表界面的分类：气-液；气-固；液-液；液-固；固-固
?表面浓度
?分散度
?表面形貌非均匀性
原因：由于固体表面原子的组成、排列、振动状态和体相原子的不同，由于悬挂键导致的化学性质活泼，以及周期性的势场中断导致的表面电子状态差异，固体表面形成很多导致表面形貌非均匀性的元素。
?位错密度
?表面粗糙度：
?原矢
?米勒指数（miller index）
?晶面间距d hkl
表面原子最近邻数100 110 111 Fcc 8 7 9 Bcc 4 6 4 Sc 5 4 3
?表面自由能
?减小表面能的方法
?表面原子重排机理
1：表面弛豫作用
2：表面相转变
3：吸附对纯净底物表面结构的影响
层间距的变化；重组的表面结构的变化；吸附原子可以诱导表面重组?外表面
表面：多孔或多层材料，孔或层间的表面
比表面积：单位质量材料的表面积；用BET方法测量
1.固体表面性质简介
固体表面的性质
结构特征：不同的位置有不同的性质
表面运动：气体分子表面撞击速度；
表面扩散系数（爱因斯坦方程）：
外延生长原子的运动流程：a沉积/吸附在平台上-deposition；b沉积在原子岛上；c 平台上扩散-diffusion；d脱附-desorption；e成核-nucleation；f交互扩散-interdifusion；g粘附在平台上-attachment；h从平台上脱离-detachment；i：粘附在台阶上
化学性质：表面浓度依赖于气体分子撞击速度R
相界面（Gibbs界面）
表面热力学函数
其他类推：S，G，G s
比表面自由能与温度的关系
; ;
Van der Waals and Guggenheim Equation:
Where: T c为临界温度；为0Kし的表面力
；
固体表面能的理论估算
金属表面力估算
；
偏析作用
来自晶体或固溶体中的杂质或溶质在界面聚集的现象
表面偏析公式：
正规溶液参数
扩散
扩散：由热运动引起杂质原子、基质原子或缺陷输运的过程
原因：原子或离子分布不均匀，存在浓度梯度，产生定向扩散
扩散机理：间隙扩散，空位扩散，环形扩散
表面扩散
靠吸附原子或平台空位的运动实现。
一维随机行走理论：表面原子通过扩散进行迁移，原子运动方向移动，每次跳跃距离等长d，将原子加以标记，温度T下，净距离为x，有Einstein方程
吸附的基本过程
1：反应物扩散到活性表面；2一个或者多个反应物吸附在表面上；3表面反应；4产品从表面脱附；5产品从表面扩散出去
吸附动力学
; 其中x为动力学级数；p为分压
; E a活化能
; ; ;
S粘着几率； F入射分子流；表面覆盖率函数
吸附方式
物理吸附：Van der Waals Force；电荷密度轻度分布
化学吸附：化学键，电子密度重排，完全离子键，完全共价键
几种元素的化学吸附
氢气（H2）：没有与基地原子相互作用的电子；分子-氢过渡金属复合物
氢原子（H）：氢原子与基地原子独立相互作用
卤素（F2, Cl2, Br2, etc）：以离解的方式给出卤素原子的吸附；与金属形成强的离子键
氧气（O2）：在金属表面以分子形式吸附，氧分子作为给体，金属作为受体
氧原子（O）：占据最高有效配体位置；强的相互作用导致表面的扭曲或者重组
！离解氧吸附是不可逆过程；加热可以导致化合物的扩散或者形成
氮气（N2）：低强度M-N键，ゆ很难破坏的NN三键
一氧化碳（CO）：①活化表面：解离，分别形成氧化物へ碳氧化合物；② d区金属：弱的M-CO分子键，加热脱附；③过渡金属：对温度へ表面结构敏感
氨气（NH3）：
不饱和碳氢化合物：
化学吸附气体的排列规则
1：紧密堆积：尽可能形成最小单胞
2：转动对称性ゆ基地相同
3：类似体相单胞矢量：单层（基地）；多层（本体）
化学吸附层表面结构分类：
1：在顶上化学吸附：停留在表面，不扩散到体相部
2：共吸附表面结构：吸附强度相近的两种气体同时吸附
3：重组的表面结构：表面原子重排，し体相的化学反应の前驱
4：无定形表面结构：有序结构の形成扩散过程
5：三维结构：扩散到体相部の表面吸附
脱附过程
1：气相产物或者其他表面物质的分解；2：表面化合物の反应后者扩散；3：脱附到气相中
脱附动力学
; 其中x为动力学级数(单分子或者原子脱附x=1；联合分子脱附x=2)；N 为吸附物种表面浓度；k脱附速率常数
; 活化能
;
表面滞留时间
平均时间：
;
表面态
表面局部的电子能级
表面上附着电荷表明表面上存在着し电子局限于表面的量子态。
表面态有两种：一是固有的，二是外来物类或表面缺陷引起的
固有表面态
量子力学证明一个固体，即使是纯净的へ完整的晶体，在其表面上仅仅因为体相周期性被破坏，就将导致表面局部能级的出现。分为Shockley态へTamm态
表面空间电荷效应
双电层：正负电荷分开
平行板电容器簡単さ定律：;
Q净表面正电荷密度；：介电常数；真空绝对介电常数
空间电荷双电层：Schottky模型（假定靠近表面的空间电荷し不动的，并且在整个空间电荷区ゆ距离无关）
强氧化还原物类吸附引起的空间电荷效应
积累层：强还原剂吸附在n型半导体上或者强氧化剂吸附在p型半导体上，基体主要载流子由吸附剂注入使之在表面空间电荷层累积
反型层：强氧化剂吸附在n型半导体上或者强还原剂吸附在p型半导体上，基体主要载流子注入吸附剂中，在表面空间电荷层出现ゆ基体相反的导电性。
能带弯曲
2.现代表面分析技术概况及应用
?表面检测
几何结构的检测：原子重排，吸附位置，键角，键长
化学成份的检测：元素及其深度
理化性能的检测：氧化态，化学、电子及机械性能
?测量技术要求
1：区分表面和体相，表面灵敏的；2：灵敏度非常高；3测量无污染表面，超真空；4必须有信号载体；5：样品表面可控
?信号载体的探针包括：电子，离子，光子，中性粒子，热，电场，磁场
?电子ゆ固体表面的相互作用
?电子平均自由程（）
电子ゆ晶体中的原子核产生两次连续碰撞之间所走过的平均路程。
计算式：
对于纯元素：; a单原子层厚度，Eい费米能级为零点的电子能量
对于无机化合物：
对于有机化合物：；mg/m2
?电子作为探束的表面分析方法
低能电子衍射（LEED）；反射式高能电子衍射（RHEED）；俄歇电子能谱（AES）；电子能量损失谱（EELS）；投射电子显微镜（TEM）；扫描电子显微镜（SEM）
?离子ゆ固体表面的相互作用的作用过程：散射，注入，溅射，再释，表面损伤，光发射，电子发射，电离与中和，表面化学反应，表面热效应
?从真空端观察到的各种粒子的发射现象
1：散射的初级离子：能量分布和角分布反应表面原子的成分じ排列—离子散射谱2：中性原子、原子团、分子じ正/负离子：进行质谱、能谱分析得到表面成分分析-次级离子质谱3：电子：クィ能量分布给出有关离子轰击、中和、次级离子发射过程じ表面原子电子态信息-离子激发表面电子谱；4：X射线じ光发射：表面化学成分じ化学态信息-离子诱导光谱
?从靶上观察到的变化
1：表面じ进表层的原子、原子团分子い中性粒子或离子的形式溢出：发射区（10A），溢出深度2：初级离子注入じ表层原子的反弹注入；注入区，注入深度（离子入射角），沟道效应3：晶格结构扰动，晶格扰动波及区，产生缺陷ゆ位错4：表面化学反应
?离子作为探束的表面分析方法
离子散射谱（ISS）；次级离子质谱（SIMS）；卢瑟福背散射谱（RBS）；离子激发X射线谱（IEXS）；离子中和谱（INS）
?特点：离子重，动量大：可出于不同的激发态；静电场じ接触电位差位能作用；可以表面发生化学反应；可得到最表层信息，很高检测灵敏度，丰富的表面信息
缺点：表面受到损伤，破坏性分析，表面态不断发生变化，定量难，作用过程复杂，识谱难，基体效应（一种成分存在影响另一成分的刺激离子产额）
?光电效应：当光子能量全部交个一个电子，使其脱离原子而运动
?康普顿效应：光子ゆ电子产生碰撞，将一部分能量交给电子而散射，碰撞射出的电子成为康普顿电子。
