物理化学电子教案第三章
人教版九年级化学(上)第三单元《原子核外电子的排布》教学课件
九年级-上册-第三单元课题2课题2 原子的结构原子核外电子的排布难点名称：（1）原子核外电子的分层排布（2）原子化学性质与核外电子排布的关系。
目录CONTENTS导入知识讲解课堂练习小结2＋＋＋原子是怎样构成的？思考:核外电子是怎样绕原子核运动的呢？ 有规律可循吗？复习导入：核外电子是怎样运动的？观看原子的核外电子运动的模拟动画。
氢原子的结构（1个电子）行星绕太阳运动一：知识讲解难点突破：原子核外电子的分层排布电子不像行星绕太阳旋转有固定的轨道，但有经常出现的区域，科学家把这样的区域称为电子云（或电子层）。
一.原子核外电子的分层排布1. 电子层K L M N O P Q 近 远低 高核外电子分层排布示意图符 号：离核距离：能 量：电子层： 1 2 3 4 5 6 7第一层（2个）第二层（8个）第三层（1个）钠原子的结构（11个电子）【思考】能否用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子的排布特点呢？原子核核电荷数(质子数）最外电子层该电子层上的电子数2、原子结构示意图电子层Na第一层（2个）第二层（6个）(最外层)【亲手尝试】根据氧原子的结构图画出结构示意图+826O 课堂练习：1. 某原子的原子结构示意图为 ，该原子的核电荷数为，核外有 个电子层，第二层上有 个电子，最外电子层上有个电子。
13383难 点 巩 固二原子核外电子的排布有什么规律？⑴第一层最多容纳__个电子，第二层最多容纳__个电子。
2 ⑶最外层不超过 个电子,只有1层的不超过___个电子。
8 8 (2)电子先排满第___层，再排第___层，排满第___层，再排第___层。
2 3 23. 核外电子的排布规律：1 22得出：1、每层最多容纳的电子数为2n 个。
2、电子先排满第一层，然后再往第二层上排，以此类推。
（能量最低原理）3、最外层上的电子数最多不超过8个。
（只有一层最多不超过2个电子）【小知识】物质都有趋向于稳定状态的特点。
2024-2025学年高中化学第三章第四节离子晶体教案新人教版选修3
错题订正：
针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。
（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）
知识拓展：
介绍与离子晶体相关的拓展知识，如离子晶体在材料科学中的应用等，拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。
1.离子晶体的定义和特点：通过讲解和示例，让学生了解离子晶体的组成、结构和性质。
2.离子晶体的形成：通过实验和动画演示，解释离子晶体形成的过程和条件。
3.离子晶体的类型：介绍离子晶体的分类，包括简单离子晶体、复杂离子晶体和离子配合物，并分析它们的结构和性质。
4.离子晶体在实际应用中的应用：介绍离子晶体在材料科学、化学工业和药物化学等领域中的应用，并引导学生思考其重要性。
a. PPT：教师使用PPT展示离子晶体的结构示意图、实验操作步骤等，清晰地传达教学内容。
b.视频：播放相关的实验操作视频，让学生更直观地了解和掌握实验技巧。
c.在线工具：利用在线工具进行互动讨论、知识测试等，提高学生的参与度和学习效果。
教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解离子晶体的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。
1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：
a.讲授法：教师通过讲解和阐述，引导学生掌握离子晶体的基本概念和性质。
b.讨论法：学生分组讨论，分享对离子晶体的理解和看法，促进思维碰撞和知识共享。
c.案例研究：分析具体的离子晶体应用案例，让学生深入理解和认识到其在现实生活中的重要性。
