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大一化学小论文热力学与生活有关

发布时间:2024-07-03 16:56:14

大一化学小论文热力学与生活有关

回答 举个例子,飞机为什么能飞?就是因为机油燃烧的能量提升了内能 热力学第一定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,这个关系叫热力学第一定律它表达了生活中改变内能的两种方式,同时也定量的说明了他们之间的关系实际应用:广泛的应用在飞机、轮船、汽油机、柴油机等热机上。 提问 那热力学第二定律在生活中的应用呢 回答 电冰箱呀 提问 还有吗 回答 电子通信也是这样 空调 磁悬浮列车 更多6条 

汽车汽缸曲轴运动,就是利用了气体热涨冷缩工作原理在运动。

他山之玉,拿去攻石吧摘 要:针对环境工程专业的物理化学教学,本文以热力学第二定律章节为例,分别从教学目标、教学内容、教学方案和评价手段等不同方面阐述了一些备课体会,提出了几点关于在工科学生物理化学教学过程中应该注意和改进的思路和方法。关键词:物理化学 环境工程 热力学 备课物理化学是化学科学中的一门重要学科,它借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段,研究化学科学中的原理和方法,研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论[1],是学习化学、化工、环境、生物、材料等各专业的重要基础课程。环境工程是一门由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴边缘科学,它与自然科学、社会科学和技术科学相结合,是现代科学技术向深度、广度进军的标志, 是人类认识和改造自然进一步深化的表现[2]。中南民族大学于2000 年开设环境工程专业,对该专业学生来说,物理化学是一门重要的基础课程,是继无机化学、分析化学、有机化学之后的一门理论化学,同时又为后继课程如环境生态学、大气污染控制等的学习提供方法和理论指导,在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽地位。由于我校是一所民族院校,部分学生的理科基础相对薄弱,而物理化学本身理论性较强,内容较抽象,概念和公式较多,一直被学生视为比较难以掌握的课程。因此,如何以传授知识、培养能力、提高素质为宗旨,通过物理化学教学方法的改革和授课体系的重组,使学生更轻松、全面、系统地掌握物理化学知识,是物理化学教学中必须思考的问题,是一项艰巨的改革任务。作者在教学过程中,注意不断积累经验、不断改进教学方法,精心设计每一个教学环节,在此,提出几点针对环境工程专业物理化学教学中有关热力学第二定律的备课体会。 1 教学目标不同专业对同一门课有不同要求,我校环境工程专业作为一门工学学科,相对理学学科而言,对物理化学的要求侧重点有所不同。因此,针对环境工程专业,我们选择的是印永嘉等编的《物理化学简明教程》(高等教育出版社)。对于大二学生来讲,他们在大一时已经学习过无机及分析化学,具备了一定的学习物理化学的知识基础,而要想在十分有限的54 个学时内将这门课的内容理解清楚、掌握牢固,这对于学生或者老师来说都是一个挑战。把书本变薄不是删减一些该讲的内容,而是在对教学大纲的深刻理解,对教材的精心领会和对学生的深入了解基础上,抓住要领,理出章节的重难点,强调关键性、规律性的东西。热力学部分是物理化学的核心所在,而热力学的核心在于两大定律,即热力学第一定律和热力学第二定律。本文要探讨的就是热力学第二定律章节的备课思路。本章在整个热力学部分起着重要作用,它既是对热力学第一定律的深入,又为后面更进一步的探讨作出必要的铺垫。通过对本章的学习,学生应该达到以下目的:深刻理解热力学第二定律,在此基础上掌握几个新的热力学状态函数即S 、A 和G 并学会DS 、DA 和DG 的计算,结合第一章的内容辨析一些热力学函数并推导它们之间的重要关系式。2 教学内容本章共包括十个小节:(1)自发过程的共同特征;(2)热力学第二定律的经典表述;(3 )卡诺循环与卡诺定律;(4 )熵的概念;(5 )熵变的计算及其应用;(6 )熵的物理意义及规定熵的计算;(7)亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能;(8)判断过程方向及平衡条件的总结;(9)热力学函数的一些重要关系式;(1 0 )DG 的计算。其中,( 1 )、( 2 ) 和( 3 ) 主要是热力学第二定律提出的背景以及热力学第二定律的表述。这部分在本章中是基础,起着重要的铺垫作用,其中重点是对热力学第二定律的深刻理解。( 4 )、( 5 ) 和( 6 ) 则是在热力学第二定律基础上导出状态函数熵,并在热力学第三定律基础上进行熵变的计算,该部分是本章的重点和难点所在,因为熵是继第一章中学习到的内能、焓之后又一个十分重要的热力学状态函数,对其理解将直接影响后面的学习。( 7 )、( 8 ) 和(9 )则是另外两个状态函数-亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能以及由此提出的方向判据,辨析已经学过的一些热力学函数并学会推导它们之间的关系式。这个部分是本章的难点,要求学生结合第一章和第二章所学内容进行综合处理,这些函数如内能、焓、熵以及吉布斯自由能对于初学者来说容易混淆, 因此, 需要教师进行总结和引导。(1 0 )则是综合运用热力学知识对不同情况下的DG 进行计算。物理化学作为基础理论课,其内容是相对稳定的,但同时又是不断发展的。所以在教学过程中应该一方面对于物理化学的基本概念、基本理论和基本方法要求学生打下牢固的基础,另一方面对物理化学发展的前沿也要做一适当的介绍,以开拓学生的知识面和激发学生的求知欲。以熵函数为例,重点是平衡态熵理论,但对非平衡态熵理论、信息熵、物理场熵等现代熵理论也简单进行介绍,并推荐一些参考书,让有能力和兴趣的同学可以得到提高[3]。 3 教学方案1 与基础化学衔接我校环境工程专业学生在大一已经学习了无机化学及分析化学,其中有化学热力学、化学平衡、化学动力学等章节知识与物理化学部分重叠。到大二学习物理化学时若照本宣科,面面俱到,不仅学生没兴趣,而且加重了学时的负担。若能将学生已有的知识和经验很自然地融合到物理化学教学中,就会收到事半功倍的效果。比如在热力学第二定律的讲授中,可以首先启发学生回顾在无机化学中学到的热力学知识,让学生自己提出这些定律的基本内容及基本概念。在学生期待教师对自已的回答作出判断时,教师就对体系与环境、热与功、内能与焓、热力学第一定律等重叠内容做复习性介绍,这时学生往往会全神贯注。最后在此基础上才开始引入热力学第二定律。由于尊重了学生个体已有的知识和经验,学生的学习活动由被动地接受知识变为积极主动地建构知识[4],这样就可以大大提高学生的学习兴趣,使学生学习起来感到知识的渐进性。2 与专业课程衔接长期以来容易给学生留下一个错觉,物理化学原理和所学专业很难有直接关联。事实上,物理化学是研究物质的化学运动形式和物理运动形式之间的相互关系,掌握物质化学运动的一般规律的科学。正因为如此,物理化学在环境保护中起了很大的作用,它的理论和方法被运用到环境保护中,对推动环境保护事业的发展具有积极作用。为此,教师可以将物理化学知识与环境专业相联系,激发学生学习积极性。比如,环境保护离不开生态学,而生态系统又是生态学的核心。生态系统中能量流动,必然遵循热力学第一定律和热力学第二定律。利用热力学定律,可以比较清楚地了解能量流动的大小、方向和形式。根据热力学定律,人们弄清了生物群从环境和食物中接受的能量用在新的有机质的建造上的“百分之十规律”,得出了“生物量金字塔”等规律,并由此提出了对保护环境有重大作用的“物质输入输出的动态平衡规律”等生态学规律[5]。3 采用多层次教学方式由于每个学生知识基础参差不齐,学习的积极主动性也有差别。心理研究和教学经验证明凡是过浅过易或者过深过难的教学内容都会降低学生的学习兴趣。我们每位教师面对六十多位具有不同个性的学生,而上课只能有统一的教学进度,要达到个性化教育,首先要能让每个上课的人都有收获。为此,必须使课堂教学能够产生多层次、多方位的效果。多层次,能使基础好、学有余力的学生感到有收获,又有继续学习和深入钻研的空间;学习吃力的同学也能学到基本内容,并有继续学习的欲望;学习兴趣不大的人,也知道达到基本要求的底线是什么[6]。这时,课堂教学应当着力于重点内容的讲解与科学方法的分析, 力求用“ 启发式”,有意识地留一些问题让学生自行解决。布置有一定深度的问题,通过对比促使学生发现问题、适度讨论等都是可采用的方法。教师在精心备课的同时,做到心中有案,目中有人,既要考虑到学生的实际情况,又要讲究教学方法。4 评价手段考核是检查、评价学生水准和才智的一种方法,是教学的重要环节。通过它可以检测学生掌握知识的情况,检验教学质量和教学效果。为此,任课教师可建立多样化的考核手段[7]。(1)加强课堂提问 由于某些主客观原因,大学教学中一般很少课堂提问,其实课堂提问是检验学生听课效果的一种非常有效的手段,它可以使学生在上课时集中注意力,跟上教师的讲课思路。每次课可以利用五分钟对上次课的内容进行提问,由此来检验学生对于上次课内容的掌握情况,并考虑以一定的权重计入平时成绩。(2)加强平时考核 按我校规定平时成绩应占总成绩的30%,这就要求教师给学生的平时成绩不能随意。为了更好地反应学生的平时学习情况,我们在课堂上随时有可能利用十分钟的时间,让学生做作业,可以开卷,但必须独立完成。虽然用时不多,但是很能反映出学生的平时学习情况,同时,学生也会感到一定压力,上课注意力就会集中。(3)加强考试的科学性和有效性 我校在物理化学课程上已经实现了教考分离,这在一定程度上提高了考试的科学性和有效性。成绩评定是按照标准答案进行的,成绩的确定是按照科学的分析方法进行的,学生的成绩基本能呈正态分布,避免了成绩偏高或偏低的不正常现象,由于有一定的不及格率,所以对学生的学习起到了一定的促进作用。 5 结语物理化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,对环境工程专业基础理论的作用和影响是巨大的,它在教学中占有极为重要的地位。教学是一个复杂的系统工程,是一个多体的问题,受到教师的知识水平、学生的接受能力、教学方法和教学手段等多方面因素的影响。只有不断地改进教学方法,与时俱进,才能提高教学效果,强化教学质量。 参考文献[1] 杨春荣,单静颖物理化学教学中课题式教学法的探索[J]药学教育,2006,22(2):30-[2] 薛云波环境专业物理化学教学方法的探讨[J]南京工程学院学报(社会科学版),2006,6(3):62-[3] 高贵军物理化学教学改革探研[N]张家口师专学报,2002,18(6):31-[4] 张开仕教学研究,2005,28(6):541-[5] 平措结合培养专业目标实际进行物理化学教学[N]西藏大学学报,2007,22:90-[6] 王新葵,石川,靳长德,等物理化学教学方法的探讨[J]化工高等教育,2006,3:99-[7] 周子彦,谢玉忠对提高物理化学教学

