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2022年湖北自考論文范文參考:物理化學(xué)在生產(chǎn)生活中的具體應用實(shí)例

湖北自考網(wǎng) 來(lái)源: 時(shí)間:2022-03-08 14:44:39

2022年湖北自考論文范文參考:物理化學(xué)在生產(chǎn)生活中的具體應用實(shí)例

物理化學(xué)是化學(xué)、化工、材料、能源、生物、環(huán)境、醫藥等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎主干課程。物理化學(xué)雖說(shuō)理論性、系統性、邏輯性很強,但其在生產(chǎn)生活各方面的具體應用也是非常豐富且鮮活生動(dòng)的。物理化學(xué)也是普遍反映難學(xué)難教的一門(mén)課程。為此,筆者特別收集整理了物理化學(xué)在生產(chǎn)生活中的眾多具體應用實(shí)例,以期在物理化學(xué)教學(xué)中增強學(xué)習興趣、提高教學(xué)成效等方面起到一定程度的促進(jìn)作用?,F分述如下。


1熱力學(xué)

(1)高壓鋼筒,打開(kāi)活塞后氣體噴出筒外,當筒內壓力與筒外壓力相等時(shí)關(guān)閉活塞,此時(shí)筒內溫度下降。(絕熱膨脹,內能降低,溫度下降)(2)融雪天比下雪天感覺(jué)更冷。(融雪過(guò)程需要從環(huán)境吸熱。另融雪天空氣濕度大,人體向外散熱速度快)(3)炎炎盛夏,在河邊走為什么感到?jīng)鏊?(因水的熱容比空氣的熱容大,接受同樣熱能(光照),水的溫度較低,且水蒸發(fā)吸熱,也使水溫降低。由于河水溫度較低,河邊空氣會(huì )有部分熱量傳遞給河水,這樣河邊空氣溫度稍低,感覺(jué)自然涼爽些)(4)黃河之水天上來(lái),奔流到海不復回。子在川上曰:
逝者如斯夫。歲月留痕。(不可逆過(guò)程)(5)殊途同歸。(狀態(tài)函數法、蓋斯定律)(6)一份耕耘,一份收獲?!安粍诙@”和“天上掉餡餅”是不可能的。有得必有失。(熱力學(xué)第一定律)(7)覆水難收。破鏡不能重圓。(熱力學(xué)第二定律、熵增加原理)(8)點(diǎn)石成金。(高壓下石墨可自發(fā)轉變?yōu)榻饎偸?(9)海水總是表面先結冰。(克拉佩龍方程。水的冰點(diǎn)隨壓力增大而降低)(10)高山上的冰川會(huì )滑動(dòng)。(克拉佩龍方程。冰的熔點(diǎn)隨壓力增大而降低,冰川下面就有部分冰變?yōu)樗?,就如同涂了一層潤滑?(11)高山上很難將東西煮熟。(克勞修斯-克拉佩龍方程。外壓越小沸點(diǎn)越低)(12)夏天易中暑。(非平衡態(tài)熱力學(xué)。外熵流不暢導致體內積熵而引起疾病)(13)冬天水蒸氣在高空凝結成規則的六角形雪花。(耗散結構、自組織現象)(14)美麗的蝴蝶、斑馬花紋。(化學(xué)振蕩、化學(xué)波)(15)閉關(guān)鎖國落后挨打,改革開(kāi)放富民強國。(封閉系統總要趨于平衡,開(kāi)放系統才有產(chǎn)生并維持穩定有序結構的可能。非平衡乃有序之源,遠平衡乃活力之源)

