物理化学学习心得

从大二下学期开始,我们开始接触物理化学,到目前为止,将近有一年了,在这一年的学习中,我对物化从最初的不了解到现在的慢慢掌握,对物化的学习也有一定的心得。说实在的,物理是我的弱项,化学我也不精通,当这两门学科综合在一起的时候,我更加的头疼。最开始接触物化的时候,我是带有抵触情绪的,因为怕学不好,所以对它没信心,对自己也没信心。经过一段时间的学习后,发现其实只要自己上课认真听,课后认真独立的完成作业,还是可以接受的。 孙老师上课很有意思,我实在不明白为什么看起来特别复杂特别繁琐的东西从老师嘴里讲出来的时候会那么容易理解。她讲得很详细透彻,人幽默风趣,不时的调节一下枯燥的课堂气氛,让大家都能集中精力听课。特别是这学期,由于进行课改,老师在教学方法上有了很大的改变。让我们自己做课件,分小组上台讲课,然后还有同学进行提问,还有课堂讨论。通过做课件,我们的自学能力收集整理资料能力得到了锻炼,同时也使我们的团队协作能力有了一定的提升。我常常和室友们暗叹有这样一位好老师,相信我们会学到更多的,也相信将来的某一天,在我们自己学东西的时候也会这么容易。

通过学习,我了解到化学是自然科学中的一门重要学科,是研究物质的组成、性质与变化的科学。物理化学是化学的理论基础,概括的说是用物理的原理和方法来研究化学中最基本的规律和理论,它所研究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题,所以曾被称为理论化学。物理化学形成于19世纪下半叶,当时的人们已对许多化学反应

和过程积累了大量的实验经验,原子-分子学说、气体分子运动论、元素周期律也已经确立,而蒸汽机的出现和广泛应用,使人们对热功转化有了更深入的认识,这些都为物理化学的形成和发展铺平了道路。

经典物理化学的核心是化学热力学和化学动力学。热力学第一定律是关于能量转化的定律,通过它可以计算出一个化学反应在特定条件下进行时能够放出或需要多少热量;热力学第二定律是关于过程进行方向和限度的判断,将它用于化学过程可以得知一个化学反应是否能够按照所希望的方向进行,进行到什么程度停止,反应的最终转化率可到达多少;而动力学则是研究化学反应速率的科学,它揭示出一个化学反应进行的快慢,使人们可以决定是否可利用这个反应来经济合理的生产产品或获取能量。物理化学从它被建立起就被广泛的用于工业生产和科学研究,发挥了巨大的理论指导作用。特别是第二次世界大战以后石油工业的兴起,更加促进了物理化学在催化、表面化学和电化学等领域的发展和应用。

化学热力学、化学动力学、量子力学、统计力学的物理化学的四大基础。我们主要学习热力学的基本原理及其在化学反应、相变、电化学以及表面胶体化学中的应用和化学动力学的基本原理在一般化学反应和特殊化学反应中的应用。我们学习的物理化学分为上下两册,上册介绍了气体的PVT关系、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡和相平衡,其中最重要的是热力学第一第二定律及化学平衡。下册我们主要学了电化学、界面现象、化学动

力学和胶体化学,其中的重点是电化学和化学动力学,这也是在我们日常生活中常用到的。

在我们所学的这些章节中,我比较感兴趣的相平衡和胶体化学。虽然这两章都不是考试的重点,但是我觉得对于我们生产生活也有着重要的意义。化学化工生产中对产品进行分离、提纯时离不开蒸馏、结晶、萃取等各种单元操作,而这些单元操作过程的理论基础就是相平衡,此外,在冶金、材料、采矿、地质等行业的生产过程中,也需要相平衡的知识。在一定的条件下,当一个多相系统中各相的性质和数量均不随时间变化时,称此系统处于相平衡。此时从宏观上看,没有物质由一相向另一相的净迁移,但从微观上看,不同相间分子转移并未停止,只是两个方向的迁移速率相同而已。一个系统可以是多组分的并含有许多相。当相与相间达到物理的和化学的平衡时,则称系统达到了相平衡。相平衡的热力学条件是各相的温度和压力相等,任一组分在各相的化学势相等。化工热力学研究的两相系统的平衡,有气液平衡、气固平衡、汽液平衡、汽固平衡、液液平衡、液固平衡和固固平衡;相数多于二的系统,有气液固平衡、汽液液平衡等。系统处于相平衡状态时,各相的温度、压力都相同,它们的组成一般不相同。相平衡的研究主要是通过实验测定有关数据,并应用相平衡关联的方法,以探讨平衡时温度T、压力p和各相组成(摩尔分率x、y)之间的关系,借以判断一定条件下相变化过程的方向,并根据偏离相平衡的程度来估计过程推动力的大小。相平衡是传质分离过程和热质传递过程的理论基础之一。例如:蒸馏和吸收利用相平衡时汽液或气液