热力学第一定律:  一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和,这个关系叫热力学第一定律它表达了生活中改变内能的两种方式,同时也定量的说明了他们之间的关系  实际应用:广泛的应用在飞机、轮船、汽油机、柴油机等热机上。

热力学与生活相关的论文

他山之玉,拿去攻石吧摘 要:针对环境工程专业的物理化学教学,本文以热力学第二定律章节为例,分别从教学目标、教学内容、教学方案和评价手段等不同方面阐述了一些备课体会,提出了几点关于在工科学生物理化学教学过程中应该注意和改进的思路和方法。关键词:物理化学 环境工程 热力学 备课物理化学是化学科学中的一门重要学科,它借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段,研究化学科学中的原理和方法,研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论[1],是学习化学、化工、环境、生物、材料等各专业的重要基础课程。环境工程是一门由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴边缘科学,它与自然科学、社会科学和技术科学相结合,是现代科学技术向深度、广度进军的标志, 是人类认识和改造自然进一步深化的表现[2]。中南民族大学于2000 年开设环境工程专业,对该专业学生来说,物理化学是一门重要的基础课程,是继无机化学、分析化学、有机化学之后的一门理论化学,同时又为后继课程如环境生态学、大气污染控制等的学习提供方法和理论指导,在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽地位。由于我校是一所民族院校,部分学生的理科基础相对薄弱,而物理化学本身理论性较强,内容较抽象,概念和公式较多,一直被学生视为比较难以掌握的课程。因此,如何以传授知识、培养能力、提高素质为宗旨,通过物理化学教学方法的改革和授课体系的重组,使学生更轻松、全面、系统地掌握物理化学知识,是物理化学教学中必须思考的问题,是一项艰巨的改革任务。作者在教学过程中,注意不断积累经验、不断改进教学方法,精心设计每一个教学环节,在此,提出几点针对环境工程专业物理化学教学中有关热力学第二定律的备课体会。 1 教学目标不同专业对同一门课有不同要求,我校环境工程专业作为一门工学学科,相对理学学科而言,对物理化学的要求侧重点有所不同。因此,针对环境工程专业,我们选择的是印永嘉等编的《物理化学简明教程》(高等教育出版社)。对于大二学生来讲,他们在大一时已经学习过无机及分析化学,具备了一定的学习物理化学的知识基础,而要想在十分有限的54 个学时内将这门课的内容理解清楚、掌握牢固,这对于学生或者老师来说都是一个挑战。把书本变薄不是删减一些该讲的内容,而是在对教学大纲的深刻理解,对教材的精心领会和对学生的深入了解基础上,抓住要领,理出章节的重难点,强调关键性、规律性的东西。热力学部分是物理化学的核心所在,而热力学的核心在于两大定律,即热力学第一定律和热力学第二定律。本文要探讨的就是热力学第二定律章节的备课思路。本章在整个热力学部分起着重要作用,它既是对热力学第一定律的深入,又为后面更进一步的探讨作出必要的铺垫。通过对本章的学习,学生应该达到以下目的:深刻理解热力学第二定律,在此基础上掌握几个新的热力学状态函数即S 、A 和G 并学会DS 、DA 和DG 的计算,结合第一章的内容辨析一些热力学函数并推导它们之间的重要关系式。2 教学内容本章共包括十个小节:(1)自发过程的共同特征;(2)热力学第二定律的经典表述;(3 )卡诺循环与卡诺定律;(4 )熵的概念;(5 )熵变的计算及其应用;(6 )熵的物理意义及规定熵的计算;(7)亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能;(8)判断过程方向及平衡条件的总结;(9)热力学函数的一些重要关系式;(1 0 )DG 的计算。其中,( 1 )、( 2 ) 和( 3 ) 主要是热力学第二定律提出的背景以及热力学第二定律的表述。这部分在本章中是基础,起着重要的铺垫作用,其中重点是对热力学第二定律的深刻理解。( 4 )、( 5 ) 和( 6 ) 则是在热力学第二定律基础上导出状态函数熵,并在热力学第三定律基础上进行熵变的计算,该部分是本章的重点和难点所在,因为熵是继第一章中学习到的内能、焓之后又一个十分重要的热力学状态函数,对其理解将直接影响后面的学习。( 7 )、( 8 ) 和(9 )则是另外两个状态函数-亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能以及由此提出的方向判据,辨析已经学过的一些热力学函数并学会推导它们之间的关系式。这个部分是本章的难点,要求学生结合第一章和第二章所学内容进行综合处理,这些函数如内能、焓、熵以及吉布斯自由能对于初学者来说容易混淆, 因此, 需要教师进行总结和引导。(1 0 )则是综合运用热力学知识对不同情况下的DG 进行计算。物理化学作为基础理论课,其内容是相对稳定的,但同时又是不断发展的。所以在教学过程中应该一方面对于物理化学的基本概念、基本理论和基本方法要求学生打下牢固的基础,另一方面对物理化学发展的前沿也要做一适当的介绍,以开拓学生的知识面和激发学生的求知欲。以熵函数为例,重点是平衡态熵理论,但对非平衡态熵理论、信息熵、物理场熵等现代熵理论也简单进行介绍,并推荐一些参考书,让有能力和兴趣的同学可以得到提高[3]。 3 教学方案1 与基础化学衔接我校环境工程专业学生在大一已经学习了无机化学及分析化学,其中有化学热力学、化学平衡、化学动力学等章节知识与物理化学部分重叠。到大二学习物理化学时若照本宣科,面面俱到,不仅学生没兴趣,而且加重了学时的负担。若能将学生已有的知识和经验很自然地融合到物理化学教学中,就会收到事半功倍的效果。比如在热力学第二定律的讲授中,可以首先启发学生回顾在无机化学中学到的热力学知识,让学生自己提出这些定律的基本内容及基本概念。在学生期待教师对自已的回答作出判断时,教师就对体系与环境、热与功、内能与焓、热力学第一定律等重叠内容做复习性介绍,这时学生往往会全神贯注。最后在此基础上才开始引入热力学第二定律。由于尊重了学生个体已有的知识和经验,学生的学习活动由被动地接受知识变为积极主动地建构知识[4],这样就可以大大提高学生的学习兴趣,使学生学习起来感到知识的渐进性。2 与专业课程衔接长期以来容易给学生留下一个错觉,物理化学原理和所学专业很难有直接关联。事实上,物理化学是研究物质的化学运动形式和物理运动形式之间的相互关系,掌握物质化学运动的一般规律的科学。正因为如此,物理化学在环境保护中起了很大的作用,它的理论和方法被运用到环境保护中,对推动环境保护事业的发展具有积极作用。为此,教师可以将物理化学知识与环境专业相联系,激发学生学习积极性。比如,环境保护离不开生态学,而生态系统又是生态学的核心。生态系统中能量流动,必然遵循热力学第一定律和热力学第二定律。利用热力学定律,可以比较清楚地了解能量流动的大小、方向和形式。根据热力学定律,人们弄清了生物群从环境和食物中接受的能量用在新的有机质的建造上的“百分之十规律”,得出了“生物量金字塔”等规律,并由此提出了对保护环境有重大作用的“物质输入输出的动态平衡规律”等生态学规律[5]。3 采用多层次教学方式由于每个学生知识基础参差不齐,学习的积极主动性也有差别。心理研究和教学经验证明凡是过浅过易或者过深过难的教学内容都会降低学生的学习兴趣。我们每位教师面对六十多位具有不同个性的学生,而上课只能有统一的教学进度,要达到个性化教育,首先要能让每个上课的人都有收获。为此,必须使课堂教学能够产生多层次、多方位的效果。多层次,能使基础好、学有余力的学生感到有收获,又有继续学习和深入钻研的空间;学习吃力的同学也能学到基本内容,并有继续学习的欲望;学习兴趣不大的人,也知道达到基本要求的底线是什么[6]。这时,课堂教学应当着力于重点内容的讲解与科学方法的分析, 力求用“ 启发式”,有意识地留一些问题让学生自行解决。布置有一定深度的问题,通过对比促使学生发现问题、适度讨论等都是可采用的方法。教师在精心备课的同时,做到心中有案,目中有人,既要考虑到学生的实际情况,又要讲究教学方法。4 评价手段考核是检查、评价学生水准和才智的一种方法,是教学的重要环节。通过它可以检测学生掌握知识的情况,检验教学质量和教学效果。为此,任课教师可建立多样化的考核手段[7]。(1)加强课堂提问 由于某些主客观原因,大学教学中一般很少课堂提问,其实课堂提问是检验学生听课效果的一种非常有效的手段,它可以使学生在上课时集中注意力,跟上教师的讲课思路。每次课可以利用五分钟对上次课的内容进行提问,由此来检验学生对于上次课内容的掌握情况,并考虑以一定的权重计入平时成绩。(2)加强平时考核 按我校规定平时成绩应占总成绩的30%,这就要求教师给学生的平时成绩不能随意。为了更好地反应学生的平时学习情况,我们在课堂上随时有可能利用十分钟的时间,让学生做作业,可以开卷,但必须独立完成。虽然用时不多,但是很能反映出学生的平时学习情况,同时,学生也会感到一定压力,上课注意力就会集中。(3)加强考试的科学性和有效性 我校在物理化学课程上已经实现了教考分离,这在一定程度上提高了考试的科学性和有效性。成绩评定是按照标准答案进行的,成绩的确定是按照科学的分析方法进行的,学生的成绩基本能呈正态分布,避免了成绩偏高或偏低的不正常现象,由于有一定的不及格率,所以对学生的学习起到了一定的促进作用。 5 结语物理化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,对环境工程专业基础理论的作用和影响是巨大的,它在教学中占有极为重要的地位。教学是一个复杂的系统工程,是一个多体的问题,受到教师的知识水平、学生的接受能力、教学方法和教学手段等多方面因素的影响。只有不断地改进教学方法,与时俱进,才能提高教学效果,强化教学质量。 参考文献[1] 杨春荣,单静颖物理化学教学中课题式教学法的探索[J]药学教育,2006,22(2):30-[2] 薛云波环境专业物理化学教学方法的探讨[J]南京工程学院学报(社会科学版),2006,6(3):62-[3] 高贵军物理化学教学改革探研[N]张家口师专学报,2002,18(6):31-[4] 张开仕教学研究,2005,28(6):541-[5] 平措结合培养专业目标实际进行物理化学教学[N]西藏大学学报,2007,22:90-[6] 王新葵,石川,靳长德,等物理化学教学方法的探讨[J]化工高等教育,2006,3:99-[7] 周子彦,谢玉忠对提高物理化学教学