2多組分系統

(1)汽水瓶、啤酒瓶等需達到一定的耐壓強度要求。(亨利定律。揮發(fā)性溶質(zhì)溶解得越多,蒸氣壓越大)(2)清洗時(shí)用水應少量多次。(分配定律及萃取效率)(3)冬天河水結冰時(shí)海水卻還沒(méi)有結冰。(稀溶液依數性之凝固點(diǎn)降低)(4)冬季建筑施工時(shí),為保證施工質(zhì)量,常在澆注混凝土時(shí)加入鹽類(lèi),且加CaCl2效果較好。(稀溶液依數性。降低混凝土的固化溫度,相同濃度下CaCl2所含質(zhì)點(diǎn)數較多)(5)糖水冰棍總是越吃越淡。(稀溶液依數性。冰棍是越里層越先結冰,含糖越少)(6)北方冬天,為防止路面結冰,常往路面上撒鹽。(降低水的冰點(diǎn)而使冰融化)(7)北方人冬天吃?xún)隼媲?,將凍梨放入涼水中浸泡。過(guò)一段時(shí)間后,凍梨內部解凍了,表面卻結了一層薄冰。(梨汁含有糖分,其凝固點(diǎn)低于水的冰點(diǎn),涼水溫度比凍梨溫度高,使凍梨解凍;凍梨解凍時(shí)要吸熱,且解凍后的溫度仍低于水的冰點(diǎn),故凍梨內部解凍了而表面卻結了一層薄冰)(8)菜湯喝起來(lái)比開(kāi)水燙。(稀溶液依數性之沸點(diǎn)升高)(9)反滲透技術(shù)淡化海水、治理污水。(稀溶液依數性之滲透壓)(10)海水不能直接飲用。(稀溶液依數性。海水含鹽量高,飲后會(huì )導致細胞脫水)(11)農作物施肥太濃時(shí)會(huì )被燒死。(環(huán)境水分含鹽過(guò)高導致作物細胞脫水)(12)鹽堿地的農作物長(cháng)勢不良甚至枯萎。(同上)(13)濃鹽水可殺菌消毒。死海里生物無(wú)法生存。淡水魚(yú)不能生活在海水里。在螞蝗身體上撒鹽可有效將其殺滅。(同上)(14)鹽制素菜吃起來(lái)變脆。(新鮮素菜中加入食鹽,素菜細胞中的水分向外滲透)(15)運動(dòng)飲料、眼藥水、輸液用生理鹽水均需一定濃度。(需和細胞外血漿及細胞內溶液的滲透壓相等。如生理鹽水的濃度過(guò)低,輸液后血漿濃度變稀,水分往濃度大的血細胞里滲透,引起血細胞膨脹甚至破裂,發(fā)生溶血現象;如生理鹽水過(guò)濃,輸液后血漿濃度變大,血細胞里的水分向外滲透,造成細胞脫水,血細胞收縮,同樣會(huì )有生命危險。如病人因燒傷等引起血漿嚴重脫水,則應用較稀鹽水,以補充血漿水分;如病人因失鈉過(guò)多引起血漿濃度下降,則應用較濃鹽水,以提高血漿濃度)(16)有的大樹(shù)可以長(cháng)到100m以上,它從地表汲取樹(shù)冠養料和水分的動(dòng)力為何?(樹(shù)內體液含鹽濃度大,滲透壓高)

3化學(xué)平衡和相平衡

(1)合成氨反應需凈化原料氣以減少惰性氣體組分的含量,乙苯脫氫制苯乙烯的反應則需通入大量惰性氣體組分-水蒸氣。(總壓不變時(shí),加入惰性氣體組分將使平衡朝著(zhù)氣體分子數增大的方向移動(dòng))(2)風(fēng)化和潮解。(一定溫度下,大氣中水的蒸氣壓小于含水鹽的水的蒸氣壓時(shí),含水鹽就會(huì )失去水分而崩碎,即風(fēng)化;大氣中水的蒸氣壓大于含水鹽的水的蒸氣壓時(shí),鹽就被大氣中的水分溶解而成溶液,即潮解)(3)某次會(huì )上關(guān)于KHF2這一化合物是否潮解發(fā)生爭論,蘭州工廠(chǎng)的甲說(shuō)不易潮解,長(cháng)沙工廠(chǎng)的乙說(shuō)容易潮解,你估計哪種說(shuō)法正確?(兩人都對。蘭州氣候干燥,長(cháng)沙潮濕)(4)對于復分解反應,為何在有沉淀、氣體或水生成時(shí)反應容易進(jìn)行到底?(因沉淀、氣體在水中的溶解度比反應達到平衡時(shí)的濃度要小得多,產(chǎn)物中的沉淀、氣體不斷析出,溶液中達不到平衡,反應一直進(jìn)行下去。生成水時(shí),因水的生成吉布斯能是很大的負值,系統吉布斯能降低很多,平衡常數大)(5)純物質(zhì)定壓下的熔點(diǎn)為定值。(相律:f*=C-P+1=0)(6)冷凍干燥。(先降溫使水結成冰,再降壓使冰升華為水蒸氣)(7)對混合物,通??偸锹饵c(diǎn)高于泡點(diǎn),凝固點(diǎn)高于熔點(diǎn)。(定壓下的溫度-組成圖上,總是氣相線(xiàn)在液相線(xiàn)之上,液相線(xiàn)在固相線(xiàn)之上)(8)水蒸氣蒸餾。(兩不互溶液體混合物的沸點(diǎn)恒低于兩純液體各自的沸點(diǎn))(9)鹽水溶液用作冷凍液。(低共熔混合物在其低共熔點(diǎn)以上都不會(huì )結冰)(10)機械工業(yè)中常將鋼制工件“淬火”以提高硬度。(“淬火”是將工件置入爐中加熱至800℃以上并恒溫數小時(shí),鐵和碳形成奧氏體固溶體,而后取出浸入水或油中迅速降溫,使奧氏體結構來(lái)不及變回到滲碳體及鐵氧體,而形成介于奧氏體與滲碳體之間的馬氏體,其硬度較高)

4電化學(xué)