d.项目导向学习：学生分组进行项目研究，通过调查、实验、分析等环节，全面了解和掌握离子晶体的相关知识。
大学物理化学第三章课件剖析
例：
热源和冷却水的温度分别为500K和300K，试问工作于此二温 度热源之间的热机，从高温热源吸热1kJ，最多能作多少功？最少 向冷却水放热若干？
解：W= -Q1 =-Q1 (T1-T2 )/T1 =-1kJ (500-300)/500 = - 0.4kJ
热机从高温T1热源吸热Q1 转化为功-W的分数，就是热 机效率，用 表示。
W Q1 Q2 1 Q2
Q1
Q1
Q1
-W是系统（在一个循环过程中）对外作的功， Q1是从高温热源吸热 ， 热机除对外作的功还将部分热Q2传给低温热源。
二、卡诺循环
Carnot cycle
卡诺为研究热机效率设计了工作物质： 理想气体的四个可逆步骤组成的称为循环卡 诺循环。
4. Reversible adiabatic compression (p4V4T2)——(p1V1T1)
p/[P] p1V1T1 p4V4T2
p2V2T1
p3V3T2 V/[V]三 Nhomakorabea卡诺热机效率
The efficiency of Carnot heat engine
循环过程：U=0，-W=Q=Q1+Q2
第三章 热力学第二定律
Chapter 3 The second law of thermodynamics
Chapter 3 The second law of thermodynamics
§3-1 Carnot cycle §3-2 The common characteristic of spontaneous changes §3-3 The second law of thermodynamics §3-4 Entropy、Helmholz function、Gibbs function §3-5 Thermodynamics of perfect gase §3-6 The second law in action:The general liquid and solid §3-7 The second law in action:The phase transition §3-8 Fundamental equation for closed systems and The Maxwell relations §3-9 The second law in action:Real gases §3-10 The phase equilibrium of pure materials
3第三章甘油教案
工艺条件 pH3.8～4.2（FeCl3溶液调节） 气流搅拌 分离采用压滤法
<3>.碱处理： 目的：中和酸性,减少对蒸发器的腐 蚀，并将过量的三氯化铁转变为氢氧化铁 沉淀，同时吸附杂质，通过过滤除去。
碱处理剂：NaOH溶液。 工艺条件：
处理温度：70℃± pH8～9（用10%的烧碱溶液调节） 气流搅拌 分离采用压滤法
透明无悬浮物 透明无悬浮物 透明无悬浮物
无异味
无异味
无异味
20
30
70
98.5
98.0
95.0
1.2572
1.2559
1.2481
0.001
0.01
0.001
0.01
0.01
0.064
0.1
0.64
1.0
2
2
5
5
无沉淀或银镜 无沉淀或银镜
重点内容
1.油脂制皂废水、油 脂水解废水化学净化 的原理和工艺；
1.性状：甘油为无色或微黄色透明粘稠状液
体。
2.项物理化学目 指标
指
Байду номын сангаас
标
优等品 一等品 二等品
外现 气味 色泽 Hazen≤ 甘油含量％≥ 密 度 (20℃)g/ml≥ 氯 化 物 含 量 (Cl-)％ ≤ 硫酸化灰分，％≤ 酸 度 或 碱 度 mmol/100g≤ 皂化当量 mmol/100g≤ 砷含量(以 As 计)mg/kg 重金属含量(以 Pb 计)mg/kg 还原性物质
2.稀甘油水溶液的浓 缩原理和方法；
3.粗甘油精制的方法、 原理和工艺过程。
第三章 作业题
1.油脂制皂废水中含有哪些主要杂质？如 何除去?