汽车汽缸曲轴运动,就是利用了气体热涨冷缩工作原理在运动。

我感觉这个热力学原理对生产生活和日常生活的指导意义是非常大的,可以帮助你更好的了解一些新知识。

热力学在生活中的实例有:1、空调与冰箱的制冷系统(将电能转移热能)。原理:制冷系统可以把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的体积减小,压力升高。压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽,使之压力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成压力较高的液体。经节流阀节流后,成为压力较低的液体后,送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,再送入压缩机的入口,从而完成制冷循环。2、汽车和火车中的内燃机(将热能转化为机械能)。原理:内燃机将燃料和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。3、电饭锅中的加热装置(将电能转化为热能)。原理:将盛好食物的内锅放到发热板上,使其底部与发热板中心的限温中感温软磁铁贴合。按下琴键开关,软磁铁下方的永久磁铁即上升至与软磁铁接触;此时锅尚未升温,软磁铁处于居里温度以下,呈良好铁磁性,能被永久磁铁磁化并将其吸持在高点位置。处于高点位置的软磁铁带动内部杠杆动作,将电路上、下触点接通,电热元件通电发热,锅内食物被加热升温。4、微波炉的加热装置(将电磁能转化为热能)。原理:微波炉的加热原理是以物料吸收微波能是物料中极性分子与微波电磁场相互作用的结果,在外加交变电磁场作用下,物料内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而交变取向,如此众多的极性分子因频繁相互间摩擦损耗,使电磁能转化为热能。工程热力学的基本任务是:通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究,改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环,不断提高热能利用率和热功转换效率。从这个层面上看,热力学几乎是无处不在的。例如:空调与冰箱的制冷系统(电能转移热能),汽车、火车中的内燃机(热能转化为机械能),电饭锅中的加热装置(电能转化为热能),微波炉的加热装置(电磁能转化为热能),太阳能加热装置(太阳能转化为热能),高压锅(通过气压调节沸点),天然气灶(化学能转化为热能)以及一些简单的热传导等等。此外,一些保温等平衡装置也属于热力学研究范畴。

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(2)“闻着臭,吃着香” 臭豆腐是广大人民喜爱的一种食品。“闻着臭,吃着香”是臭豆腐的特有风味。越臭的臭豆腐,吃起来越香。没有吃过臭豆腐的同学一定不可能想象,为什么那么臭不可挡的臭豆腐却有着那么多的食客?你如果捏着鼻子,硬着头皮去勇敢地一尝,那你肯定不会问为什么了。 原来臭豆腐虽奇臭,但却鲜美异常,难怪它臭味挡不住了。 臭豆腐的制法是:先用大豆加工成含水量较少的豆腐,然后接人毛霉菌种发酵。臭豆腐都是在夏天生产的,此时发酵温度高,豆腐中的蛋白质分解比较彻底。蛋白质分解后的含硫氨基酸还进一步分解,产生了少量的硫化氢气体。硫化氢有刺鼻的臭味,因而臭豆腐闻起来有服浓烈的臭味。 又由于豆腐中的蛋白质分解得比较多,比较彻底,臭豆腐中就含有了大量的氨基酸。许多氨基酸都具有鲜美的味道,例如味精的成分就是一种氨基酸,叫麸氨酸。因此臭豆腐吃起来就无比的鲜美可口,芳香异常了。 臭豆腐还是一项中国的专利产品呢!许多著名的名吃都与臭豆腐有关,例如油炸臭豆腐就是特别有名的小吃。 醇母与发酵粉的较量 在我们的生活中,制作糕点、馒头等的面团一般都要添加酵母或发醇粉进行发酵,这样制成的糕点、面包才会疏松可口,用酵母与发酵粉进行发酵,究竟哪个好呢? 我们先来分析分析。 酵母中含有一定量的麦芽糖酶及蔗糖酶,它不能直接使面粉中的大量淀粉发生变化。面粉本身含有少量淀粉酶,它能使淀粉水解成麦芽糖: 2(C6H10O5)n+nH2O nC12H22O11 淀粉 麦芽糖 接着,酵母中的酶发挥作用,促进面粉中原含有的微量蔗糖以及新产生的麦芽糖发生水解: C12H22O11+H2O C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖 C12H22O11+H2O&n 电子商务资料库3!7614,003$3/+1bsp;2C6H12O6 麦芽糖葡萄糖 酵母利用葡萄糖与果糖氧化提供的能量,将两种糖转化成二氧化碳和水: C6H12O6+6O2→6CO2十6H2O十热量 生成的二氧化碳气体在面筋的网络中出不去,在加热蒸烤时,二氧化碳气体受热膨胀,将糕点撑大了许多。 用酵母做成的食品松软可口,有特殊风味,易于消化。酵母本身含有丰富的蛋白质及维生素B,可以增加成品的营养价值。因此面制品大都用酵母发酵。 但是用酵母发酵对于含糖与油较多的面团往往达不到预期的效果,其原因是糖和油对酵母菌有抑制作用。