?光子ゆ表面作用有：光发射/散射，光吸收，光衍射，光激发产生光电子，光诱导表面分子脱附へ反应
?光子作为探束的表面分析方法
光助场发射；阈值光电子谱；能带结构じ价电子能谱；紫外光子电子谱（UPS）；X射线光电子谱（XPS）
?同步辐射光源的特点
1：从红外到硬X射线的连续光谱，可用单色器分光；2：光源稳定而强大：试验时间缩短，信噪比提高；3：主要し偏振光：光跃迁选律じ角分辨光电子能谱；4：高度准直性?中心粒子：中心粒子碰撞诱导辐射（SCANIIR）；分子束散射（MBS）
?肖特基效应：外加电场可以减低能垒，有助于电子发射
?场致电子发射：在强电场（107-108V/cm）作用下，因存在量子力学的隧道效应，在固体不加热的情况下也能出现显著的电子冷发射。
?热场致发射：在温度不为零的情况下产生的场致发射电子。
?电场作为探束的表面分析方法：场电子显微镜（FEM）；场离子显微镜（FIM）；原子探针场离子显微镜（APFIM）；扫描隧道显微镜（STM）
?电场探束分析
特点：1：为获得强场样品做成针尖形；2点投射显微镜，具有105-107倍方法效应；3结构简单；4分辨率高：FEM25A，FIM原子级。缺点：样品制备复杂，强场存在，表面强场存在
?分类
按探测粒子或发射粒子分类：电子ぷ，光谱，粒子ぷ，光电子ぷ
按用途分类：组分分析，结构分析，电子态分析，原子态分析
3.俄歇电子能谱
●俄歇过程
俄歇电子在低原子(Z<15)的无辐射部重排发射出来，其步骤为：
1：入射电子撞击原子离子化，发射出部电子离开芯能级；2：高能电子掉入芯能级；3：第二步中产生的能量激发了另一个电子，一般来自于同一壳层
●俄歇电子标记
●K系列俄歇跃迁：同一空穴可以产生不同俄歇跃迁，当初始空穴在K能级时，就出现K
系列跃迁，如KLL，KLM，KMN
●俄歇群：同一主壳层标记的次壳层不同的俄歇跃迁，如KL1L1，KL1L2，KL1L3，KL2L3
●C-K（Coster-Kronig）跃迁：初始空穴和填充电子处于同一主壳层的不同次壳层，如
LLM，MMN，特点：跃迁速度非常快
●超C-K跃迁：三个能级处于同一主壳层；如：LLL，MMM
●一般：Z<15: KLL; Z: 16~41, LMM; Z>42, MNN
●能量分析器：用来测量从样品中发射出来的电子的能量分布，分辨率=
柱偏转分析器（127°-CDA）;半球形分析器（CHA/SDA）；平面镜分析器（PMA）；铜镜分析器（CMA）
●检测器：通道式电子倍增管；打拿极式倍增管
●能量分布涉及4个电子：原始入射电子（P），激发的二次电子（s），跃迁电子(t)，俄
歇电子
●背景分析
●Auger电子的特征能量计算
能量守恒原理：
经验公式：
实际计算公式：
●电离截面是指原子被入射粒子电离产生空穴的几率。
●平均逃逸深度へ平均自由程
●定性分析
总结：对照，比较，再选取，确定
●定量分析
标样法：I=kN
灵敏因子分析法：
灵敏因子：在给定的试验条件下，各种元素的特征俄歇跃迁在经历了样品部各过程后，俄歇电子溢出表面的几率
在灵敏因子相互独立へ仪器因子相同し：不同元素的相对浓度（原子百分比）：
●化学位移：俄歇电子能量的位移
●AES应用：1：表面成分分析；2：化学环境分析；3：深度剖析；4：界面分析；5：金
属薄膜生长模式分析；6：微区成像分析
4.光电子能谱
◆一些总结
电子结合能：; 依次表示电子真空动能，入
射光子能量，电子结合能，表面势垒/仪器功函数
X光激发层电子；紫外光激发价层电子；俄歇电子检测的し层二次电子
X射线最主要的缺陷在于它的线宽较宽，达到0.8eV，单色化的Al-K aだ0.4eV
数据分析：分析能量位置，峰强度，峰形状
◆定性分析
由谱图中的光电子芯能级峰的结合能确定。同AES，采用元素指纹鉴定分析
◆芯能级化学位移
原子因处于化学环境不同而同引起芯能级电子结合能发生改变
◆定量分析
均一体系，元素A的给定能级的强度：
灵敏度因子法：
浓度：
表面吸附：
◆光电子能谱的伴峰结构
1：弛豫效应：し光电子谱峰向低结合能一侧移动，分为两部分：①原子项（单独原子部电子的重新调整）；②原子外项（ゆ被电离原子相关的其他原子的电子结构调整）。
2：多重分裂：当原子或自由离子的价壳层拥有未配对自旋电子，即当体系初始总角动量J不为零，则光致电离所形成的壳层空位将与价轨道未配对自旋电子发生耦合，使体系出现不止一个终态。相应于每个终态，在XPS谱图上有一条谱线，这便是多重分裂的
含义。
分裂谱线所对应的能量间距反应谱线的分裂程度；从课件示例谱图中看出随着l的增
大，分裂程度减小。
◆多电子激发
携上伴峰(shake-up)：如果一个电子被激发到更高的束缚态，谱图中くぃ相应的伴峰；
此过程导致更高的结合能
携出伴峰(shake-off)：假如激发发生在自由连续态中，形成一个芯能级へ价带均有空穴的双电离原子；导致更高的结合能
Take-off angle：小角度的发射角可以提高表面的灵敏度
5.扫描探针显微镜：STM&AFM
?原理：扫描隧道显微镜へ原子力显微镜
?扫描隧道显微镜STM
量子隧穿效应为其原理；
两种模式：恒流模式，恒高模式
功函数不同，一般选用纯物质样品
压电瓷控制移动：；（分别为电压，压电元件长度，厚度，压电元件常数）；
电流前置放大器；反馈电路：模拟式へ数字式
振动隔离：启动系统へ悬挂弹簧
针尖获得：电化学腐蚀，针尖处理：电场/撞击锐化
?STM-IETS：scanning tunneling microscopy-inelastic electrical tunneling
spectroscopy
?原子力显微镜AFM
模式：接触式：恒力模式へ恒高模式；；压电材料定位，激光测量弯曲
轻敲式：悬臂上下摆动敲击样品表面
非接触式：表面非常小力（~10-12N），针尖-表面距离10-100A；适合于软物质或者弹性表面；无污染，无损坏，针尖寿命长
?针尖：微悬臂
?横向力显微镜：探针斜侧扫描；反应样品的精细结构细节
?相位成像：适用于轻巧模式；可以确定高分子混合物的两相结构；确定在高度成像中不
能反应的表面污染
?提升模式成像：扫描两次：一次测量拓扑结构；另一次测量材料性质；消除了相的交叉
污染
?磁力显微镜：原子显微镜针尖上涂磁性材料；1し非接触模式（<100A）拓扑结构，2
し远程非接触模式（>100A）磁场
?STM优缺点：
优点：1真实空间图像；很好的侧向（<1A）へ垂直向（<0.1A）分辨率；3可以获得表面单胞尺寸へ对称性或者电子结构；4能够直接反应分子轨道；5能够确定一些光谱信息；6足够快允许一些动力学信息；7能够激发和探测电子激发化学反应
缺点：1复杂并且昂贵；2受噪音的影响；3图像在针尖和表面电子结构之间回旋卷曲；
4：针尖难以制备；5在导体上工作
?AFM优缺点
优点：1样品不受导电性限制，可用于生物物质，有机物或高分子；2：仪器びSTM简单；3商业化的针尖和微悬臂；4提供真实拓扑图像；5测定其他物理性质，如疏水性、磁性、静电性、摩擦力和弹性模量；5非接触模式对软物质或者易碎物质产生最小的损坏。
缺点：1对噪音和振动敏感；2：水的存在可能扭曲图像；3接触模式损坏表面；4：同STM，针尖形貌回旋在图像上；5chemically blind
6.电子显微镜：TEM&SEM
电镜分析
信息获得：拓扑结构，形貌，组成，晶体学信息
放大信息：；分别对应物镜，中间镜，投射镜的放大倍数
衬度：衍射衬度和散射衬度
散射衬度（明场）
；N0-Avogadro 常数；-散射截面面积；Z A-原子量；t-厚度；-密度
衍射衬度（暗场）
; ；L相机长度，R衍射斑点离中心的距离
TEM主要性能指标
分辨率（点分辨率：两点之间的距离；线分辨率：最小的晶面间距），放大倍数，加速电压，景深和焦深
TEM样品制备