物理化学全册电子教案2024新版
非晶体材料的发展
趋势
随着科技的进步，非晶体材料在 能源、信息、生物医学等领域的 应用前景广阔，未来将继续探索 其新的应用领域和性能优化。
PART 07
总结回顾与拓展延伸
REPORTING
关键知识点总结回顾
热力学基础
化学动力学
包括热力学系统、状态函数、热力学第一 定律和第二定律等基础概念，以及热机效 率、熵增原理等应用。
物理化学是研究物质的物理现象和化学变化之间关系的科学，探讨物质
的结构、性质、能量转化以及化学反应的机理和速率等问题。
02
物理化学的历史与发展
自19世纪中期以来，物理化学逐渐发展成为化学学科的一个重要分支，
推动了化学理论的发展和实验技术的进步。
03
物理化学在化学学科中的地位
物理化学是化学学科的理论基础，为化学各分支提供理论支持和实验方
涉及反应速率、反应机理、活化能等概念 ，以及阿累尼乌斯方程、碰撞理论等理论 模型。
电化学
表面化学与胶体化学
涵盖电解质溶液、原电池、电解池等基础 知识，以及电极电势、电池电动势等计算 和应用。
介绍表面张力、润湿现象、吸附作用等表 面化学知识，以及胶体性质、制备和应用 等胶体化学内容。
拓展延伸：前沿领域介绍及挑战性问题探讨
要点二
吸附等温线和吸附等 温式
吸附等温线是在一定温度下，吸附量 随平衡压力变化的关系曲线。常见的 吸附等温线类型有I型、II型、III型、 IV型和V型。吸附等温式是描述吸附 量与平衡压力之间关系的数学表达式 ，如Langmuir等温式、Freundlich 等温式等。
要点三
影响吸附作用的因素
影响吸附作用的因素包括温度、压力 、吸附剂的性质和用量、吸附质的性 质和浓度以及共存物质的影响等。
高二化学第三章电离平衡教案
高二化学第三章电离平衡教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN23过渡总结巩固作业教后记（2）电离方程式的书写CH3COOH CH3COO—+ H+NH3·H2O NH4+ +OH—H2O H++ OH—（简单介绍，后面深入学习）电离平衡与化学平衡具有相同的性质，请回忆化学平衡的特征和影响化学平衡的条件。
2．电离平衡的特征：动：v离子化= v分子化≠0定：条件一定，各组分浓度不变变：条件改变，平衡移动3．外界条件对电离平衡的影响：（1）温度升高，平衡右移（因电离过程是吸热过程）（2）浓度影响：分析：课本P59 讨论电离平衡的建立及特征课本P60 一、1，2，4；二、1．课本P61 三、四2．练习册4教学目的教学难点教学过程复习引入练习第二课时1．巩固弱电解质的电离平衡，以及温度、浓度等条件对电离平衡的影响。
2．常识性介绍电离平衡常数。
3．通过迁移旧知，讨论学习新知，调动和培养学生学习的主动性和积极性。
电离平衡常数处理练习册，巩固上节课的内容。
不同弱电解质，电离程度不同，通过什么能反映出弱电解质的相对强弱呢阅读课本P59 三、电离平衡常数，并联系化学平衡常数学习。
三、电离平衡常数（K）1．一元弱酸和弱碱的电离平衡常数如：CH3COOH CH3COO—+ H+Ka=)()()(33COOHCHcCOOCHcHc-+⋅写出NH3·H2O的电离平衡常数NH3·H2O NH4+ +OH—Kb=)()()(234OHNHcOHcNHc⋅⋅-+注：①K越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。
所以可以用Ka或Kb的大小判断弱酸或弱碱的相对强弱。
②K只与温度有关，不随浓度改变而改变。
2．多元弱酸（碱）分步电离，酸（碱）性主要由第一步电离决定。
5总结巩固作业教后记如H3PO4的电离：H3PO4H+ + H2PO4- K1H2PO4- H+ + HPO42- K2HPO42- H+ + PO43- K3注：K1>K2>K3①K越大，离子浓度越大，表示该弱电解质越易电离。
人教版化学初中第三章教案
人教版化学初中第三章教案课题：原子的结构课时：1教学目标：1. 知识目标：了解原子的结构和基本组成，掌握原子的基本概念。
2. 能力目标：培养学生观察、分析和实验的能力，提高学生的实验技能。
3. 情感目标：培养学生对科学的兴趣和好奇心，激发学生学习化学的积极性。
重点难点：1. 掌握原子的基本概念。
2. 理解原子的结构和基本组成。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回忆上节课学过的内容，即化学是研究物质的构成和变化规律的学科。
2. 通过简单的实验展示一些具有原子结构的物质，如水、盐等，引导学生对原子的认识。
二、学习新知（15分钟）1. 讲解原子的基本概念，即原子是构成一切物质的最小粒子，由原子核和电子组成。
2. 分析原子的结构和基本组成，包括原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷，电子围绕原子核运动，带负电荷。
三、实验探究（20分钟）1. 让学生观察电子的质量实验，通过实验结果验证电子是质量极小的粒子。
2. 让学生进行简单的电子云模型实验，让学生感受电子在原子中的运动轨迹。