另外,用酵母发酵耗费的时间长,搞得不好,要么面团发不起来,要么面团发酸,发酵过了头。因此,也有用发酵粉来代替酵母来制作糕点的。 发酵粉一般是碳酸氢钠(NaHCO3,又称小苏打)同磷酸二氢钠(NaH2PO4)的混和物,也有用碳酸氢铵(NH4HCO3)的。发酵粉调和在面团中,受热时就产生出二氧化碳气体,使面制品成为疏松、多孔的海绵状。发酵粉使用时不受发酵时间限制,随时可用,对多油多糖的面团照样起发泡疏松作用。缺点是它的碱性会破坏面团中的维生素,降低营养价值,还会产生混合不均匀而导致面制品中有的地方碱太多发黄而不能吃的情况。 由此可见,两者各有千秋,但总的说来,一般情况下,人们总是用酵母来发酵的。 (3)不要让颜色迷惑了眼睛 我们经常会看到在塑料日记本、活页夹等用品上烫有金字或金色的图案花纹。这金字或金色的图案是用金粉烫上去的。这黄金色的金粉难道是用黄金磨成的粉吗?当然不是。金太昂贵了,人们绝不会拿它来磨粉用来装饰一般的用品,那么,金粉到底是用什么做成的呢? 原来,金粉是用铜和锌的合金——寅铜傲成的。它的颜色与黄金一模一样,在我国汉朝时人民就会制造黄铜了,这就是后人称的“伪黄金”,当时的法律就明文禁止使用。我们知道铜是紫红色的,锌是银白色的,它俩的合金——黄铜,与金子一样黄澄澄、亮闪闪的。人们将黄铜的薄片和少量润滑剂经过捣碎和抛光制成的金粉。金粉广泛用于油漆与油墨中。 也不是银子做的。银粉是使用价格便宜而且还和银一样有银白色光泽的铝制成的。铝粉质量轻,在空气中很稳定,对光线的遮断力大,反射光的能力强……这一系列的优点,使铝粉夺得了“银粉”的桂冠。制铝粉有两种方法。一种方法是将纯铝薄片同少量润滑剂混和后用机械捣碎。另一种方法是将纯铝热熔融成液体(铝的 熔点较低,只有660℃),然后喷雾成微细的铝粉。 名不符实的“樟脑丸” 衣服与书放在橱里,过一段时间,打开橱门一看,啊,好好的衣服与书本上面竟有一个个小洞洞!这是谁捣的鬼? 这是专靠吃衣服与书本为主的蠹鱼干的,所以人们又常叫这种蛀虫为“衣鱼”。为了赶走这些坏家伙,人们总在橱或箱里放进一些“樟脑丸”。樟脑很容易挥发,有股浓烈的气味,蠹鱼闻得了只得退避三舍,逃之夭夭。 但樟脑价格较贵,并且在医药上(用以配强心药)、化学工业上(制赛璐珞塑料)有着更为重要的用途。所以日常买来的“樟脑丸”并不是用樟脑作的,而是用萘制的。 萘的分子组成是C10H8,纯萘是无色片状结晶,与樟脑一样,可直接蒸发成气体——升华。萘的气味同样能使蠹鱼受到刺激,因此是一种良好驱虫防蛀剂。 萘是从煤焦油中提炼出来的,价格比樟脑便宜。不过使用要注意,乎时买来的卫生球不很纯。里面还含有一些煤焦油,会让衣服上沾上煤焦油的污迹。因此用时应将一个个卫生球分别用纸包起来,再放到橱里或衣箱里去,等它全部挥发完毕,残留的煤焦油杂质就会被纸吸附住了,再不会给衣服增添麻烦了。 泻药一种——酚酞 稍有化学知识的人都知道,往氢氧化铂的水溶液中滴入一两滴某种溶液,溶液立即呈现鲜艳的红色。这就是大名鼎鼎的指示剂——酚酞。如果往上述红色溶液中加入一定量的硫酸,红色的溶液又会变成无色。 酚酞是一种最常用的酸碱指示剂,使用时把它溶解在酒精中。它遇到碱溶液会呈现红色,在中性或酸性溶液中则仍旧是无色溶液。 可是,学过化学的人未必都 电子商务资料库,;;#27")-(知道,酚酞还是大夫治病的良药呢!在医药上,酚酞是一种缓泻药。酚酞能温和地刺激肠壁,增强肠的蠕动,促使排便,对于习惯的便秘很有疗效。“果导’冲就含有酚酞。 如何除去水瓶中的水垢 烧水的锅子,装水的热水瓶,里面常常积聚起一层土黄色的水垢。它是怎样生成的?对我们有什么影响?如何除掉它? 自来水看上去是澄清透明的,没有尘土与泥沙。可是将自来水煮沸时,溶解在水中的碳酸氢钙与碳酸氢镁会发生分解反应,生成碳酸钙与碳酸镁沉淀: Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 MgCO3↓+H2O+CO2↑ 日积月累,在锅底与瓶底就形成了一层水垢。积聚在锅底的水垢会影响热量的传递,造成燃料的浪费。特别是含碳酸氢钙与碳酸氢镁较多的井水及河水更易形成水垢。 碳酸钙与碳酸镁的沉淀由小颗粒聚集成大颗粒时,还会把水中的其它金属离子共同沉淀下来。据研究,水垢中含有的对人体有害的重金属,如铝、铂、铬等含量都比水中提高几十倍甚至几百倍以上。如果将有水垢的热水瓶又去装酒或其它酸性食物,水垢中的有害杂质就会被溶解而进入食物中。因此必须及时洗掉水垢。 洗水垢的办法很方便,可利用醋酸的酸性化碳酸的酸性强的原理,将少量热的醋酸放到热水瓶中摇一会儿,这时发生化学反应,沉淀就会被消除: 这样,将热水瓶中的溶液倒出,再用清水冲洗几下,对人体有害金属便被洗掉了。 鸡蛋、牛奶——中毒急救用 也许你听说过鸡蛋、牛奶与豆浆对中毒的病人可以用作急救药,这是何道理? 鸡蛋、牛奶与豆浆的营养丰富,含有大量蛋白质。蛋白质有个特点,碰到重金属离子,例如汞、铝等金属离子会发生沉淀。重金属离子进入人体时会使构成人体的器官和血液的蛋白质发生沉淀而失去作用,造成中毒。这时,给病人服牛奶、生鸡蛋白与豆浆后,食物中丰富蛋白质会和重金属离子作用,于是就减轻了中毒的毒性。同时,这些食物还给中毒虚弱的病人提供营养,有助于病人康复。