样品条件：1很薄；2：能够承受高能电子和高真空
粉末样品：铜网（直径2-3mm；100nm厚）上支持膜，样品高分散
直接薄膜样品：真空蒸发法；溶液凝固法；离子轰击减薄法；超薄切片法；金属薄片制备法
复型技术：表面显微组织浮雕复型
SEM衬度分析
形貌衬度；成分衬度；电位衬度——探测粒子：二次电子
形貌衬度；成分衬度；晶体衬度——探测粒子：背散射电子
;
SEM指标
分辨率；放大倍数；景深
SEM样品制备
1样品在真空中稳定，不能有水分，表面污染，断口或截面，磁性样品；样品座直径3-5nm或30-50nm；高度5-10mm
2：块状样品：导电材料，非导电或者导电性很差的材料需要镀膜处理
3：粉末样品：镀上导电膜
4：镀膜方法：真空镀膜，离子溅射镀膜（惰性气体氩，5*10-2Torr）
常用显微镜对比
光学显微镜SEM SPM
样品操作环境空气，液体，真空真空空气，液体，真空
景深小大中
焦深中大小
X，Y向的分辨率1um 5nm 2-10nm对AFM，1A对STM z向上的分辨率0.05nm
方法倍数1-2*10^3 10-10^6 5*10^2-10^8
需要的样品量小少量到微量少量或者不需要
样品特征不能对所用波长的
光完全透明
样品不能聚集电
荷并且承受真空
样品在高度方向上不能有
大于10um的原位变化
7.其他技术
?低能电子衍射（LEED）
倒易晶格（必考）：
r: 样品到荧光屏的长度，Edward球的半径为
零点位置不变；入射电子能量越高，波长越短，结果荧光屏晶格距离越短；同时表面晶体晶格越长，倒易点阵的晶格距离越短，最后的荧光屏晶格越短。
?反射式高能电子衍射（RHEED）
; ;
同样利用Edward球，可以看出：入射电子能量越高，波长越短，距离越小，点越密集；
样品晶体点阵距离越小，d越小，S越大。
红外吸收反射光谱（IRAS/RAIRS）Infrared Adsorption-Reflection Spectroscopy 红外光谱：吸收峰位置形状—结构信息；吸收峰强度—含量信息；？立体构型—化学键强度and热力学函数
光谱产生条件：
红外光谱总结：
透射红外光谱（TIRS）：红外透过的样品，支持金属催化剂，样品高表面积
漫反射红外光谱（DRIFTS: Diffuse Reflectance IRS）：TIRS中不能透射的样品，高表面积
红外吸收反射光谱（RAIRS）：高反射性样品，低表面积，正前方检测反射光子
多重反射红外光谱（MIR）：也是衰减全反射红外光谱（ATR: attenuated total reflection）
吸收函数：
A：吸收；: 吸收系数
分辨率：2-4cm-1
从上面可以看出：质量越大，吸收频率越高，波数越大，谱图上越靠左
*分子在固体表面的覆盖度越大，分子的振动频率越大
红外不能检测600cm-1以下的峰
优点：1高分辨性；2仪器设备簡単さ；3不仅限于超高真空（UHV），可在大气じ高压下进行使用；4理论成熟；扫描速度快（30s-10min）
缺点：1灵敏度低于HREELS；2红外不能检测600cm-1以下的峰；3表面法线方向有偶极矩分量的振动模式是活性的（表面选择定则）；4背景差谱
表面增加拉曼光谱（SERS: surface enhanced raman spectroscopy）拉曼效应—非弹性散射
两种理论：经典理论和量子理论
经典理论：入射光的电磁场与分子的相互作用；下面三项依次为瑞利，反斯托克斯，斯
P
量子理论：
（应该不会考，不用管它了）
拉曼光谱类型：1：共振拉曼光谱（RRS）；2傅里叶变换拉曼光谱（FTRS）；紫外拉曼光谱（UVRS）；4表面增强拉曼光谱（SERS）
增强的两个机理：1电磁场效应（~104）：金属表面局域电场增强；2化学效应（10-100）：金属表面与吸附分子形成电荷转移复合物
?离子散射谱（ISS）
散射示意图
推测表面原子的质量：
沟道效应
当带电粒子以小角度射入单晶中的一行行原子时，若粒子轨迹被限于原子的行和面之间，可使粒子射程比随机方向射入时显著增加，具有异常的穿透作用。
当注入离子沿着基材的晶向注入时，则注入离子可能与晶格原子发生较少的碰撞而进入离表面较深的位置
阴影效应
由于样品表面吸附凹凸不平使检测强度变化
?二次离子质谱（SIMS）
离子溅射：表面清洁；深度剖析；成分分析
原理示意图
中南大学研究生考试试卷 2009— 2010学年二学期期末考试试题时间110分钟 表面物理化学化学课程32学时2.0学分考试形式：开卷 专业班级：姓名学号 卷面总分100分，占总评成绩 70 %，卷面得分 一、选择题(每小题2分，共20分) 1.液体表面最基本的特性是（ A ） A.倾向于收缩 B.倾向于铺展 C.形成单分子吸附层 2.若将液体与毛细管壁间的接触角近似看作0°，则液体在毛细管中的液面可以看作（ C ） A.凹型 B.凸型 C.球面 3.下列方程均为计算液a/液b界面张力γab的经验公式，其中Fowkes公式为（ C ） A.γab =γa -γb B.γab =γa + γb -2（γaγb）1/2 C.γab =γa + γb -2（γa dγb d）1/2 4.吊片法测定液体表面张力时，要求尽可能采用表面粗糙的吊片材料，其目的是（ A ） A.改善液体对吊片的润湿使θ接近于0° B. 改善液体对吊片的润湿使θ接近于90° C.改善液体对吊片的润湿使θ接近于180° 5.溶液中溶剂记为1、溶质记为2，则吸附量Γ2(1)的含义为（ C ） A.单位面积表面相与含有相等总分子数的溶液相比较，溶质的过剩量 B.单位面积表面相与含有等量溶质的溶液相比较，溶剂的过剩量 C.单位面积表面相与含有等量溶剂的溶液相比较，溶质的过剩量 6.C12H25SO4Na（1）、C14H29SO4Na（2）、C16H33SO4Na（3）三种物质在水表面吸附达到饱和状态时，三种物质分子在表面所占面积a m存在下列关系（ B ） A. a m,1> a m,2> a m,3 B. a m,1≈a m,2≈a m,3 C. a m,1< a m,2< a m,3 7.苯在水面上先迅速展开后又自动收缩成为小液滴漂浮在水面上，用于描述苯液滴形状的表化专业术语是（ C ） A.二维液膜 B.多分子层 C.透镜 8.下列说法中不正确的是（ C ） A.任何液面都存在表面张力 B.平面液体没有附加压力 C.弯曲液面的表面张力方向合力指向曲率中心 D.弯曲液面的附加压力指向曲率中心 9.运用过滤手段进行溶胶净化的目的是（ B ） A.除掉反应过程中过量的副产物 B.除掉过量的电解质 C.除掉溶胶体系中的粗离子 10.对于胶体体系下列说法正确的是（ B ） A.电解质引发胶体体系聚沉的主要原因是使扩散层变厚 B.低浓度的聚合物可以使胶体体系发生聚沉，而高浓度的聚合物却可以使胶体体系稳定 C.胶体体系属于热力学多相体系，由于界面自由能显著，所以无论采取何种措施都不可 能获得相对稳定的胶体溶液 二、填空题(每小题2分，共20分) 1.液-固润湿过程有_沾湿_ ,_ 浸湿_ , _铺展_ . 2.固体自溶液中吸附时，极性吸附剂易于从非极性溶液中吸附__极性_____物质，而非极 性吸附剂易于从极性溶液中吸附__非极性____物质。
