沈文霞老师广州学生讲座

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1、华南师大的同学们:早上好!沈文霞南京大学学习物理化学的意义及其应用南京大学沈文霞学习物理化学的意义及其应用一.学习物理化学的意义二.物理化学原理的应用三.争取做一个好学生、好教师一.学习物理化学的意义物理化学是用物理学的理论和实验方法来研究化学变化及其伴随的物理变化的本质与规律物理化学是揭示化学变化的本质所以,物理化学是化学的灵魂所有化学变化都包含了物理化学的原理热力学基本定律第一定律第二定律应用多组分系统—溶液相平衡化学平衡电化学表面化学胶体化学动力学宏观动力学微观动力学电极过程动力学统计热力学化学热力学的任务是：热力学第一定律热力

2、学第二定律三个判据利用能量守恒定律计算能量的变化判断相变化和化学变化的方向和限度化学热力学的应用：1.在多组分系统中的应用2.在化学平衡中的应用什么是渗透压？纯溶剂稀溶液半透膜p+Π3.渗透压概念在生活中的应用渗透压的应用5。测定大分子或胶粒的摩尔质量1。海水淡化2。污水处理3。治病保健4。农作物保养纯溶剂稀溶液半透膜p+Π双分子层细胞膜生理食盐水的浓度血液是由血细胞和血浆组成的，细胞内溶液与细胞外血浆必须维持相同的浓度输液用的生理盐水的的浓度为0.9％(Π=729kPa)沿途给马拉松运动员喝的饮料必须是等渗溶液眼药水也必须是等渗溶液

3、盐制食物在新鲜素菜中加入食盐，素菜细胞中的水分会向外渗透，吃起来会变脆。盐碱地上的庄稼长势不良，是因为土壤中的盐浓度大，植物细胞中的水分往外渗透。浓盐水也可杀菌消毒，使细菌向外渗水而被杀死。所以死海里生物无法生存盐生植物园抗盐碱树种的引进、改良和发挥其绿化功能和经济效益，开发滨海盐碱地4。在相平衡中的应用海盐场青海湖及其盐花自贡井盐场岩盐矿二元相图的应用提纯盐类和获得低温冰+溶液溶液l单相T/K在溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识蒸馏（或精馏）原理精馏塔外形精馏塔内部结构是研究反应的速率和机理问题研究温

4、度、压力、催化剂等对速率的影响研究化学反应的机理，掌握反应的本质化学反应动力学理论的意义物化基本原理扩展到电化学、表面和胶体化学与人们的生产生活有着密切的联系，有着广泛的应用化学动力学的任务：反应在标准压力和298K时，反应自发向右进行是一个放热反应，气体分子数减少的反应合成氨工业的反应条件是：（1）高温高压（2）中温中压（3）常温常压动力学在考古中的应用青花瓷瓶宋代梅瓶古代青铜器节能减排，发展低碳经济二。物理化学原理的应用节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括三废和噪声等）排放，少用矿石燃料气候变暖带来的危害为上海世博

5、会制作的“浮动城市”，设计师将其称作“气候难民的浮动生态城”，是为2100年而设计城市下半部在水下，水上部分用于获取太阳能，墙和屋顶上面覆盖着草坪水下是海洋浮游生物和植物的温床，物质和能量全部可循环，自己产生氧气和电力，同时回收再利用二氧化碳和废弃物，水的净化和软化均采用生态系统完成。马来西亚设计师设计水下摩天楼可漂浮于海上,或许它能够成为未来帮助人类摆脱世界末日的“诺亚方舟”。据悉，这座造型奇特的巨大建筑物漂浮于海上，如一个巨大的章鱼，大部分浸没于水下。其顶部是郁郁葱葱的迷你森林，中部是人口密集的住宅和办公楼，底部是一根根延伸至海底

6、的荧光触须，它有三大重要作用：其一，通过与海潮同一节奏的摆动，它可以产生和积蓄能量；其二，它是建筑物的平衡和稳定系统，借助它的轻轻摆动，大楼才能始终保持垂直竖立状态；其三，它还可以为大量海底动物提供聚居的场所。由于能量和食物全部自给自足，垃圾零排放，因此它堪称一座既安全又环保的“海上绿洲”。1796---1832CarnotN．L．S法国工程师卡诺循环高温存储器低温存储器热机1.如何提高热机的效率1796---1832CarnotN．L．S法国工程师1.如何提高热机的效率化学能热能机械能化学能电能电能火力发电厂的热机效率高煤耗、高污染

7、（S、N氧化物、粉尘和热污染）火力发电厂的热机效率普通加压蒸气的作功能力很差要用亚临界、超临界甚至超超临界的蒸气改进锅炉性能，增加脱硫、脱氮和除尘的设备水的相图水冰水蒸气610.62超临界流体火力发电厂的改造利用热电厂的能量利用火力发电厂热电厂水力发电厂氢能发电厂核电站使用清洁能源酒泉风力发电2.物理化学与生产、生活的关系物理化学衣食住行药材衣衣防水、防油免洗桌布防水免洗包防水防尘防静电免洗防火、阻燃免洗布免洗沙发布接触角与润湿作用完全不润湿不润湿能润湿完全润湿表面的防水与自洁作用莲花效应表面的防水与自洁作用表面的防水与自洁作用表面的

8、防水与自洁作用超疏水状态不沾油抹布不沾锅水在超疏水表面石材表面的疏水作用和保护表面的防水与自洁作用表面的防水与自洁作用建筑自洁玻璃纳米自洁釉抗压、隔热、保温又“自洁”的水立方“ETFE膜，节水又省电食食品添加剂房地产开发