热力学变化过程方向的完整判据

目前物理化学教科书中的自发过程方向与限度判据,只能对常见自发过程作判断,不能对含有非体积功的各类过程做出判断。笔者从热力学第二定律的理论基础克劳修斯不等式入手,通过自发变化熵判据的演绎过程,找到了3个判据不完整性的原因所在,给出了完整方向性判据的解决方案。应用表明,完整的方向与限度判据可适用于各类热力学变化过程。     

关于热力学自发过程及其判据的讨论

文章指出现有各种自发过程的判据都是在指定的约束条件下才能应用,缺乏普适性是自发过程定义多样化的引发原因。在无约束条件下将热力学第一定律代入总熵判据得出并分析讨论了总熵判据的另一种形式,结合自发过程的特点总结出了热力学变化过程中能量变化的本质,给出了自发过程的通用定义。进一步指出原总熵判据只能分辨可逆与不可逆,不能分辨自发与非自发。文章给出的总熵判据的另一种形式——封闭系统任意过程的做功能力判据具有分辨自发与非自发的能力。通过理论研讨和实际应用表明,做功能力判据与总熵判据完全等价,在相应约束条件下可还原为当前热力学中各类方向判据。填补了常见的变温过程和变压过程在以前的教科书中无自发和非自发判据的空白。以前教科书中由于自发过程定义和解释的混乱而出现的一些疑难问题,在通用定义和做功能力判据面前都能得到满意的解答。     

有关热力学自发过程及热力学判据的一些看法

“什么是热力学自发过程?”“等温等压条件下以吉布斯自由能下降(△G_(T、P)<0)作为自发过程的判据,是否需要非膨胀功为零(W′=0)作为前提条件?”“热力学的判据究竟是如何推导而来的?”……这些问题是许多学生学习物理化学热力学第二定律时十分关注的问题。现有的各     

物理化学教学内容研究交流研讨会纪要

2015年4月16~17日,高等教育出版社在山东青岛组织召开了物理化学教学内容研究交流研讨会,就自发变化和可逆过程的定义、可逆与平衡、自发与不可逆的关系、环境熵和总熵、环境的热力学界定和总熵判据、反应的方向与限度等问题进行了研讨。本文是此次会议的纪要,希望对纠正物理化学教学中的一些偏颇甚至错误的认识有所裨益。     

热力学可逆过程功热转换的讨论式教学与实践

将讨论式教学法的基本思想应用到物理化学课程的课堂教学中,对以往容易混淆和概念不清的关键问题——热力学可逆循环过程功、热转换关系进行深入的讨论,最终总结出重要的结论并进行了拓展性分析。通过讨论式教学的实践过程,使学生对热力学可逆过程的本质特征有了更加深入的理解,这给后续课程的学习打下了良好的基础。     

总熵判据和自由焓判据

熵判据和自由焓判据是贯穿化学热力学的一条主线。这一部分是物理化学教学内容上的难点也是重点。学习化学热力学基本理论的目的是要解决化学反应过程的方向和限度的问题,而熵判据和自由焓判据是解决这一问题的     

关于热力学平衡判据的一些看法

根据热力学第二定律来判断系统的平衡态时,常用的判据有三个:熵判据、亥姆霍兹函数判据(最小亥姆霍兹函数原则)和吉布斯函数判据(最小吉布斯函数原则)。由于后两个判据可以看成是熵判据的推论,需要加以讨论的就是一个熵判据。在现行物理化学教材中,由于导出熵判据时未把“可逆过程”与“平衡态”这两个     

热力学第二定律之熵判据辨析

势力学第二定律的核心内容熵判据有多种形式,应用时常易造成混淆。在对熵判据多种形式的讨论基础上指出,熵判据原本只用于判断过程是否可逆,只有对隔离系统中的过程以及大隔离系统中的总过程,熵判据才可用于判断其能否自发。     

自发过程体系焓变与熵变的实验设计

利用乙酸钠过饱和溶液的结晶过程体现自发过程中熵变与焓变的趋势,并通过直观的实验现象及其解释为学生理解体系自发过程是否进行的判据提供认知经验。     

萃取精馏过程的非平衡态热力学分析

对萃取精馏过程进行了非平衡热力学分析,提出了分离过程得以进行的判据.推导出了熵产生的数学表达式,并可将其用于萃取精馏过程的节能分析.此项研究结果只适用于萃取精馏板式塔,且在非平衡热力学的线性区域内     

中学化学实验教学发展历程回顾及启示(上)

按照时间脉络将我国中学化学实验教学发展历程划分为4个主要阶段。第1个阶段是借鉴前苏联、摸索前进期,伴随着新中国的诞生,我国新的教育体系逐步建立。从教育部颁布的第1部《大纲》起,中学化学实验教学的地位就被确立下来并一直延续至今。这一历史时期的中学化学实验教学对学生掌握“双基”发挥了比较重要的作用。第2个阶段是遭遇“文革”、破坏倒退期,中学化学实验教学受到多次“运动”的冲击,一度停滞。     