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浅谈现代生活与化学的联系 摘 要:21世纪人类的生活与化学有密切的关系,化学在信息与生命科学中有着及其重要的作用,化学学科 与这些学科交叉,会给人类的生活带来深刻的变革。化学与国民经济各个部门、各尖端科学技术领域以及人 民生活各个方面都有着密切联系。21世纪人们越来越多 地享受和依赖化学带给我们生活的方便和高质量。 关键词:化学与生活;生物技术;信息技术 生活中处处有化学,日常生活以及材料、能 源、环境、生命科学等诸多问题,都体现了化学与 人类、社会发展的密切关系以及化学发展的最新 成果 。随着生活水平的提高,人们越来越追求健康、高品位的生 活,化学与生活的联系也日趋密切。只要你留心观察、用心思 考,就会发现生活中的化学知识到处可见。 化学是一门自然科 学,有着丰富的实验内容。化学本应是一门生动的、贴近生活 的、探求自然奥秘的一门学科。生活中充满着化学的踪影,化学 就在我们身边,用化学知识可以解决生活中的实际问题。化学可 以服务于社会,服务于其它学科,服务于人类自身。 21世纪的生活对化学的要求和利用会日益 加大,人们对衣、食、住、行等各个方面新的需求都 与化学紧密相连。基因疗法、转基因食品、干细胞 技术、生态环保型服装、智能材料、生物质洁净能 源、纳米生物技术等,人们要用化学方法不断创造 新的化学产品;创造新药品战胜癌症、艾滋病、 SARS等病毒性疾病;战胜老年性痴呆、心脏病与 中风等影响健康长寿的顽疾。 在21世纪,生物化学领域对于生物结构的研 究已经从静态进入动态,从分子结构进入分子以 上甚至细胞层次的复杂结构研究,对生物功能分 子的结构、性质、功能三者关系的研究从单一分子 进入多分子体系以至细胞体系的研究。现代技术 已经能够分离和鉴定对制造特殊蛋白质有指令作 用的基因,然后把这些基因结合到生物体如酵母 菌中以制造人们所期望的蛋白质。例如对人类有 重要作用的胰岛素或人体生长素,科学家可以通 过化学的方法来改变基因以修饰其序列,生成更 好性质的蛋白质。二十一世纪有一个特别受到关 注的领域,即人体基因组的序列化问题,人体中所 有重要蛋白质都是在基因的指导下制造出来的, 基因组指在细胞核中的遗传性DNA 的全部物 质,它携带着成千上万单独的基因,每一个都包含 有数百个或更多的DNA单元,起着密码信的作 用;人体中有数以亿计的这种单元,要找出人体这 种基因序列并对每种基因中的化学序列进行测 定。进一步了解生命的化学本质和重要性以及对 健康的重要性是十分重要的。在二十一世纪医疗 卫生领域内可能最令人感兴趣的新领域之一是基 因疗法。人体有些疾病并不是由于某种微生物的 侵害而引起的,而是和我们自身的基因缺陷有关。 药物化学家正在尝试着发展一种用向细胞释放 DNA片段的方法,使其替代有缺损的部分;这是 在二十一世纪充满竞争的领域,未来的基因疗法 将有助于目前尚不能解决的与健康有关的问题。 美国前总统克林顿曾向公众展示了未来个性化医 疗的蓝图:如果你到了医院,经过医生和系列化验 诊断为某种疾病,医生只给你提供一组治疗信息 供选择,你只要将带有自己遗传档案的软盘插入 电脑,同时输入疾病和治疗相关信息,电脑就会提 示应该选择什么药、最佳剂量和剂型、服用的效 果。这样,人们将会获得最佳的治疗效果,药物的 毒副作用避免到最小。 进入21世纪,我们正在经历着一场新的技术 革命,其核心和主流是信息科学技术革命,它必将 对我们的生活产生巨大的影响。在信息科学和信 息技术中比较典型的是传感技术、通信技术和计 算机技术。它们大体相当于人的感觉器官、神经 系统和思维器官。将传感、通信和计算机技术连 接成网,融为一体,标志着信息化社会的到来。 传感技术的任务是要精确、高效、可靠地采集 各种形式的信息。因此,需要努力发展遥感、遥测 及各种高性能的传感器、换能器和显示器,如卫星 遥感技术,红外遥感技术,次声和超声检测技术, 各种热敏、声敏、味敏、嗅敏及智能传感系统。 信息技术的发展正日益改变着人们的生活水 平。信息技术与化学的紧密联系集中表现在通过 各种化学合成手段,制造出功能各异的信息材料, 主要包括电子材料和光电子材料。各种电学、磁 学和光学性能不断改进的新材料推动着电子学的 发展。计算机的功能和速度将来会变成什么样 子,是否真的有一天能够达到和人脑相比拟,甚至 于超过人脑的水平?这恐怕要取决于是否能够把 计算机电路的微型化继续做下去,同时不断提高 芯片的集成度。以半导体硅为基础的微电子技 术,遵循着一个非常著名的定律:摩尔定律,即每 经过18至24个月,电路的运算速度大约翻一番, 历经40年的变化后,固态微电子学已经发展到在 面积小到几个平方厘米的硅片上,可以做出几百 万个尺寸为0.18(微米)的晶体管的水平。但是 如果和分子器件相比,它仍然是太大了。假设现 在的晶体管相当于布满文字的一页纸,分子器件 大约只相当于其中的一个句点,即使像现在技术 界提出的,12年内硅晶体管的尺度可能缩小到 12Ohm(纳米)的水平,但是硅芯片和分子器件相 比,仍然要大60o00倍!再者,没有人认为传统的 硅基微电子学会继续按照摩尔定律发展下去,这 和芯片制造专家认为继续做下去经济上不再合算 有关。当把更多的晶体管做在一张芯片上时,杂 散信号、因为器件过于密集而带来的芯片散热问 题以及制造器件本身的困难等等,都将影响到这 项技术的进展。事实上,制造有效的超小型硅晶 体管以及它们之间的连接等技术的革新,已经是 越来越困难了。不少专家认为,当晶体管达到0.1 微米的水平时,挑战将变得更加激烈,因为集成电 路加工技术所遇到的困难是随着晶体管密度的增 加呈指数增长的,但是它的经济效益却不一定能 够达到同样的增长速度。不少专家认为在2015 年左右,芯片的产值将达到2000亿美元,此时它 的不断小型化的势头也将停滞,因为这时用来提 高芯片能力的成本实在太高了。近年来在分子计 算机研究方面的巨大进步,为解决这个问题提供 了另一个可能的方向。虽然目前预言它的成功还 为时过早,但是近年来在这个领域内取得的许多 成果所展示的前景却是极其鼓舞人心的。 总之,在21世纪,化学与国民经济各个部门、 尖端科学技术各个领域以及人民生活各个方面都 有着密切联系。它是一门重要的基础科学,它在 整个自然科学中的关系和地位,正如[美]Pi— mentel GC在《化学中的机会——今天和明天》一 书中指出的“化学是一门中心科学,它与社会发展 各方面的需要都有密切关系。”化学与其他学科的 交叉将是21世纪科学发展的必然趋势,生命科 学、材料科学、环境化学、绿色化学、能源化学、药 物化学、计算化学、纳米化学等众多新兴的交叉领 域将大大地改变传统的化学科学的范畴与意义, 并已经改变且将更大程度上改变社会和个人的生 存、发展及生活方式。

