МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Семипалатинский государственный университет имени Шакарима | ||
Документ СМК 3 уровня | УМКД | УМКД 042-18-35.1.77/03- 2014 |
УМКД Учебно-методические материалы по дисциплине «Современные методологические основы преподавания физической и коллоидной химии» | Редакция № 1 от 01.01.2001 г. |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Современные методологические основы преподавания физической и коллоидной химии»
для специальности 6М011200 – «Химия»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Семей
2016
Содержание
1. | Глоссарий | 3 |
2. | Лекции | 8 |
3. | Практические занятия | 40 |
4. | Самостоятельная работа студента | 55 |
Глоссарий
по дисциплине
«Современные методологические основы преподавания физической и коллоидной химии»
Система - тело или группа тел, находящихся во взаимодействии и мысленно обособляемых от окружающей среды.
Гомогенная система - такая система, внутри которой нет поверхностей раздела, отделяющих друг от друга части системы, различающиеся по свойствам.
Гетерогенная система - система, внутри которой такие поверхности раздела имеются
Однородная система - система, в которой все участки объема обладают одинаковым составом (химически однородная система) и свойствами (физически однородная система).
Экстенсивные свойства – свойства, которые пропорциональны массе системы.
Интенсивные свойства – свойства, которые не зависят от массы системы.
Фаза - это совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и по всем физическим и химическим свойствам (не зависящим от количества вещества) и отграниченных от других частей системы некоторой поверхностью (поверхностью раздела).
Изолированная система - система, которая рассматривается как лишенная возможности обмена веществом или энергией с окружающей средой и имеющая постоянный объем.
Закрытая система - система, которая лишена возможности обмена веществом с окружающей средой, но способна обмениваться с ней энергией и может не сохранять постоянным свой объем.
Термодинамический процесс – это всякое изменение, происходящее в системе и связанное с изменением хотя бы одного из термодинамических параметров состояния
Термодинамический параметр процесса (кратко параметр процесса) - любая из термодинамических величин, служащая для характеристики процесса (изменение внутренней энергии, тепловой эффект реакции, теплота испарения и т. д.).
Круговой процесс – это протцесс, при котором термодинамическая система, выйдя из некоторого начального состояния и претерпев ряд изменений, возвращается тем или другим путем в то же состояние
Адиабатными называют процессы, при которых система не принимает и не отдает теплоты, хотя может быть связана с окружающей средой работой, получаемой от нее и совершаемой над ней.
Обратимый термодинамический процесс - процесс, допускающий возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения.
Равновесный процесс (такой процесс называют иногда квазистатическим).
Термодинамический процесс, при котором система проходит через непрерывный ряд равновесных состояний, называют
Внутренняя энергия - это величина, которая характеризует общий запас энергии системы, включая сюда энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения.
Теплоемкость - количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 К.
Удельная теплоемкость - количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 К
Молярная теплоемкость — количество теплоты, необходимое для нагревания одного моля вещества на 1 К.
Истинная молярная теплоемкость - отношение бесконечно малого количества теплоты, которое нужно подвести к одному молю вещества, к бесконечно малому приращению температуры, которое при этом наблюдается
Средняя молярная теплоемкость в интервале температур от Т1 до Т2 - это отношение конечного количества теплоты, подведенного к одному молю вещества, к разности температур Т2—Т1:
Самопроизвольные, естественные или положительные процессы – это процессы, которые совершаются в системе без вмешательства со стороны окружающей среды.
Несамопроизвольные, неестественные или отрицательные процессы – это процессы, которые без «вмешательства извне» сами собой совершаться не могут.
Необратимые процессы - процессы, после протекания которых систему и окружающую среду одновременно нельзя вернуть в прежнее состояние. При необратимом процессе систему можно вернуть к первоначальному состоянию, но при этом в окружающей среде останутся некоторые изменения, «следы» необратимого процесса (например, изменится энергия тел окружающей среды).
Обратимые процессы - такие процессы, после которых можно вернуть и систему, и окружающую среду в прежнее состояние.
Максимальная работа - работа, совершаемая при обратимом процессе, она наибольшая.
Характеристическая функция - такая функция состояния системы, посредством которой или ее производных могут быть выражены в явной форме термодинамические свойства системы.
КРАТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
Лекция № 1-3. Введение. Химическая термодинамика
Цель: ознакомиться с основными задачами курса; основными понятиями химической термодинамики, законами термодинамики.
Основные вопросы:
Первый закон термодинамики. Термохимия. Закон Гесса, следствия из закона Гесса. Теплоемкость. Уравнения Кирхгоффа. Второй закон термодинамики. Энтропия. Статистический характер второго закона термодинамики. Характеристические функции. Химическое равновесие. Уравнение изотермы, изобары и изохоры химической реакции.Краткое содержание:
ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ. ТЕРМОХИМИЯ. ЗАКОН ГЕССА, СЛЕДСТВИЯ ИЗ ЗАКОНА ГЕССА.
Предметом химической термодинамики служит термодинамическое рассмотрение явлений, относящихся к области химии, в частности к физической химии.
Основные понятия и определения
Система гомогенная, гетерогенная, однородная и неоднородная, равновесная неравновесная, фаза, процесс, параметры системы, внутренняя энергия (см. Глоссарий).
Первый закон термодинамики является постулатом; он не может быть по существу доказан логическим путем, а вытекает из суммы человеческого опыта. Справедливость этого закона доказывается тем, что ни одно из следствий, к которым он приводит, не находится в противоречии с опытом.
В установлении современной формы выражения первого закона термодинамики большую роль сыграли работы (1836), Р. Майера (1842), Джоуля (1847), Гельмгольца (1847) и др.
Можно дать несколько формулировок первого закона, которые по существу равноценны. Закон сохранения энергии в применении его к термодинамическим процессам является одним из таких выражений первого закона термодинамики. Как известно, закон сохранения энергии устанавливает, что
если в каком-нибудь процессе энергия одного вида исчезает, то взамен ее появляется энергия в другой форме в количестве, строго эквивалентном первому.
Любые переходы энергии соответствуют закону эквивалентности, т. е.
разные формы энергии переходят друг в друга в строго эквивалентных, всегда одинаковых соотношениях.
Отсюда вытекает, что
в любой изолированной системе общий запас энергии сохраняется постоянным..
В любом процессе превращение внутренней энергии ДU= U2. — U1 какой-нибудь системы равно количеству Q сообщенной системе теплоты минус количество А работы, совершенной системой
ДU = Q – A
(все величины, разумеется, должны быть выражены в одинаковых единицах измерения). Это соотношение следует рассматривать как математическое выражение первого начала термодинамики. Пользуясь им, можно дать термодинамическое определение понятия внутренней энергии как величины, приращение которой в процессе равно сообщенной системе теплоте, сложенной с работой, совершенной над системой внешними по отношению к ней силами.
Раздел химической термодинамики, посвященный исследованиям тепловых эффектов химических реакций, теплотам фазовых переходов, теплотам растворения веществ, разбавления растворов и т. п.,
называется термохимией. Значение термохимии в области теории и практики весьма велико. Тепловые эффекты широко используются не
только при расчетах тепловых балансов различных процессов, но и при исследовании химического равновесия.
В 1840 г. описал закон, получивший его имя и являющийся основным законом термохимии. Закон Гесса устанавливает, что
если из данных исходных веществ можно различными путями получить заданные конечные продукты, то независимо от путей получения, т. е. от вида промежуточных реакций, суммарный тепловой эффект для всех путей будет одним и тем же.
Иначе говоря,
тепловой эффект химических реакций зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