物理化学学期期末总结 学习物理化学已经有一学年的时间了, 感触颇深, 早在以前就听说物理化学化学基 础课中的难点, 因为学习这么门课有它自身的学习方法, 与其他科不同的是物理化学的逻辑思维很强,可以说是在数学公式中去学习化学, 稍有一点不注意就会导致出错或者误解. 这也是我学习物理化学所遇到的最棘手的问题之一, 在这一学期的学习过程中遇到了不少问题,现总结如下: 1 , 课前预习很重要; 学习的过程中发现, 如果课前不预习, 那么上课简直就是在听天书, 尽管精力很集中但毕竟不是天才, 对于老师讲的内容很生疏,致使课堂效率不高, 而且使得课后复习的工作量加大,, 这样一来, 学习任务加大,随之而来的学习压力也就增大. 所以, 课前一定要做好预习工作. 2, 课后复习很有必要 上课听过的内容若下来不及时复习加以巩固的话, 就会导致遗忘, 课堂上本来遗留 了很多问题, 如果下来因为时间关系而没有及时复习的话, 就会遗忘,那么课就算白上了, 因为没法回忆起问题,也就不知道自己到底对本节颗所讲的知识有没有掌握; 再有, 复习可以有助于理清知识的脉络, 以便更好的掌握知识. 3, 学习态度很这样, 一定要克服”畏难情绪” ; 物理化学由于自身的特点, 逻辑性很强, 需要有很强的逻辑思维能力, 这就使的学习难度增加, 在学习过程中,如果产生了畏难情绪,遇到难题就退缩, 那永远也学不好,, 此时要端正心态,大家都难, 所以取胜的关键就是看谁有毅力,看谁能够坚持. 4, 心态要端正
良好的心态是成功的关键, 在遇到困难挫折时要以平常心去对待, 别人基础好, 学的快而扎实, 自己基础差, 底子薄就不能钻牛角尖,只要尽力作好自己的, 就很不错了,此外, 要多向别人请教, 学习别人思考问题的方法方式, 改进自己的学习方法 5, 学习方法很重要 大学不是高中,因此学习方法就大有不同, 所以除了努力之外,学习方法起者举足轻重的作用, 掌握好学习的方法, 也是取胜的关键所在. 6 , 考前的复习很重要; 要想的高分, 考前的那几天就很关键, 要把握好那几天的时间, 好好总结. 才会出成绩. 7,多博览有关领域的文献期刊,拓宽视野, 开阔思维; 总之,学习不是一天两天的事,只有循序渐进,不断总结,追求完美,才能学好. 更多范文，敬请登陆（）！
物理化学心得体会 经过对物理化学的学习，感觉很系统，很科学，我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是：热力学、动力学、和电化学等，它是化学中的数学、哲学，学好它必须用心、用脑，无论是用眼睛看，用口读，或者用手抄写，都是作为辅助用脑的手段，关键还在于用脑子去想。 学习物理化学应该有自己的方法：一、勤于思考，十分重视教科书，把其原理、公式、概念、应用一一认真思考，不粗枝大叶，且眼手并用，不放过细节，如数学运算。对抽象的概念如熵领悟其物理意义，不妨采用形象化的理解。适当地与同学老师交流、讨论，在交流中摒弃错误。二、勤于应用，在学习阶段要有意识地应用原理去解释客观事物，去做好每一道习题，与做物化实验一样，“应用”对加深对原理的理解有神奇的功效，有许多难点是通过解题才真正明白的。做习题不在于多，而在于精。对于典型的题做完后一定要总结和讨论，力求多一点“觉悟”。三、勤于对比与总结，这里有纵横二个方面，就纵向来说，一个概念原理总是经历提出、论证、应用、扩展等过程，并在课程中多次出现，进行总结定会给你豁然开朗的感觉。就横向来说，一定存在相关的原理，其间一定有内在的联系，如熵增原理、Gibbs自由能减少原理、平衡态稳定性等，通过对比对其相互关系、应用条件等定会有更深的理解，又如把许多相似的公式列出对比也能从相似与差别中感受其意义与功能。在课堂上做笔记，课下进行总结，并随时记下自己学习中的问题及感悟，书本上的、课堂上的物化都不属于自己，只有经历刻苦学习转化为自己的“觉悟”才是终身有用的。 第二、三章是热力学部分的核心与精华，在学习和领会本章内容中，有几个问题要作些说明以下几点：1. 热力学方法在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。热力学中的归纳，是从特殊到一般的过程，也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说，人们用各种方法制造第二类永动机，但都失败了，因而归纳出一般结论，第二类永动机是造不出来的，换句话说，功变为热是不可逆过程。第二定律抓住了所有宏观过程的本质，即不可逆性。热力学的整个体系，就是在几个基本定律的基础上，通过循环和可逆过程的帮助，由演绎得出的大量推论所构成。有些推论与基本定律一样具有普遍性，有些则结合了一定的条件，因而带有特殊性。例如从第二定律出发，根据可逆过程的特性，证明了卡诺定理，并得出热力学温标，然后导出了克劳修斯不等式，最终得出了熵和普遍的可逆性判据。以后又导出一些特殊条件下的可逆性判据。这个漫长的演绎推理过程，具有极强的逻辑性，是热力学
表界面的分类：气-液；气-固；液-液；液-固；固-固 ?表面浓度 ?分散度 ?表面形貌非均匀性 原因：由于固体表面原子的组成、排列、振动状态和体相原子的不同，由于悬挂键导致的化学性质活泼，以及周期性的势场中断导致的表面电子状态差异，固体表面形成很多导致表面形貌非均匀性的元素。 ?位错密度 ?表面粗糙度： ?原矢 ?米勒指数（miller index）
?晶面间距d hkl ? 表面原子最近邻数100110111 Fcc879 Bcc464 Sc543? ?表面自由能 ?减小表面能的方法 ?表面原子重排机理 1：表面弛豫作用 2：表面相转变 3：吸附对纯净底物表面结构的影响 层间距的变化；重组的表面结构的变化；吸附原子可以诱导表面重组?内外表面 内表面：多孔或多层材料，孔内或层间的表面 比表面积：单位质量材料的表面积；用BET方法测量
1.固体表面性质简介 固体表面的性质 结构特征：不同的位置有不同的性质 表面运动：气体分子表面撞击速度R=P/2蟺mkT1/2； 表面扩散系数（爱因斯坦方程）：D=x2/2t 外延生长原子的运动流程：a沉积/吸附在平台上-deposition；b沉积在原子岛上；c平台上扩散-diffusion；d脱附-desorption；e成核-nucleation；f交互扩散-interdifusion；g 粘附在平台上-attachment；h从平台上脱离-detachment；i：粘附在台阶上 化学性质：表面浓度依赖于气体分子撞击速度R 相界面（Gibbs界面） 表面热力学函数 其他类推：S，G，G s 比表面自由能及温度的关系 ; ; Van der Waals and Guggenheim Equation: Where: T c为临界温度；为0Kし的表面张力 ； 固体表面能的理论估算 金属表面张力估算 ； 偏析作用 来自晶体或固溶体中的杂质或溶质在界面聚集的现象
《物理化学》(下) (南京大学第五版)总结 第八章 电解质溶液 一、基本概念与定义 1. 离子迁移数t 电解质溶液导电时，溶液中的i 离子运载的电流I i 与总电流之比(即i 离子所承担的导电任务的分数)。 1i i i i i i i i Q I u t t Q I u = ===∑∑ 2. 离子电迁移率(离子淌度)u i ：单位电位梯度时离子的运动速率。 3. 电导与电导率 电导G(Ω-1 )：电阻R 的倒数。a 电导率κ(Ω-1 ·m -1 )：电阻率ρ的倒数。 电导池常数K cell ：K cell = L/A L: 电极之间的距离；A:电极的面积 4. 摩尔电导率Λm (S ·m 2 ·mol -1 ) 含1mol 电解质的溶液置于相距单位距离的2个平行电极之间的电导池所具有的电导。 m c κ Λ= 5.电解质的平均活度和平均活度因子 对于任意价型的强电解质M ν+B ν- 平均活度因子 γ± =[ (γ+)ν+ (γ-)ν-] 1/(ν + + ν- ) a ± = m ±γ± m ± =[ (m +)ν+ (m -)ν-] 1/(ν + + ν- ) m + = ν+m ；m - = ν-m 电解质活度a = (a ±)( ν+ + ν- ) 6. 离子强度I 21 2i i i I m z = ∑ 7. 离子氛 电解质溶液中环绕在某一离子B 周围电荷与B 相反、电荷数量与B 相等的异号离子构成的球体。 8. 基本摩尔单元 发生1mol 电子转移电极反应的物质的量1/zM n+ + e → 1/z M 二、基本公式 1. Faraday 电解定律 往电解池通电，在电极上发生化学反应的物质的量与通入的电量成正比。 Q = It = znF z ：电极反应M n+ + ze → M 中电子转移的计量数。