(1)電鍍工業(yè)上一般都用鉀鹽,而不用鈉鹽。(鈉離子的半徑雖然比鉀離子小,但其水合作用卻強得多,因而遷移速率較慢。故為減小電解液的電阻,一般都選用鉀鹽)(2)電鍍工藝上常加入一定去極化劑。(避免陰極因H2析出而使鍍層表面有孔隙或疏松現象)(3)電導池電極上常鍍上鉑黑。(增加電極面積,增大電極反應速率,減小電化學(xué)極化)(4)在鋅錳干電池生產(chǎn)時(shí)配制的原料中常加入少量HgCl2。(用作緩蝕劑)(5)海上航行的船舶,常在船底四周鑲嵌鋅塊。(以鋅的腐蝕犧牲為代價(jià),保護船體免遭海水腐蝕)(6)化工生產(chǎn)上常將一些裝有酸性溶液的容器、管道、地下水管、輸油管、水庫鋼鐵閘門(mén)等接在外加直流電源負極上。(陰極電保護,使容器、管道不被氧化腐蝕)(7)化肥廠(chǎng)的碳化塔常接在外加直流電源正極上。(陽(yáng)極電保護,使碳化塔進(jìn)行陽(yáng)極極化而“鈍化”)

5界面現象

(1)表里不一。(系統相界面上的分子和相內部分子所處的環(huán)境和能量狀態(tài)不同,導致界面的結構和性質(zhì)與相鄰兩側的體相都不相同)(2)自由液滴、氣泡呈球形。(相同體積以球形表面積為最小,表面吉布斯能最低)(3)面粉、奶粉放置結塊。(減小表面積,降低表面能)(4)混合均勻的油水體系靜置后自動(dòng)分層。(減小相界面面積)(5)粉塵爆炸。(粉塵比表面很大,表面能很高,很不穩定,易和氧結合釋放出大量能量而爆炸)(6)聚四氟乙烯(PTFE)常用于制造熱交換器和“不粘鍋”表面涂層。(聚四氟乙烯表面能極小,不粘水垢和油污)(7)某些昆蟲(chóng)如水黽可在水面上自由行走。(由于表面張力的緣故)(8)硬幣和縫衣針如小心放可以停在水面而不下沉。

(同上)(9)毛細管兩端各粘上一大一小兩個(gè)肥皂泡后,小泡變小,大泡變大。(小泡內附加壓力比大泡大,故氣流由小泡流向大泡)(10)棉布衣服穿起來(lái)感覺(jué)清爽舒適。(棉纖維富含毛細間隙,既透氣又吸汗)(11)鋤地保墑。(切斷地表毛細管,防止土壤水分沿毛細間隙上升至地表而散失)(12)當在兩玻璃板中間加入少量水后,則在垂直于玻璃板平面方向上很難將其拉開(kāi)。(玻璃板間凹液面水向外的附加壓力很大,使其受到的壓力很小,效果類(lèi)似真空,故很難拉開(kāi)。夾有水層的玻璃板所受到的被壓緊的力即毛細壓力)(13)雨后沙石地帶常出現地面塌陷現象。(由于毛細壓力的緣故)(14)化工生產(chǎn)上常用噴霧干燥。(料液顆粒越小,其中水的蒸氣壓越大,蒸發(fā)就越快)(15)納米材料具有蒸氣壓大、熔點(diǎn)低的特點(diǎn)。(固體顆粒越小,蒸氣壓越大,熔點(diǎn)越低)(16)硅膠能吸附空氣中的水蒸氣、土壤能保持水分。
(毛細管凝結)(17)重量分析實(shí)驗中,沉淀完后應將沉淀和母液一起陳化。(讓小晶體溶解,大晶體長(cháng)得更大,使沉淀更純凈、穩定、完整,溶解損失更少,也更易于過(guò)濾)(18)人工降雨。(提供水蒸氣的凝結中心,使其一開(kāi)始就可以凝結成較大的水滴)(19)有機蒸餾操作中常在加熱前加進(jìn)一些沸石。(防止液體過(guò)熱而產(chǎn)生暴沸現象)(20)多孔固體易吸附水蒸氣而不易吸附氧氣和氮氣,防毒面具吸附毒氣而基本不吸附氧氣。(臨界溫度高即易于液化的氣體較易被吸附)(21)吸煙者穿皮革服裝時(shí),身上的煙味更重。(皮革服裝多毛孔,易吸附煙味)(22)農藥中常加入少量潤濕劑如烷基苯磺酸鹽。(改善藥液對植物表面的潤濕程度,提高農藥的利用率和殺蟲(chóng)效果)(23)制藥工業(yè)常在配制藥液時(shí)加入吐溫或聚氧乙烯蓖麻油。(增溶作用,提高藥物濃度)(24)在漂浮的軟木塞一端抹上肥皂后,木塞向沒(méi)有肥皂的那頭前進(jìn)。(肥皂降低了水的表面張力)(25)0.1%~0.25%的肥皂水可以殺滅水面蚊蠅。
結束
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