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同志你好:  以下是我总结的材料,请核对后使用  祝愿你工作愉快  工程热力学  热力学是研究热现象中,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科。  工程热力学是热力学最先发展的一个分支,它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,是机械工程的重要基础学科之一。  工程热力学的基本任务是:通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究,改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环,提高热能利用率和热功转换效率。  为此,必须以热力学基本定律为依据,探讨各种热力过程的特性;研究气体和液体的热物理性质,以及蒸发和凝结等相变规律;研究溶液特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程,溶解吸收或解吸等物理化学过程,这就又涉及化学热力学方面的基本知识。  工程热力学是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础,通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为,对宏观现象和热力过程进行研究。  这种方法,把与物质内部结构有关的具体性质,当作宏观真实存在的物性数据予以肯定,不需要对物质的微观结构作任何假设,所以分析推理的结果具有高度的可靠性,而且条理清楚。这是它的独特优点。  古代人类早就学会了取火和用火,不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末,人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下,人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709~1714年华氏温标和1742~1745年摄氏温标的建立,才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术,为科学地观测热现象提供了测试手段,使热学走上了近代实验科学的道路。  1798年,朗福德观察到用钻头钻炮筒时,消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年,英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化,这显然无法由“热质说”得到解释。1842年,迈尔提出了能量守恒理论,认定热是能的一种形式,可与机械能互相转化,并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。  英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念,1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年,焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。  热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年,法国人卡诺提出著名的卡诺定理,指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限,这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响,他的证明方法还有错误。1848年,英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年,德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律,并在此基础上重新证明了卡诺定理。  1850~1854年,克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认,对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论,正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学,它成为研究热机工作原理的理论基础,使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。  与此同时,在应用热力学理论研究物质性质的过程中,还发展了热力学的数学理论,找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数,研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年,德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理;1912年,这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。  二十世纪初以来,对超高压、超高温水蒸汽等物性,和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视,人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。