物理化学表面现象练习题 一、判断题： 1．只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。 2．对大多数系统来讲，当温度升高时，表面张力下降。 3．比表面吉布斯函数是指恒温、恒压下，当组成不变时可逆地增大单位表面积时，系统所增加的吉布斯函数，表面张力则是指表面单位长度上存在的使表面张紧的力。 所以比表面吉布斯函数与表面张力是两个毫无联系的概念。 4．恒温、恒压下，凡能使系统表面吉布斯函数降低的过程都是自发过程。 5．过饱和蒸气之所以可能存在，是因新生成的微小液滴具有很低的表面吉布斯自由能。6．液体在毛细管内上升或下降决定于该液体的表面张力的大小。 7．单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。 8．产生物理吸附的力是范德华力，作用较弱，因而吸附速度慢，不易达到平衡。 9．在吉布斯吸附等温式中，Γ为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，Γ达到极大值。。 10．由于溶质在溶液的表面产生吸附，所以溶质在溶液表面的浓度大于它在溶液内部的浓度。 11．表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。 二、单选题： 1．下列叙述不正确的是： (A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系 统吉布斯自由能的增量； (B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长 度切线的表面紧缩力； (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同； (D) 比表面自由能单位为J·m－2，表面张力单位为N·m－1时，两者数值不同。 2．在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是： (A) 表面张力与液面垂直； (B) 表面张力与S的周边垂直； (C) 表面张力沿周边与表面相切； (D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部。 3．同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们： (A) 物理意义相同，数值相同；(B) 量纲和单位完全相同； (C) 物理意义相同，单位不同；(D) 物理意义不同，单位不同。 4．一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度： (A) 相同；(B) 无法确定； (C) 25℃水中高于75℃水中；(D) 75℃水中高于25℃水中。 5．纯水的表面张力是指恒温恒压下水与哪类相接触时的界面张力： (A) 饱和水蒸气；(B) 饱和了水蒸气的空气； (C) 空气；(D) 含有水蒸气的空气。 6．水的相图中s、l、g分别表示固、液、气三态，
1.Introduction ?表界面的分类：气-液；气-固；液-液；液-固；固-固 ?表面浓度 ?分散度 ?表面形貌非均匀性 原因：由于固体表面原子的组成、排列、振动状态和体相原子的不同，由于悬挂键导致的化学性质活泼，以及周期性的势场中断导致的表面电子状态差异，固体表面形成很多导致表面形貌非均匀性的元素。 ?位错密度 ?表面粗糙度： ?原矢
?米勒指数（miller index） ?晶面间距d hkl ? ? ?表面自由能 ?减小表面能的方法 ?表面原子重排机理 1：表面弛豫作用
2：表面相转变 3：吸附对纯净底物表面结构的影响 层间距的变化；重组的表面结构的变化；吸附原子可以诱导表面重组 内外表面 内表面：多孔或多层材料，孔内或层间的表面 比表面积：单位质量材料的表面积；用BET方法测量 2.固体表面性质简介 固体表面的性质 结构特征：不同的位置有不同的性质 表面运动：气体分子表面撞击速度蟺； 表面扩散系数（爱因斯坦方程）： 外延生长原子的运动流程：a沉积/吸附在平台上-deposition；b沉积在原子岛上；c平台上扩散-diffusion；d脱附-desorption；e成核-nucleation；f交互扩散-interdifusion；g 粘附在平台上-attachment；h从平台上脱离-detachment；i：粘附在台阶上 化学性质：表面浓度依赖于气体分子撞击速度R 相界面（Gibbs界面） 表面热力学函数 其他类推：S，G，G s 比表面自由能与温度的关系 ; ; Van der Waals and Guggenheim Equation:
表面物理化学习题集和答案解析
一、选择题 1. 下列说法中不正确的是：( C ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液体没有附加压力 (C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲率中心 (D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 2. 水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（ C ） (A)(A)大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 3. 一个 U 型管的两臂直径不同，一端为 1×10-3 m，另一端为 3×10-3 m，水 的表 面张力为 0.072 N·m-1。如用这个 U 型管装上水来测量压力，将引入的误差 为： ( B ) (A) 72 Pa (B) 192 Pa (C) 96 Pa (D) 288 Pa 4. 低压下，气体 A 在表面均匀的催化剂上进行催化转化反应, 其机理为： A(g) ＋ K A K ─→ B(g) ＋ K 第一步是快平衡, 第二步是速控步, 则该反应表观为几级? ( B ) (A) 零级 (B) 一级 (C) 二级 (D) 无级数 5 .表面过程中ΔG（表面）= -W'的充要条件除了等温等压外，还有：( D ) A，不做其它功； B，热力学可逆； C，组成不变； D，是B和C。
6. 物质表面张力的值与：( C ) A，温度无关； B，压力无关； C，表面大小无关； D，另一相物质无关。 7. 以P平、P凸、P凹分别表示平面、凸面、凹面液体上的饱和蒸汽压，三者关系为：( B ) A，P平>P凹>P凸； B，P凸>P平>P凹； C，P凸>P凹>P平； D，三者相同。 8. 常见亚稳态现象都与表面性质有关，下面说法正确的是：( D ) A，过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致； B，过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小； C，饱和溶液陈化、晶粒长大，因为小晶粒溶解度比大晶粒大； D，人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成 9. 对亲水性固体表面，其相应接触角θ是：( B ) A，θ>90°； B，θ<90°； C，θ=180°； D，θ可为任意角 1O. Langmuir吸附理论中说法符合基本假定得是：( A ) A，固体表面均匀、各处吸附能力相同；B，吸附分子可以是单层或多层分子层；C，被吸附分子间有作用、相互影响；D，吸附和解吸附之间很难建立动态平衡。 11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/(1+bp),它不适用于：( C )