两相组成不同,通过相际物质传递来实现混合物的分离;萃取根据物质在两个不互溶或部分互溶的液相中溶解度的不同来实现混合物的分离;结晶利用固体在液体中溶解度的限制,从溶液中析出固体。这些过程都涉及物质在相际的传递。研究相平衡可为选择合适的分离方法提供依据。在传质设备(如精馏设备、萃取设备)的计算中,可用相平衡数据来计算设备的平衡级数或传质单元数。此外,相平衡研究还用于探讨诸如玻璃、陶瓷、耐火材料、合金等材料的形成条件。

胶体化学是物理化学的一个重要分支,它所研究的内容在化学、物理学、材料科学、生物化学等诸多学科有广泛的应用。胶体化学和人类的生活密切相关。如江河胡海、工业废水是广泛的液体胶系统,为了保护水源,净化水质,提取贵重元素,变废为宝,就要研究胶体系统的形成与破坏。大气层是由微尘、水滴和分散介质所组成的气溶胶,研究气溶胶的性质,对环境保护、耕云播雨具有重要的意义。人体各部分的组织是含水的胶体,因此要了解生理机构、病理原因、药物疗效等都要根据胶体化学的研究成果,而人类所不可缺少的衣(丝、毛皮、棉和合成纤维),食(牛奶、啤酒、淀粉、糖类、脂肪、蛋白及烹调和消化),住(木材、水泥、砖瓦、陶瓷等建筑材料),行(石油能源开发利用、钢铁、合金、橡胶等制成的交通工具),无一不与胶体有关,当然与之有关的石油工业、化学工业、纺织工业、冶金工业、电子工业、食品工业中的若干工艺过程均离不开胶体化学的基本原理。尤其近年来,随着科学技术的飞速发展,胶体化学在单分散溶胶、纳米颗粒及纳米材料的制备、生命医学现象的揭示与机理探求等

方面发挥越来越重要的作用。

在化学已经渗透到几乎所有物质学科领域的今天,人们几乎无时无刻不在使用着物理化学的基本原理和强有力的实验方法。物理化学是一门逻辑性很强的学科,想要学好物理化学,我们不但要有学习热情,还要有科学的学习方法。我们要站在整个学科的高度纵观物理化学的主要线条,认真对待每一个具体的基本概念和公式定理,领会物理化学解决实际问题的科学方法,只有掌握科学的方法,我们学习起来才会得心应手。

将近一年的学习,我感触最深的就是物化的公式很多,而且都很抽象,在计算的时候我经常弄不清楚该用哪个公式进行计算,虽然那些公式在我的日常生活中没有起到什么作用,但是却培养了我的思维习惯,让我在考虑问题的时候能够做到更全面,也更实际。还有一个感触,就是觉得老师很好,在老师看来,我们所学的是那么的简单,在她的感染下,我心里也有了这样的想法,这样我学起来就没有那么的吃力。物化课程即将结束,但是从中学到的知识却使我受益匪浅!

 

第二篇:物理化学实验心得

一、物理化学实验的目的与要求

(一) 物理化学实验教学的目的

物理化学实验是化学实验科学的重要分支,也是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法。物理化学实验的特点是利用物理方法研究化学系统变化规律,通过实验的手段,研究物质的物理化学性质及这些性质与化学反应之间的某些重要规律。物理化学实验教学的主要目的是:

1.通过物理化学实验,使学生初步了解物理化学的研究方法,掌握物理化学的基本实验技术和技能,并培养学生具备观察实验现象,正确记录和处理实验数据,以及分析问题和解决问题的能力。

2.加深对物理化学基本理论和概念的理解并巩固所学习的知识。

3.培养学生理论联系实际的能力。

4.培养学生查阅文献资料的能力。

5.使学生受到初步的实验研究的训练,提高学生的实验操作技能和培养学生初步进行科学研究的能力。

6.培养严肃认真、实事求是和一丝不苟的科学态度及工作作风。

(二)物理化学实验要求

进行每个实验都包括实验的预习,实验操作和实验报告三个步骤,它们之间是相互关联的,任何一步做不好,都会严重影响实验教学质量。

1. 实验前预习及预习报告

阅读实验讲义的有关内容,查阅相关资料,了解实验的目的和要求、原理和仪器、设备的正确使用方法,结合实验讲义和有关参考资料写出预习报告。预习报告的内容包括:(1)实验目的;(2)简单原理;(3)操作步骤和注意事项;(4)原始数据记录表格。要用自己的语言简明扼要的写出预习报告,重点是实验目的、操作步骤和注意事项。

实验前,教师要检查每个学生的预习报告,必要时进行提问,并解答疑难问题。对未预习和未达到预习要求的学生,不得进行实验。

2. 实验操作

学生进入实验室后,应首先检查测量仪器和试剂是否齐全,并做好实验前的各种准备工作。实验操作时,要严格控制实验条件,在实验过程中仔细观察实验现象,详细记录原始数据,积极思考,善于发现问题和解决实验中出现的各种问题。