吉林大学化学学科物理化学课程的改革探索

以“基础学科拔尖学生培养试验计划”和人才培养基地的建设为背景,介绍了吉林大学在“拔尖计划”项目带动下,化学学院物理化学课程团队围绕教学理念、教学方法、考核方式方法、团队建设、教材建设及信息化建设等方面进行改革与建设中取得的经验与成果。以期为化学学科基础人才培养过程中基础课程体系的教学改革提供借鉴。     

《高分子化学》教学过程新教学模式探讨

随着高分子科学技术的快速发展,《高分子化学》已经成为了化学、化工、材料等专业的必修课程,也成为了理科和师范院校的选修课程。但由于《高分子化学》涵盖的内容繁杂、抽象,致使学生在学习《高分子化学》课程中感觉非常吃力,常常出现难理解、难消化等问题。笔者在教授《高分子化学》课程中,使用"类比教学"、"实物教学"、"翻转教学""口诀教学"等手段将高分子化学所涉及的概念具体化、形象化、丰富化,使学生快速理解和掌握高分子化学中的概念知识,牢记知识要领,起到了很好的教学效果。     

农林类专业中仪器分析实验教学的问题与对策

针对农林类专业中“仪器分析实验”教学实践中遇到的平台条件较低，仪器硬件配置较少，学生基础相对较弱，教学难度大等问题。探究了分类设置实验教学内容，按项目分级设计模块化实验教学课堂，教学团队协同分工实施教学实践，分层创建实验教学资源，过程考核结合目标考核的综合实验教学改革。通过教学改革实践，“仪器分析实验”的教学效果得到有效改观。     

合班教学模式下定制化案例在医学化学绪论课中的应用及效果评价

合班授课教学模式下最大的问题在于难以兼顾各专业实施教学,导致难以激发学员的学习兴趣,定制与专业相关的教学案例恰好能够解决上述问题。本文精选骨质疏松症及新生儿黄疸这两个医学案例,重点探讨了如何贴近护理和生物医学工程专业的需求,定制化设计这两个医学案例,并在医学化学绪论课中实施;实施后通过平时的访谈和期末考试医学应用题的得分统计情况发现,这种定制化的案例教学能够从本质上激发学员的学习热情,也能达到合班教学中兼顾各专业的目的。     

基于文献分析的“氧化还原反应”概念教学逻辑

以15篇有关“氧化还原反应”的课例研究文献为研究对象,基于内容分析法归纳出4种主要的教学逻辑：“分类标准直给型”“分类标准批判型”“反应本质揭示型”“知识演绎批判型”。从“知识是什么”“知识是如何被理解的”2个维度对4种教学逻辑进行评析,以反思氧化还原反应教学研究的发展及其局限。     

本科化学专业实验教学模式的改革与实践

以培养学生的创新思维和实践能力为目标,对本科化学专业实验课程体系与内容进行了全面改革。将化学学科中传统的无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验4大实验的内容设计优化成基础实验、综合设计实验、研究创新实验3个实验模块,搭建了基础型、提高型、创新型3个能力训练层次和1条毕业设计/专业实习能力训练主线,构建了具有地方本科院校特色的化学专业 “331”实验课程新体系,实现了课程结构的模块化,实验内容的层次化和教学科研的一体化。实践证明,通过改革与实践激发了学生的学习兴趣和主动性,动手能力、分析问题和解决问题的能力都有一定程度的提高。     

Some Latin American experiences concerning teaching of chemical metrology

In this paper, 15 years of the experiences acquired concerning the teaching of chemical metrology in Latin America are presented. These include postgraduate and undergraduate activities developed in eight countries. The combination of theoretic and practical activities and the sequence of learning from metrological, statistical, and chemometrical backgrounds up to practical activities in personal computers are basic and motivate the learning process. Care is taken to promote the metrological approach and thinking in analytical chemistry. The learning of computing techniques plays an important role, combining graphic and numerical techniques for data analysis. The role of examples during the teaching process is analyzed and recognized. The introduction of a general model of errors permits one to approach different topics on a metrological basis. The metrological approach of uncertainty based on the theory of errors permits one to develop the topic. Undergraduate students acquire a basic metrological knowledge and other experiences are also presented. Recommendations for undergraduate and postgraduate programs are pointed out.     

基于翻转课堂的元素化合物教学研究——以“无机非金属材料的主角——硅”为例

选取人教版《化学1》“无机非金属材料的主角——硅”进行教学研究,以深圳市某中学高一年级理科班的学生作为研究对象,实验组基于翻转课堂教学模式施教,对照组以传统课堂教学模式施教,并用相关问卷量表进行测试。通过访谈了解学生及教师对该课例实施的态度,收集数据,通过SPSS对研究数据进行分析,探讨翻转课堂模式下学生的学习效果和态度。     

高分子化学理论课与实验课的融合教学模式探索*

以“乙酸乙烯酯的乳液聚合”理论课和实验课为例,探索了将高分子化学理论和实验课程进行融合的创新教学模式。将理论教学和实验教学进行互动和融合的整体安排,克服了传统教学中理论课和实验课相互分离、缺乏相互支撑的缺点。在融合教学模式中,理论课和实验课实行团队协同教学;在同一个实验中设置必修内容和扩展性内容,更好地培养学有余力的学生;将理论课和实验课进行综合考核;对比了实验课前置、实验课居中和实验课后置教学方式,其中实验课居中的融合教学适合于大部分学生,有助于提高学生学习质量。