四、总结归纳（5分钟）1. 总结本节课的重点内容，强化学生对原子结构和组成的理解。
2. 引导学生思考原子的重要性和存在形式。
五、作业布置（5分钟）1. 布置练习题，巩固学生对原子结构和组成的掌握程度。
2. 要求学生复习本节课的内容，为下节课的学习做好准备。
板书设计：原子的结构- 基本组成：原子核和电子- 原子核：质子和中子- 电子：带负电荷- 实验验证：电子的质量很小- 电子云模型- 思考：原子的存在形式教学反思：本节课通过简单的实验、探究和讨论，引导学生了解了原子的结构和基本组成，培养了学生的实验能力和思维能力。
在教学中，通过生动的实验和互动的方式让学生更好地理解和记忆知识，激发了学生对化学的兴趣。
在以后的教学中，应注重引导学生主动探索和思考，不断增强学生对化学知识的理解和应用能力。
物理化学 第三章_电化学2
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电极有时也可发生反应
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2021/3/12
电流效率
表示式 （1）
电流效率= 理论计算耗电量 ×100%
实际消耗电量
表示式 （2）
电流效率= 电极上产物的实际量
×100%
理论计算应得量
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2021/3/12
3.离子的电迁移率
设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA 和BB，将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个 部分。假定未通电前，各部均含有正、负离子各 5 mol，分别用 +、- 号代替。
阴离子迁向阳极 在阳极上发生氧化的是
Danill电池
Z ns Z n2(aq)2e
在电极上发生反应的先后由其性质决定
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2021/3/12
在电解池中， 用惰性电极
-
- 电源 +
e-
+
e-
Pt
Pt
Na2SO4
电解池
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阳极上发生氧化作用
2 H 2 O l O 2 (g ) 4 H 4 e
⒊电分析 ⒋生物电化学
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2021/3/12
一、电解质溶液的导电机理
1. 两类导体
（1）. 第一类导体
又称电子导体，如金属、石墨等。
A.自由电子作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电子承担
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电化学主要是研究电能和化学能之间的 相互转化及转化过程中有关规律的科学。
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•卡诺定理的意义：（1）引入了一个不等号
，
原则上解决了化学反应的方向问题；（2）解决了热
机效率的极限值问题。
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物理化学电子教案第三章
卡诺定理
证明：
实际）
1.设有一任意热机I和一可逆热机R，其热机效率分别为η（I）
和η（R），且有η（I）＞ η（R）
现将两热机同置于两个热源之间，让热机I从高温热源吸热
•这样使PQ过程与PVOWQ过程所作的功相同。
• 同理，对MN过程作相同处理，使MXO’YN折线所经 过程作的功与MN过程相同。VWYX就构成了一个卡诺循环。
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物理化学电子教案第三章
任意可逆循环的热温商
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物理化学电子教案第三章
任意可逆循环的热温商
从以上图中可得：
同时，由于U是状态函数，
物理化学电子教案第三 章
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2020/11/22
物理化学电子教案第三章
第三章 热力学第二定律
•3.1 自发变化的共同特征 •3.2 热力学第二定律 •3.3 卡诺循环与卡诺定理 •3.4 熵的概念 •3.5 克劳修斯不等式与熵增加原理 •3.6 熵变的计算 •3 7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义 •3.8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能
物理化学电子教案第三章
卡诺循环（Carnot cycle）
•整个循环：