第一章热力学第一定律 1、热力学三大系统： （1）敞开系统：有物质和能量交换； （2）密闭系统：无物质交换，有能量交换； （3）隔绝系统（孤立系统）：无物质和能量交换。 2、状态性质（状态函数）： （1）容量性质（广度性质）：如体积，质量，热容量。 数值与物质的量成正比；具有加和性。 （2）强度性质：如压力，温度，粘度，密度。 数值与物质的量无关；不具有加和性，整个系统的强度性质的数值与各部分的相同。 特征：往往两个容量性质之比成为系统的强度性质。 3、热力学四大平衡： （1）热平衡：没有热隔壁，系统各部分没有温度差。 （2）机械平衡：没有刚壁，系统各部分没有不平衡的力存在，即压力相同 （3）化学平衡：没有化学变化的阻力因素存在，系统组成不随时间而变化。 （4）相平衡：在系统中各个相（包括气、液、固）的数量和组成不随时间而变化。 4、热力学第一定律的数学表达式： ?U = Q + W Q为吸收的热（+），W为得到的功（+）。
12、在通常温度下，对理想气体来说，定容摩尔热容为： 单原子分子系统 ,V m C =32 R 双原子分子（或线型分子）系统 ,V m C =52R 多原子分子（非线型）系统 ,V m C 6 32 R R == 定压摩尔热容： 单原子分子系统 ,52 p m C R = 双原子分子（或线型分子）系统 ,,p m V m C C R -=,72 p m C R = 多原子分子（非线型）系统 ,4p m C R = 可以看出： ,,p m V m C C R -= 13、,p m C 的两种经验公式：,2p m C a bT cT =++ （T 是热力学温度，a,b,c,c ’ 是经 ,2' p m c C a bT T =++ 验常数，与物质和温度范围有关） 14、在发生一绝热过程时，由于0Q δ=，于是dU W δ= 理想气体的绝热可逆过程，有：,V m nC dT pdV =- ? 22 ,11 ln ln V m T V C R T V =- 21,12ln ,ln V m p V C Cp m p V ?= ,,p m V m C pV C γγ=常数 =>1. 15、-焦耳汤姆逊系数：J T T =( )H p μ??- J T μ-＞0 经节流膨胀后，气体温度降低； J T μ-＜0 经节流膨胀后，气体温度升高； J T μ-=0 经节流膨胀后，气体温度不变。 16、气体的节流膨胀为一定焓过程，即0H ?=。 17、化学反应热效应：在定压或定容条件下，当产物的温度与反应物的温度相同而在反应过程中只做体积功不做其他功时，化学反应所 吸收或放出的热，称为此过程的热效应，或“反应热”。 18、化学反应进度：()()() n B n B B ξ ν-= 末初 （对于产物v 取正值，反应物取负值） 1ξ=时，r r m U U ξ ??= ，r r m H H ξ ??= 19、（1）标准摩尔生成焓（0 r m H ?）：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成单位物质的量某物质的定压反应热，为该物质的 标准摩尔生成焓。 （2）标准摩尔燃烧焓（0 c m H ?）：在标准压力和指定温度下，单位物质的量的某种物质被氧完全氧化时的反应焓，为该物质的标 准摩尔燃烧焓。 任意一反应的反应焓0 r m H ?等于反应物燃烧焓之和减去产物燃烧焓之和。 20、反应焓与温度的关系-------基尔霍夫方程
物理化学期末总结 在这一学期的学习中，我们主要学习到了物理化学中的电化学，量子力学，统计热力学，界面现象与化学动力学的一些基础知识，这其中我个人还有许多地方存在问题，包括一些基础概念，公式，还有解题思路，都有些欠缺。这更能说明这是一门需要我们用心才能学好的课程，在这里请允许我自我检讨一下： 在这一学期的学习生活中，我并没有尽到一个好学生应尽的义务去认真负责的完成本学期的学习任务，导致在临近期末的时候脑海中实在搜刮不出一些讲得出口，拿得出手，上得了台面的知识与技巧，又实际上没有没什么可说的，没什么能说的出口的，可以说是虚度好一段大好时光。学习本如逆水行舟，不进则退。但学期末的总结也只能说是反省一下自我过失，谈不上后悔，和如果当初了......为了期末考试对于我来说我还是要好好复习。以弥补我在这个学期中对物理化学学习的不用功。 但是，这学期的课程中有很多我感兴趣的部分知识点，仍然学了些可以总结的东西，比如电化学。 电化学学习伊始，老师就提点了我们几点基本的学习要求：①理解原电池与电解池的异同点；理解电导‘电导率’摩尔电导率的定义及其应用。②掌握电解质的活度‘离子平均活度和离子平均活动系数的定义及计算。③掌握离子迁移数，离子电迁移率的定义了解迁移数的测定方法。掌握离子独立运动定律和德拜休克尔极限定律。④掌握电池反应和电极反应的能斯特方程，会利用能斯特方程计算电池电动势和电极电动势。⑤了解浓差电池的原理，了解液接电势的计算。⑥了解分解电压和极化的概念以及极化的结果。 学习中我了解到电化学是研究化学能和电能相之间相互转化规律的科学。其中电解质的导电任务是由正，负离子共同承担，向阴，阳两极迁移的正负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电量，等类似的基本概念。还学会了希托夫法测量离子迁移数的测定方法，电导定义，德拜休克极限公式和有关电池热力学方面的计算与测定。当然不能不提的还有电池的原设计，其中有氧化还原反应的，中和反应的，沉淀反应的以及浓差电池——扩散过程。 窥一斑而见全豹，从本学期的电电化学的学习中，我更加深了了解物理化学这门课的含义：即物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。也更加明白了问什么说“物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度”。 最后我想说的是物理化学是一门值得我们学生努力学习的一门课，它相对而言更难，更精，是我们化学专业领域的一块好工具，傻傻的我一开始并不清楚，只有失去才懂得追悔莫及。
大学期末个人总结9篇 这个学期结束了。在这个学期里，教师为我们的学习付出了许多心血，我们也为自我的学习洒下了许多辛勤的汗水。这次期末考试，我的每门功课，都取得了比较好的成绩。一起来看看大学期末个人，希望能帮助到大家！ 时间如白驹过隙，总在我们不经意间流逝，大二上学期就这么过去了，依旧是那么的平静，平静的像碌碌无为。回顾这一学期，开始时一如既往，总是决心着在新的一学期里要怎样，对新学期充满了信心，有着一个个美好的计划，结束时却无奈的发现自己还是原来那个样，没有太大的改变，开始想做的事，总是因为其他而耽搁，又或是因为自己的不坚持而没有完成；开始的计划总是跟不上现实的改变而搁置，这些的 ___打击着我的信心与激情，不过，这并不意味着我在这学期没有收获，在这过程中，我更加了解到自己的不足，缺乏一点自信，更缺少一份坚持。下面对这学期做个总结。 首先，在学业方面，较之大一，这学期的学习认真程度有所下降，上课也没有大一时认真，但作业任务依然按时完成，同时也更加适应大学的学习环境，这点从这学期的成绩可以看出，所以大学我们要学的是掌握一套自己的，好的学习方法使我们事半功倍。这学期一些课程比较难，学的比较吃力，比如物理化学和数学物理方程这两门，一开始都是自己啃不懂的问题，但效率很低，有很多问题都没弄懂，
