大小不等的U形玻璃管，放入水银后，细管内水银面低于粗管水银面。

（2）毛细现象的定义：

浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。

（3）毛细现象的解释：

解释浸润液体在毛细管里上升的现象。浸润液体与毛细管内壁接触的附着层有扩展的趋势，造成液体与空气接触面弯曲，呈凹形弯曲，液面与管壁接触的附近的表面张力是沿液面切线方向向上的。表面张力有使液面收缩趋势，造成管内液柱上升。直到表面张力向上的拉引作用与管内升高的液柱重力平衡，管内液体停止上升，液柱稳定在一定的高度，如图所示。细管越细，即管截面积小，那么液柱上升高度就越大。

可用相似的分析方法，解释不浸润液体在毛细管里下降的现象。

（4）举例说明毛细现象的应用：

纸张、棉花脱脂后能够吸水的原因在于其内部有许多细小的孔道，起到毛细管作用。

田间农作物的重要管理措施是锄地松土，防止土地板结，其目的是破坏土壤里的毛细管，使地下水分不会快速引上而蒸发掉。

1．液体与气体接触的表面有收缩的趋势，液面内相邻两部分之间的彼此相互吸引力叫表面张力

4. 物理化学实验有哪些

结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学。

几个化学和物理实验

lsdiddepp49 LV82013-06-15

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xjtxuyan

LV9

2013-06-16

1.筷子的神力
思考：把一根筷子插入装着米的杯子中，然后将筷子上提，筷子会把米和杯子提起吗？
材料：塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根
操作：
1、将米倒满塑料杯。
2、用手将杯子里的米按一按。
3、用手按住米，从手指缝间插入筷子。
4、用手轻轻提起筷子，杯子和米一起被提起来了。
讲解：
由于杯内米粒之间的挤压，使杯内的空气被挤出来，杯子外面的压力大于杯内的压力，摩擦力使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起，所以筷子就能将成米的杯子提起来。

2.瓶子赛跑
思考：装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来，谁先到达终点？
材料：同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书
操作：
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中，将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上，在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动
4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点
讲解：
沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多，而且沙子之间还会有摩擦，因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造：将瓶子里的物质换一换，再让它们比比赛吧！

3.带电的报纸
思考：不用胶水、胶布等粘合的东西，报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗？
材料：1支铅笔；1张报纸。
步骤：
1、展开报纸，把报纸平铺在墙上。
2、用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后，报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3、掀起报纸的一角，然后松手，被掀起的角会被墙壁吸回去。
4、把报纸慢慢地从墙上揭下来，注意倾听静电的声音。
说明：
1、摩擦铅笔，使报纸带电。
2、带电的报纸被吸到了墙。
3、当屋子里的空气干燥（尤其是在冬天），如果你把报纸从墙上揭下来，就会听到静电的劈啪声。
创造：请试一试，还有什么物品能不用粘和剂，而用静电粘在墙上

4.胡椒粉与盐巴的分离
思考：不小心将厨房的佐料：胡椒粉与盐巴混在了一起，用什么方法将他们分离开呢？
材料：胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作：
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解：
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因，是因为它的重量比盐巴轻。