物理化学在实际生产及生活中的应用及课程建议和体会

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物理化学在实际生产及生活中的应

用及体会建议



物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。物理化学在生产生活中产生了重要的作用，有许多例子在实际生产及生活中利用。

一、热力学定律的应用

在热力学的卡诺循环中，为了提高热机的效率，可提高高温热源的温度和降低低温热源的温度。但在工业生产中，低温热源通常是周围环境，降低环境的温度难度大、成本高，是不足取的办法。所以，一般情况下，人们往往采取的事提高高温热源的温度，从而提高效率的。现代热电厂尽量提高水蒸气的温度，使用过热蒸汽推动汽轮机，从而提高效率，降低成本，正是基于这个道理。

二、化学平衡的应用

在实际生活中，有许多地方我们都用到了平衡的概念。比如说在公路上，我们常能见到交警拦下可疑车辆检查，请司机向一仪器中吹一口气，如果测定仪中橙红色的物质变为绿色，司机就要受到处罚，因为他饮酒后驾车，违反了道路交通管理条例。 酒精仪中的橙红色物质是重铬酸钾，人饮酒后，血液中酒精含量增多，人呼出的气体中有乙醇的蒸气，遇到测定仪中的重铬酸钾，便发生如下的反应：

Cr2O72- ＋3C2H5OH + 8H+ = 2Cr3+＋3CH3CHO ＋ 7H2O 橙红色 绿色

橙红色的Cr2O72- 转化为绿色的Cr3+，便能测出人呼出的气体中有乙醇成分。 然而酒精测定仪中还要加入硫酸，一方面上述反应要在酸性溶液中进行，同时要防止Cr2O72- 转化为CrO42-， 即：2CrO42－ + 2H+ = Cr2O72－ + H2O 。这就是酒精测定仪中的化学平衡。

三、稀溶液的依数性的应用

溶液沸点升高和凝固点下降有许多重要的应用。例如钢铁工件进行氧化热处理就是应 用沸点升高原理。用每升含550～650 g NaOH和100～150 g NaNO2的处理液，其沸点高达410～420 K。

利用凝固点下降原理，将食盐和冰（或雪）混合，可以使温度降低到251 K。氯化钙与冰（或雪）混合，可以使温度降低到218 K。体系温度降低的原因是：当食盐或氯化钙与冰（或雪）接触时，在食盐或氯化钙的表面形成极浓的盐溶液，而这些浓盐溶液的蒸气压比冰（或雪）的蒸气压低得多，冰（或雪）则以升华或熔化的形式进入盐溶液。进行上述过程都要吸收大量的热，从而使体系的温度降


低。

利用这一原理，可以自制冷冻剂。冬天在室外施工，建筑工人在砂浆中加入食盐或氯化钙；汽车驾驶员在散热水箱中加入乙二醇等等，也是利用这一原理，防止砂浆和散热水箱结冰。

溶液凝固点下降在冶金工业中也具有指导意义。一般金属的Kf都较大，例如Pb的Kf≈130 K kg/mol，说明Pb中加入少量其它金属，Pb的凝固点会大大下降，利用这种原理可以制备许多低熔点合金。金属热处理要求较高的温度，但又要避免金属工件受空气的氧化或脱碳，往往采用盐熔剂来加热金属工件。例如在BaCl2（熔点1 236 K）中加入5%的NaCl（熔点1 074 K）作盐熔剂，其熔盐的凝固点下降为1 123 K；若在BaCl2中加入22.5%的NaCl，熔盐的凝固点可降至903 K。

应用溶液凝固点下降还可以测定物质，尤其是高分子物质的分子量。 物化体会：

物化的学习与其他专业课程一样，需要理论联系实际，在学习过程中特别注重实际的应用。物理化学在我们的生产和生活中有着诸多的应用，故掌握好它具有重大的指导意义。

物理化学由于自身的特点，逻辑性很强,需要有很强的逻辑思维能力，这就使的学习难度增加，在学习过程中，如果产生了畏难情绪，遇到难题就退缩，那永远也学不好，此时要端正心态，大家都难,所以取胜的关键就是看谁有毅力，看谁能够坚持。良好的心态是成功的关键，在遇到困难挫折时要以平常心去对待。别人基础好，学的快而扎实，自己基础差,底子薄就不能钻牛角尖，只要尽力作好自己的，就很不错了。此外，要多向别人请教，学习别人思考问题的方法方式，改进自己的学习方法 。

建议：

1、在讲解理论知识点时，为使学生更易懂和更易掌握，可采用课堂演示的方法。比如：在讲解表面张力时，可以拿实物演示表面张力到底会产生怎样的效果，或者判断水平玻璃管一端加热，水会往哪边移动时。可以亲自拿玻璃管和火源演示。这样学生会很深刻形象地记住这个现象及原理。

2、讲课有时跳跃性太大，一会儿讲到获奖，一会儿讲到论文。可以先讲完课程再举例。

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