•是体系从高温热源所吸的热，为正值， •是体系放给低温热源的热，为负值。
•即ABCD曲线所围面积为 •热机所作的功。
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物理化学电子教案第三章
卡诺循环（Carnot cycle）
•根据绝热可逆过程方程式
•过程2： •过程4：
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物理化学电子教案第三章
任意可逆循环的热温商
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物理化学电子教案第三章
熵的引出
• 用一闭合曲线代表任意可逆循环。 • 在曲线上任意取A，B两点，把循环分成AB和 BA两个可逆过程。 •根据任意可逆循环热温商的公式：
•可分成两项的加和
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物理化学电子教案第三章
•或
•对微小变化
• 这几个熵变的计算式习惯上称为熵的定义式， 即熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量。
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物理化学电子教案第三章
3.5 Clausius 不等式与熵增加原理
•Clausius 不等式 •熵增加原理 •Clausius 不等式的意义
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物理化学电子教案第三章
卡诺循环（Carnot cycle）
•过程3：等温(TC)可逆压缩由 到
•环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示
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物理化学电子教案第三章
卡诺循环（Carnot cycle）
•过程4：绝热可逆压缩由
到
•环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示。
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•移项得：
熵的引出
• 说明任意可逆过程的热温 商的值决定于始终状态，而 与可逆途径无关，这个热温 商具有状态函数的性质。
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•任意可逆过程
物理化学电子教案第三章
熵的定义
• Clausius根据可逆过程的热温商值决定于始终态而 与可逆过程无关这一事实定义了“熵”（entropy） 这个函数，用符号“S”表示，单位为： •设始、终态A，B的熵分别为 和 ，则：
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物理化学电子教案第三章
3.2 热力学第二定律（The Second Law oThermodynamics）
说明：1.各种说法一定是等效的。若克氏说法不成 立，则开氏说法也一定不成立； 2.要理解整个说法的完整性切不可断章取义。如 不能误解为热不能转变为功，因为热机就是一种把 热转变为功的装置；也不能认为热不能完全转变为 功，因为在状态发生变化时，热是可以完全转变为 功的（如理想气体恒温膨胀即是一例） 3.虽然第二类永动机并不违背能量守恒原则，但它 的本质却与第一类永动机没什么区别。
Q（h），做功W（I），并放热
给低温热源。随后从 W
（I）中取出W（R）驱动R反转。这样，R从低温热源吸热Q
（C）并将Q（h）传给高温热源。
综合上述结果，高温热源复原，而低温热源失热
而环境得功W（I）－ W（R），这相当于从单一热源吸热转
变为功而没有引起任何其它变化，它与开氏说法相矛盾。
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物理化学电子教案第三章
3.3卡诺循环（Carnot cycle）
• 1824 年，法国工程师 N.L.S.Carnot (1796~1832)设计 了一个循环，以理想气体为 工作物质，从高温热源 吸 收的热量 ，一部分通过理 想热机用来对外做功W，另一 部分 的热量放给低温 热 源。这种循环称为卡诺循环。
它是自发过程不可逆性的一种较为形象的描述， 其内容是： 任意挑选一自发过程，指明它所产生的后果不论用什 么方法都不能令其消除，即不能使得发生变化的体 系和环境在不留下任何痕迹的情况下恢复原状。
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物理化学电子教案第三章
3.2 热力学第二定律（The Second Law of Thermodynamics）
物理化学电子教案第三章
冷冻系数