但后来我学会与几个同学一起讨论，你一言，我一句，一个问题就解决了，遇到分歧，大家都拼命自己是对的，最后如果证明自己是对的，那种“嘚瑟”的感觉是很不错的，这种学习方法既不失乐趣有能解决问题，而且效率很高。大学毕竟不像中学，我们要学会自学，更要学会高效率的学习方法，学会利用利用身边的资源是个很好的选择。大学图书馆是个资源最丰富的地方，这学期我去图书馆借书的频率有所增加，虽然次数还是不高，但比大一还是有所提升。 同时这学期学校有数学物理竞赛，我也积极参与，并在数学竞赛中获得了一定的名次。其次，在生活方面，我都可以和同学友好相处，互帮互爱，自己的事情自己完成，形成独立自主的良好品德。宿舍是一个小集体，四个人生活在同一个空间里，但是各自的生活习性都不相同，这就需要大家互相理解和迁就，只有这样才能和好相处，为我们的学习创造一个良好的学习和休息环境。这方面我们宿舍做的还是比较好的，这学期我们院就因为部分宿舍的矛盾而调整了宿舍，基本每个宿舍都被调换了，而我们宿舍却因别的宿舍人员不好搭配而被迫换走了一人。不过在这学期我也养成了一个不良习惯，那就是不吃早饭，因为这学期我们上午都是在十点多才开始上课，也就起的比较晚，每次想早点起来吃饭，但最后都没能战胜睡觉的念头，一天两顿饭的习惯也就养成了。同时在这学期的空闲放假时间，我也去做了一些兼职，这增加了我的社会阅历，锻炼了自己的为人处世的能力。
第七章 1. 法拉第定律：Q ＝zFξ 2. 迁移数计算++++-+- = = ++I Q t I I Q Q 【例】用铜电极电解CuSO 4溶液,通电一定时间后测得银电量计中析出0.7512g 银，并测得阳极区溶液中CuSO 4质量增加0.3948g 。试求CuSO 4溶液中离子的迁移数t(Cu 2+)和t(SO 42－ )。 （已知摩尔质量M (Ag) = 107.868 g·mol -1，M (CuSO 4) =159.604 g·mol -1。） 解：电量计中析出银的物质的量即为通过总电量：n (电) =0.7512g/M(Ag)= 6.964×10－3 mol 阳极区对Cu 2+ 进行物料衡算：n (原) + n (电)－n (迁出) = n (后) n (迁出) = n (原) －n (后) + n (电) n (迁出) =-+0394812 07512.().()g C u S O g A g 4M M =-?+?-(...)0394821596046964103mol =2.017× 10－ 3 mol t (Cu 2+ ) = ()() n n 迁出电=??--201710 6 9641033 .. =0.2896 t (SO 42－ ) =1－t (Cu 2+) = 0.7164 3. 电导(G )：=1G /R ，电导率1l G A R =?=?cell s κK ，摩尔电导率：/m m V c κκΛ== 【例】已知25℃时 KCl 溶液的电导率为0.2768 S·m -1。一电导池中充以此溶 液，在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g.dm -3的CaCl 2溶液，测得电阻为1050Ω。计算（1）电导池系数；（2）CaCl 2溶液的电导率；（3）CaCl 2溶液的摩尔电导率。 解：（1）电导池系数为 （2）CaCl 2溶液的电导率 （3）CaCl 2溶液的摩尔电导 4. 离子独立运动定律∞ ∞ ∞ ++--=+m m m ,,ΛνΛνΛ 【例】已知25℃时0.05mol.dm -3CH 3COOH 溶液的电导率为3.8?10-2S.m -1。计算CH 3COOH 的解离度α及解离常数K θ。4 2 1 ()349.8210..,m H S m mol ∞ + --Λ=? 4213-(CH COO )40.910..m S m mol ∞--Λ=?
物理化学判断过程总结 您需要登录后才可以回帖登录 | 注册发布 在这一学期的学习中，我们主要学习到了物理化学中的电化学，量子力学，统计热力学，界面现象与化学动力学的一些基础知识，这其中我个人还有许多地方存在问题，包括一些基础概念，公式，还有解题思路，都有些欠缺。这更能说明这是一门需要我们用心才能学好的课程，在这里请允许我自我检讨一下： 在这一学期的学习生活中，我并没有尽到一个好学生应尽的义务去认真负责的完成本学期的学习任务，导致在临近期末的时候脑海中实在搜刮不出一些讲得出口，拿得出手，上得了台面的知识与技巧，又实际上没有没什么可说的，没什么能说的出口的，可以说是虚度好一段大好时光。学习本如逆水行舟，不进则退。但学期末的总结也只能说是反省一下自我过失，谈不上后悔，和如果当初了......为了期末考试对于我来说我还是要好好复习。以弥补我在这个学期中对物理化学学习的不用功。 但是，这学期的课程中有很多我感兴趣的部分知识点，仍然学了些可以总结的东西，比如电化学。 电化学学习伊始，老师就提点了我们几点基本的学习要求：①理解原电池与电解池的异同点；理解电导‘电导率’摩尔电导率的定义及其应用。②掌握电解质的活度‘离子平均活度和离子平均活动系数的定义及计算。③掌握离子迁移数，离子电迁移率的定义了解迁移数的测定方法。掌握离子独立运动定律和德拜休克尔极限定律。④掌
握电池反应和电极反应的能斯特方程，会利用能斯特方程计算电池电动势和电极电动势。⑤了解浓差电池的原理，了解液接电势的计算。 ⑥了解分解电压和极化的概念以及极化的结果。 学习中我了解到电化学是研究化学能和电能相之间相互转化规律的科学。其中电解质的导电任务是由正，负离子共同承担，向阴，阳两极迁移的正负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电量，等类似的基本概念。还学会了希托夫法测量离子迁移数的测定方法，电导定义，德拜休克极限公式和有关电池热力学方面的计算与测定。当然不能不提的还有电池的原设计，其中有氧化还原反应的，中和反应的，沉淀反应的以及浓差电池——扩散过程。 窥一斑而见全豹，从本学期的电电化学的学习中，我更加深了了解物理化学这门课的含义：即物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。也更加明白了问什么说“物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度”。 最后我想说的是物理化学是一门值得我们学生努力学习的一门课，它相对而言更难，更精，是我们化学专业领域的一块好工具，傻傻的我一开始并不清楚，只有失去才懂得追悔莫及。 经过对物理化学的学习，感觉很系统，很科学，我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是：热力学、动力学、和电化学等，它是化学中的数学、哲学，学好它必须用心、用脑，
第一章固体材料与表面结构 表面物理化学性质的特殊性 1、组成（成分偏析、表面吸附） 2、原子排列结构（重排）、原子振动状态等 3、悬挂键，化学性质活泼 4、周期势场中断，表面电子状态差异 表面浓度(surface concentration) Area of unit cell =(0.3 x 10-9)2m2 1 atom per unit cell 表面原子浓度= 1/ (0.3 x 10-9)2= 1.1 x 1019atoms m-2= 1.1 x 1015atoms cm-2 体相原子浓度=3.7*1022cm-3 分散度 随原子数增加，D下降。颗粒尺寸增加，D下降。 立方八面体，催化剂理论模型中常用的颗粒形状，是热力学平衡条件下表面能最低的形状。 表面粗糙度