前两天看了一片有关状态方程的综述我觉得状态方程的热力学综述应该比较好写吧,也比较有实际意义,你可以查找一部分状态方程,然后结合你处理的数据来分析方程的优缺点

1871年吉布斯成为耶鲁学院数学物理学教授,也是全美第一个这一学科的教授。由于吉布斯并没有发表过文章,所以在他担任这一教职的最初几年并没有薪水。吉布斯担任这一教职一直到去世,他终身未婚,始终和妹妹与妹夫住在离耶鲁不远的一间小屋子里,过着平静的生活。在他的坚持下,美国的工程师教育开始注入了理论的因素。1873年34岁的吉布斯才发表他的第一篇重要论文,采用图解法来研究流体的热力学,并在其后的论文中提出了三维相图。麦克斯韦对吉布斯三维图的思想赞赏不已,亲手作了一个石膏模型寄给吉布斯。1876年吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一,其中提出了吉布斯自由能,化学势等概念,阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。但由于吉布斯本人的纯数学推导式的写作风格和刊物发行量太小,美国对于纯理论研究的轻视等原因,这篇文章在美国大陆没有引起回应。随着时间的推移,这篇论文开始受到欧洲大陆同行的重视。1892年由奥斯特瓦尔德译成德文,1899年由勒·沙特列翻译为法语。

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从化学热力学的角度看,由于合成氨是一个放热反应,故降温有利于向放热反应方向进行,进而提高了平衡的转化率,但很多化学过程往往在反应平衡前就停止反应了,即实际过程更注重反应速率;温度低太低,反应物的活性低,动力学的角度看,反应就会慢,需要的时间就会久。为了让反应进行的时间缩短,温度不能太低,所以就会看到在实际生产中一般使用的是较高温度。其实这是一个实际过程从热力学和动力学优选达到最优化的过程。温度的选择还有一个最重要的因素楼下两位都没有考虑,那就是催化剂,一般合成氨反应催化剂如铁触媒的最适温度才是实际过程所采用的温度,当然这也属于动力学部分的知识

同志你好:  以下是我总结的材料,请核对后使用  祝愿你工作愉快  工程热力学  热力学是研究热现象中,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科。  工程热力学是热力学最先发展的一个分支,它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,是机械工程的重要基础学科之一。  工程热力学的基本任务是:通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究,改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环,提高热能利用率和热功转换效率。  为此,必须以热力学基本定律为依据,探讨各种热力过程的特性;研究气体和液体的热物理性质,以及蒸发和凝结等相变规律;研究溶液特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程,溶解吸收或解吸等物理化学过程,这就又涉及化学热力学方面的基本知识。  工程热力学是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础,通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为,对宏观现象和热力过程进行研究。  这种方法,把与物质内部结构有关的具体性质,当作宏观真实存在的物性数据予以肯定,不需要对物质的微观结构作任何假设,所以分析推理的结果具有高度的可靠性,而且条理清楚。这是它的独特优点。  古代人类早就学会了取火和用火,不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末,人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下,人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709~1714年华氏温标和1742~1745年摄氏温标的建立,才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术,为科学地观测热现象提供了测试手段,使热学走上了近代实验科学的道路。  1798年,朗福德观察到用钻头钻炮筒时,消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年,英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化,这显然无法由“热质说”得到解释。1842年,迈尔提出了能量守恒理论,认定热是能的一种形式,可与机械能互相转化,并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。  英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念,1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年,焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。  热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年,法国人卡诺提出著名的卡诺定理,指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限,这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响,他的证明方法还有错误。1848年,英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年,德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律,并在此基础上重新证明了卡诺定理。  1850~1854年,克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认,对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论,正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学,它成为研究热机工作原理的理论基础,使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。  与此同时,在应用热力学理论研究物质性质的过程中,还发展了热力学的数学理论,找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数,研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年,德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理;1912年,这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。  二十世纪初以来,对超高压、超高温水蒸汽等物性,和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视,人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。