• 如果将卡诺机倒开,就变成了致冷机.这时环 境对体系做功W,体系从低温 热源吸热 ,而 放给高温 热源 的热量，将所吸的热与所作 的功之比值称为冷冻系数，用 表示。
•式中W表示环境对体系所作的功。
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物理化学电子教案第三章
热泵
热泵 热泵的工作原理与冷机相同，但其目的不是 制冷，而是将低温热源的热（如大气、大海）用泵 传至高温场所利用。例如要将温度为0℃室外大气 中1kJ的热“泵”至温度为20℃的室内使用，则所
•克劳修斯（Clausius）的说法：“不可能把热从低 温物体传到高温物体，而不引起其它变化。” •开尔文（Kelvin）的说法：“不可能从单一热源取 出热使之完全变为功，而不发生其它的变化。” 后 来被奥斯特瓦德(Ostward)表述为：“第二类永动机 是不可能造成的”。 •第二类永动机：是一种热机，它只是从单一热源吸 热使之完全变为功而不留下任何影响。
物理化学电子教案第三章
卡诺定理
2.设有两个可逆热机
(实际)工作于同样
的两个热源之间,若以R(1)带动R(2)使其逆转,则应有
若以R(2)带动R(1)使其逆转,则应有
要同时满足上述两式,必然要求
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物理化学电子教案第三章
3.4 熵的概念
•从卡诺循环得到的结论 •任意可逆循环的热温商 •熵的引出 •熵的定义
十九世纪，汤姆荪（Thomsom）和贝塞罗特 （Berthlot）就曾经企图用△H的符号作为化学反应 方向的判据。他们认为自发化学反应的方向总是与放 热的方向一致，而吸热反应是不能自动进行的。虽然 这能符合一部分反应，但后来人们发现有不少吸热反
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物理化学电子教案第三章
3.0问题的提出
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物理化学电子教案第三章
第三章 热力学第二定律
•3.9 变化的方向和平衡条件 •3.10 几个热力学函数间的关系
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3.0问题的提出
热力学第一定律主要解决能量转化及在转化过程 中各种能量具有的当量关系，但热力学第一定律无法 确定过程的方向和平衡点，这是被历史经验所证实的 结论。
Clausius 不等式
说明: 1. 2.可以证明， 具有全微分的性质。 从热力学第一定律可得
令
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物理化学电子教案第三章
Clausius 不等式
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物理化学电子教案第三章
熵增加原理
•对于绝热体系，
，所以Clausius 不等式为
• 等号表示绝热可逆过程，不等号表示绝热不可逆过
应也能自动进行，如众所周知的水煤气反应
就是一例。这就宣告了此结论的失败。可见，要
判断化学反应的方向，必须另外寻找新的判据。 自发变化 在一定条件下，某种变化有自动发生 的趋势，一旦发生就无需借助外力，可以自动进 行，这种变化称为自发变化。
其特征在于过程中无须外力干预即能自动进行。 自发变化的共同特征—不可逆性（即一去不复 还） 任何自发变化的逆过程是不能自动进行的。
程。熵增加原理可表述为：在绝热条件下，趋向于平衡的 过程使体系的熵增加。或者说在绝热条件下，不可能发生 熵减少的过程。 •说明：由于绝热不可逆过程既可以是自发，也可以是非
•自发。因此，无法用△S 判断过程的方向。
• 如果是一个孤立体系，环境与体系间既无热的交换，
又无功的交换，则熵增加原理可表述为：一个孤立体系的 熵永不减少。
需功 为
只相当于直接用电热器加热所耗电量的十三分之一。
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物理化学电子教案第三章
卡诺定理
•卡诺定理：所有工作于同温热源和同温冷源之间的 热机，其效率都不能超过可逆机，即可逆机的效率最 大。 •卡诺定理推论：所有工作于同温热源与同温冷源之 间的可逆机，其热机效率都相等，即与热机的工作物 质无关。
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物理化学电子教案第三章
Clausius 不等式的意义
•Clsusius 不等式引进的不等号，在热力学上可以作 为变化方向与限度的判据。
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物理化学电子教案第三章
3.1 自发变化的共同特征
•例如： •(1) 水往低处流；（有势差存在） •(2) 气体向真空膨胀；（有压力差存在） •(3) 热量从高温物体传入低温物体；（有温差存在）
•(4) 浓度不等的溶液混合均匀；（存在着浓差） •(5) 锌片与硫酸铜的置换反应等，（存在着化学势差）