3. 实验报告

实验完毕,每个学生必须把自己的测量数据进行独立和正确处理,写出实验报告,按时交给教师。实验报告应包括:实验目的与原理、实验步骤、数据记录及处理、结果与讨论等几个部分。其中结果分析讨论主要是对实验结果进行误差分析、实验现象的解释,实验的体会,提出改进意见。实验报告是教师评定实验成绩的重要依据之一。

4. 下次实验时,交上次实验报告,延期不交者,不能进行实验。

教师应根据实验所用的仪器、试剂及具体操作条件,提出实验结果的要求范围,学生达不到此要求,则必须重做实验。

(三)物理化学实验的注意事项

1. 遵守纪律,不迟到,不早退,保持室内安静,不大声谈笑,不到处乱走,不许在实验室内嘻闹及恶作剧。

2. 实验前要按讲义核对仪器和药品,若不齐全或破损,应向指导老师报告,及时补充和更换。

3. 实验开始前要进行仪器设备的安装和线路连接,须经教师检查合格后方能接通电源开始实验(电路连接后未经教师检查,不得接通电源)。

4. 仪器使用必须按仪器的操作规程进行,以防损坏。使用时要爱护仪器,如发现仪器损坏,立即报告指导教师并追查原因。未经教师允许不得擅自改变操作方法。

5. 实验时,除所用仪器外,不得动用其他仪器,以免影响实验的正常进行。

6.在实验过程中,需注意勤俭节约,反对大手大脚、铺张浪费。

7. 实验时要保持安静及台面整洁,书包、衣服等物品不要放在实验台上。实验完毕将玻璃仪器洗净,把实验桌打扫干净,仪器、试剂药品等加以整理,放回原处。

8. 实验结束后,由同学轮流值日,负责打扫整理实验室,检查水、煤气、门窗是否关好,电闸是否拉掉,以保证实验室的安全。

实验室注意事项是人们长期从事化学实验工作的总结,它是保持良好环境和工作秩序,防止意外事故,做好实验的重要前提,也是培养学生优良素质的重要措施。

第二节 物理化学实验的设计方法

物理化学实验 是在前人科学研究的基础上,经过归纳、总结、简化而逐渐成型的。所以,物理化学实验与科学研究工作之间没有不可逾越的鸿沟,在设计思路、测量原理和方法上基本类同,只是在测量仪器、测量系统、测量步骤等具体内容上作了某些改变,以适应教学实验的条件和满足教学的需求。因此,学会物理化学实验的设计思路和方法,无疑对于学生以后做毕业论文或将来从事科学研究工作是十分必要的。为了培养这方面的初步能力,使学生有机会在实践中学到实验设计的一些初步常识和方法。设计物理化学实验的方法和步骤如下:

1. 设计程序

(1)认真研究题目的内容和要求,包括题目的所属范畴,数据结果要求的精密度和准确度,哪些是直接测量的量,哪些是间接测量的量,难点是什么,影响因素有哪些等。

(2)进行调研工作。查阅有关的文献资料,包括前人采用过的实验原理、实验方法、仪器装置、反应容器等,进行分析、对比、综合、归纳。

(3)对实验的整体方案和某些难点的局部方案进行初步的设想和规划,并写出预习报告(除常规的要求外,必须有整体测量示意图及所需的仪器、药品清单)。实验前一周将预习报告交任课教师,以便审查方案和准备仪器、药品,否则不予做实验。

2. 设计方法

(1)首先根据题目内容和要求,选择合适的实验研究原理和测量方法,可以从前人已做过的工作中选择,也可以在前人研究的基础上提出新的实验研究原理和测量方法,也可以将前人的实验研究方案作些改进。当然如能取各家之长,重新设计更完善的实验模型更好。

(2)选配合适的测量仪器。在测量原理和测量方法确立之后,应着眼于选配合适的测量仪器。所选的仪器的灵敏度、最小分度值和准确度应满足测量的误差要求,但勿盲目追求高、精、尖。测量装置要尽可能简便,容易操作与筹建。特别应注意实验仪器的精度配置,否则会造成不必要的浪费。例如,若实验结果用记录仪记录,通常只有3位有效数字,所以如果实验中需要测量电压数值,则不必选用有5位有效数字电压表。

总之,设计的原则应体现科学观念、实践观念与经济观念。

(3)反复实践,不断总结。实践是检验真理的标准。实验设计方案是否可行,最后要通过实践来验证。由于人们的认识与客观事物的规律不一定完全符合,因此在实践中出现这样那样的问题是必然的。要善于发现问题,总结失败的经验教训,不怕困难。在反复实践中不断改进,不断完善,直至取得满意的结果。

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