降低温度会使反应速率变慢,所以不适合工业生产。实际生产时高温高压,以提高反应速率,并及时分离走产物氨,以提高平衡转化率。

他山之玉,拿去攻石吧摘 要:针对环境工程专业的物理化学教学,本文以热力学第二定律章节为例,分别从教学目标、教学内容、教学方案和评价手段等不同方面阐述了一些备课体会,提出了几点关于在工科学生物理化学教学过程中应该注意和改进的思路和方法。关键词:物理化学 环境工程 热力学 备课物理化学是化学科学中的一门重要学科,它借助数学、物理等基础科学的理论及其提供的实验手段,研究化学科学中的原理和方法,研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论[1],是学习化学、化工、环境、生物、材料等各专业的重要基础课程。环境工程是一门由多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴边缘科学,它与自然科学、社会科学和技术科学相结合,是现代科学技术向深度、广度进军的标志, 是人类认识和改造自然进一步深化的表现[2]。中南民族大学于2000 年开设环境工程专业,对该专业学生来说,物理化学是一门重要的基础课程,是继无机化学、分析化学、有机化学之后的一门理论化学,同时又为后继课程如环境生态学、大气污染控制等的学习提供方法和理论指导,在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽地位。由于我校是一所民族院校,部分学生的理科基础相对薄弱,而物理化学本身理论性较强,内容较抽象,概念和公式较多,一直被学生视为比较难以掌握的课程。因此,如何以传授知识、培养能力、提高素质为宗旨,通过物理化学教学方法的改革和授课体系的重组,使学生更轻松、全面、系统地掌握物理化学知识,是物理化学教学中必须思考的问题,是一项艰巨的改革任务。作者在教学过程中,注意不断积累经验、不断改进教学方法,精心设计每一个教学环节,在此,提出几点针对环境工程专业物理化学教学中有关热力学第二定律的备课体会。 1 教学目标不同专业对同一门课有不同要求,我校环境工程专业作为一门工学学科,相对理学学科而言,对物理化学的要求侧重点有所不同。因此,针对环境工程专业,我们选择的是印永嘉等编的《物理化学简明教程》(高等教育出版社)。对于大二学生来讲,他们在大一时已经学习过无机及分析化学,具备了一定的学习物理化学的知识基础,而要想在十分有限的54 个学时内将这门课的内容理解清楚、掌握牢固,这对于学生或者老师来说都是一个挑战。把书本变薄不是删减一些该讲的内容,而是在对教学大纲的深刻理解,对教材的精心领会和对学生的深入了解基础上,抓住要领,理出章节的重难点,强调关键性、规律性的东西。热力学部分是物理化学的核心所在,而热力学的核心在于两大定律,即热力学第一定律和热力学第二定律。本文要探讨的就是热力学第二定律章节的备课思路。本章在整个热力学部分起着重要作用,它既是对热力学第一定律的深入,又为后面更进一步的探讨作出必要的铺垫。通过对本章的学习,学生应该达到以下目的:深刻理解热力学第二定律,在此基础上掌握几个新的热力学状态函数即S 、A 和G 并学会DS 、DA 和DG 的计算,结合第一章的内容辨析一些热力学函数并推导它们之间的重要关系式。2 教学内容本章共包括十个小节:(1)自发过程的共同特征;(2)热力学第二定律的经典表述;(3 )卡诺循环与卡诺定律;(4 )熵的概念;(5 )熵变的计算及其应用;(6 )熵的物理意义及规定熵的计算;(7)亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能;(8)判断过程方向及平衡条件的总结;(9)热力学函数的一些重要关系式;(1 0 )DG 的计算。其中,( 1 )、( 2 ) 和( 3 ) 主要是热力学第二定律提出的背景以及热力学第二定律的表述。这部分在本章中是基础,起着重要的铺垫作用,其中重点是对热力学第二定律的深刻理解。( 4 )、( 5 ) 和( 6 ) 则是在热力学第二定律基础上导出状态函数熵,并在热力学第三定律基础上进行熵变的计算,该部分是本章的重点和难点所在,因为熵是继第一章中学习到的内能、焓之后又一个十分重要的热力学状态函数,对其理解将直接影响后面的学习。( 7 )、( 8 ) 和(9 )则是另外两个状态函数-亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能以及由此提出的方向判据,辨析已经学过的一些热力学函数并学会推导它们之间的关系式。这个部分是本章的难点,要求学生结合第一章和第二章所学内容进行综合处理,这些函数如内能、焓、熵以及吉布斯自由能对于初学者来说容易混淆, 因此, 需要教师进行总结和引导。(1 0 )则是综合运用热力学知识对不同情况下的DG 进行计算。物理化学作为基础理论课,其内容是相对稳定的,但同时又是不断发展的。所以在教学过程中应该一方面对于物理化学的基本概念、基本理论和基本方法要求学生打下牢固的基础,另一方面对物理化学发展的前沿也要做一适当的介绍,以开拓学生的知识面和激发学生的求知欲。以熵函数为例,重点是平衡态熵理论,但对非平衡态熵理论、信息熵、物理场熵等现代熵理论也简单进行介绍,并推荐一些参考书,让有能力和兴趣的同学可以得到提高[3]。 3 教学方案1 与基础化学衔接我校环境工程专业学生在大一已经学习了无机化学及分析化学,其中有化学热力学、化学平衡、化学动力学等章节知识与物理化学部分重叠。到大二学习物理化学时若照本宣科,面面俱到,不仅学生没兴趣,而且加重了学时的负担。若能将学生已有的知识和经验很自然地融合到物理化学教学中,就会收到事半功倍的效果。比如在热力学第二定律的讲授中,可以首先启发学生回顾在无机化学中学到的热力学知识,让学生自己提出这些定律的基本内容及基本概念。在学生期待教师对自已的回答作出判断时,教师就对体系与环境、热与功、内能与焓、热力学第一定律等重叠内容做复习性介绍,这时学生往往会全神贯注。最后在此基础上才开始引入热力学第二定律。由于尊重了学生个体已有的知识和经验,学生的学习活动由被动地接受知识变为积极主动地建构知识[4],这样就可以大大提高学生的学习兴趣,使学生学习起来感到知识的渐进性。2 与专业课程衔接长期以来容易给学生留下一个错觉,物理化学原理和所学专业很难有直接关联。事实上,物理化学是研究物质的化学运动形式和物理运动形式之间的相互关系,掌握物质化学运动的一般规律的科学。正因为如此,物理化学在环境保护中起了很大的作用,它的理论和方法被运用到环境保护中,对推动环境保护事业的发展具有积极作用。为此,教师可以将物理化学知识与环境专业相联系,激发学生学习积极性。比如,环境保护离不开生态学,而生态系统又是生态学的核心。生态系统中能量流动,必然遵循热力学第一定律和热力学第二定律。利用热力学定律,可以比较清楚地了解能量流动的大小、方向和形式。根据热力学定律,人们弄清了生物群从环境和食物中接受的能量用在新的有机质的建造上的“百分之十规律”,得出了“生物量金字塔”等规律,并由此提出了对保护环境有重大作用的“物质输入输出的动态平衡规律”等生态学规律[5]。3 采用多层次教学方式由于每个学生知识基础参差不齐,学习的积极主动性也有差别。心理研究和教学经验证明凡是过浅过易或者过深过难的教学内容都会降低学生的学习兴趣。我们每位教师面对六十多位具有不同个性的学生,而上课只能有统一的教学进度,要达到个性化教育,首先要能让每个上课的人都有收获。为此,必须使课堂教学能够产生多层次、多方位的效果。多层次,能使基础好、学有余力的学生感到有收获,又有继续学习和深入钻研的空间;学习吃力的同学也能学到基本内容,并有继续学习的欲望;学习兴趣不大的人,也知道达到基本要求的底线是什么[6]。这时,课堂教学应当着力于重点内容的讲解与科学方法的分析, 力求用“ 启发式”,有意识地留一些问题让学生自行解决。布置有一定深度的问题,通过对比促使学生发现问题、适度讨论等都是可采用的方法。教师在精心备课的同时,做到心中有案,目中有人,既要考虑到学生的实际情况,又要讲究教学方法。4 评价手段考核是检查、评价学生水准和才智的一种方法,是教学的重要环节。通过它可以检测学生掌握知识的情况,检验教学质量和教学效果。为此,任课教师可建立多样化的考核手段[7]。(1)加强课堂提问 由于某些主客观原因,大学教学中一般很少课堂提问,其实课堂提问是检验学生听课效果的一种非常有效的手段,它可以使学生在上课时集中注意力,跟上教师的讲课思路。每次课可以利用五分钟对上次课的内容进行提问,由此来检验学生对于上次课内容的掌握情况,并考虑以一定的权重计入平时成绩。(2)加强平时考核 按我校规定平时成绩应占总成绩的30%,这就要求教师给学生的平时成绩不能随意。为了更好地反应学生的平时学习情况,我们在课堂上随时有可能利用十分钟的时间,让学生做作业,可以开卷,但必须独立完成。虽然用时不多,但是很能反映出学生的平时学习情况,同时,学生也会感到一定压力,上课注意力就会集中。(3)加强考试的科学性和有效性 我校在物理化学课程上已经实现了教考分离,这在一定程度上提高了考试的科学性和有效性。成绩评定是按照标准答案进行的,成绩的确定是按照科学的分析方法进行的,学生的成绩基本能呈正态分布,避免了成绩偏高或偏低的不正常现象,由于有一定的不及格率,所以对学生的学习起到了一定的促进作用。 5 结语物理化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科,对环境工程专业基础理论的作用和影响是巨大的,它在教学中占有极为重要的地位。教学是一个复杂的系统工程,是一个多体的问题,受到教师的知识水平、学生的接受能力、教学方法和教学手段等多方面因素的影响。只有不断地改进教学方法,与时俱进,才能提高教学效果,强化教学质量。 参考文献[1] 杨春荣,单静颖物理化学教学中课题式教学法的探索[J]药学教育,2006,22(2):30-[2] 薛云波环境专业物理化学教学方法的探讨[J]南京工程学院学报(社会科学版),2006,6(3):62-[3] 高贵军物理化学教学改革探研[N]张家口师专学报,2002,18(6):31-[4] 张开仕教学研究,2005,28(6):541-[5] 平措结合培养专业目标实际进行物理化学教学[N]西藏大学学报,2007,22:90-[6] 王新葵,石川,靳长德,等物理化学教学方法的探讨[J]化工高等教育,2006,3:99-[7] 周子彦,谢玉忠对提高物理化学教学

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