表面形貌非均匀性 1、平台 2、螺型位错 3、刃型位错 4、8、10、外来吸附原子 5、单原子台阶 6、9、11、褶皱 7、扭折 原因：由于固体表面原子的组成、排列、振动状态和体相原子的不同，由于悬挂键导致的化学性质活泼，以及周期性的势场中断导致的表面电子状态差异，固体表面形成很多导致表面形貌非均匀性的元素。 位错密度 位错分割平台 表面原子排列有序性 表现在具有一定原子间距，二维周期性 1、具有底物结构 2、表面原子重排 原矢
米勒指数（miller index） 晶面间距d（hkl） 晶体类型：体心立方，面心立方，简单立方 在立方晶系中，晶向和晶面垂直 Wood记号和矩阵表示（必考） 100，110，111
选取基矢时，若中心包含原子，则写成c（q×r） 矩阵表示： 固体表面性质简介 1、相界面（Gibbs界面） 2、表面热力学函数 其他类推：S，G，G s 3、固体表面能的理论估算 表面自由能 表面的分子处于一种比体相更大的自由能状态，这是由于在表面缺乏最近邻的相互作用。 减小表面能的方法
物理化学学期期末总结 Revised as of 23 November 2020
物理化学学期期末总结 学习物理化学已经有一学年的时间了,感触颇深,早在以前就听说物理化学化学基础课中的 难点,因为学习这么门课有它自身的学习方法,与其他科不同的是物理化学的逻辑思维很强,可以说是在数学公式中去学习化学,稍有一点不注意就会导致出错或者误解.这也是我学习 物理化学所遇到的最棘手的问题之一,在这一学期的学习过程中遇到了不少问题,现总结如下: 1 , 课前预习很重要; 学习的过程中发现,如果课前不预习,那么上课简直就是在听天书,尽管精力很集中,但毕竟 不是天才,对于老师讲的内容很生疏,致使课堂效率不高,而且使得课后复习的工作量加大,,这样一来,学习任务加大,随之而来的学习压力也就增大.所以,课前一定要做好预习工作. 2, 课后复习很有必要 上课听过的内容若下来不及时复习加以巩固的话,就会导致遗忘,课堂上本来遗留了很多问题,如果下来因为时间关系而没有及时复习的话,就会遗忘,那么课就算白上了,因为没法回 忆起问题,也就不知道自己到底对本节颗所讲的知识有没有掌握;再有,复习可以有助于理清知识的脉络,以便更好的掌握知识. 3, 学习态度很这样,一定要克服”畏难情绪”; 物理化学由于自身的特点,逻辑性很强,需要有很强的逻辑思维能力,这就使的学习难度增加, 在学习过程中,如果产生了畏难情绪,遇到难题就退缩,那永远也学不好,,此时要端正心态, 大家都难,所以取胜的关键就是看谁有毅力,看谁能够坚持. 4, 心态要端正; 良好的心态是成功的关键, 在遇到困难挫折时要以平常心去对待,别人基础好,学的快而扎实,自己基础差,底子薄就不能钻牛角尖,只要尽力作好自己的,就很不错了,此外,要多向别 人请教,学习别人思考问题的方法方式,改进自己的学习方法
关于学习物理化学的心得体会5篇 物理课和化学课是当前高中教育阶段非常重要的两门基础课程,包含在理工科之中,但是两门课程在很大程度上具备文科的特点。下面是小编为大家整理的学习物理化学的心得体会，供你参考! 学习物理化学的心得体会篇1 经过对物理化学的学习，感觉很系统，很科学，我对这门课程有了进一步的了解与熟悉。物理化学的研究内容是：热力学、动力学、和电化学等，它是化学中的数学、哲学，学好它必须用心、用脑，无论是用眼睛看，用口读，或者用手抄写，都是作为辅助用脑的手段，关键还在于用脑子去想。 学习物理化学应该有自己的方法： 一、勤于思考，十分重视教科书，把其原理、公式、概念、应用一一认真思考，不粗枝大叶，且眼手并用，不放过细节，如数学运算。对抽象的概念如熵领悟其物理意义，不妨采用形象化的理解。适当地与同学老师交流、讨论，在交流中摒弃错误。
二、勤于应用，在学习阶段要有意识地应用原理去解释客观事物，去做好每一道习题，与做物化实验一样，应用对加深对原理的理解有神奇的功效，有许多难点是通过解题才真正明白的。做习题不在于多，而在于精。对于典型的题做完后一定要总结和讨论，力求多一点觉悟。 三、勤于对比与总结，这里有纵横二个方面，就纵向来说，一个概念原理总是经历提出、论证、应用、扩展等过程，并在课程中多次出现，进行总结定会给你豁然开朗的感觉。就横向来说，一定存在相关的原理，其间一定有内在的联系，如熵增原理、Gibbs自由能减少原理、平衡态稳定性等，通过对比对其相互关系、应用条件等定会有更深的理解，又如把许多相似的公式列出对比也能从相似与差别中感受其意义与功能。在课堂上做笔记，课下进行总结，并随时记下自己学习中的问题及感悟，书本上的、课堂上的物化都不属于自己，只有经历刻苦学习转化为自己的 觉悟才是终身有用的。 第二、三章是热力学部分的核心与精华，在学习和领会*内容中，有几个问题要作些说明以下几点： 1. 热力学方法在由实践归纳得出的普遍规律的基础上进行演绎推论的一种方法。热力学中的归纳，是从特殊到一般的过程，也是从现象到本质的过程。拿第二定律来说，人们用各种方法制造第二类永动机，但都失败了，因而归纳出一般结论，第二类永
第二章 热力学第一定律 一、基本概念 系统与环境，状态与状态函数，广度性质与强度性质，过程与途径，热与功，内能与焓。 二、基本定律 热力学第一定律：ΔU =Q +W 。 焦耳实验：ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T ) 三、基本关系式 1、体积功的计算 δW = －p e d V 恒外压过程：W = －p e ΔV 可逆过程：12 21ln ln p p nRT V V nRT W == 2、热效应、焓 等容热：Q V =ΔU （封闭系统不作其他功） 等压热：Q p =ΔH （封闭系统不作其他功） 焓的定义：H =U +pV ; d H =d U +d(pV ) 焓与温度的关系：ΔH =?2 1 d p T T T C 3、等压热容与等容热容 热容定义：V V )(T U C ??=；p p )(T H C ??=
定压热容与定容热容的关系：nR C C =-V p 热容与温度的关系：C p =a +bT +c’T 2 四、第一定律的应用 1、理想气体状态变化 等温过程：ΔU =0 ; ΔH =0 ; W =－Q =?-p e d V 等容过程：W =0 ; Q =ΔU =?T C d V ; ΔH =?T C d p 等压过程：W =－p e ΔV ; Q =ΔH =?T C d p ; ΔU =?T C d V 可逆绝热过程：Q =0 ; 利用p 1V 1γ=p 2V 2γ 求出T 2, W =ΔU =?T C d V ;ΔH =?T C d p 不可逆绝热过程： Q =0 ; 利用C V (T 2-T 1)=－p e (V 2-V 1)求出T 2, W =ΔU =?T C d V ;ΔH =?T C d p 2、相变化 可逆相变化：ΔH =Q =n Δ＿H ； Ｗ＝－p (V 2-V 1)=－pV g =－nRT ; ΔU =Q +W 3、热化学 物质的标准态；热化学方程式；盖斯定律；标准摩尔生成焓。 摩尔反应热的求算：)298,()298(B H H m f B m r θθν?=?∑
表面物理化学习题和答案
一、选择题 1. 下列说法中不正确的是：( C ) (A) 生成的新鲜液面都有表面张力 (B) 平面液体没有附加压力 (C) 弯曲液面的表面张力的方向指向曲 率中心 (D) 弯曲液面的附加压力指向曲率中心 2. 水在临界温度时的表面Gibbs自由能：（ C ） (A)(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 3. 一个 U 型管的两臂直径不同，一端为 1× 10-3 m，另一端为 3×10-3 m，水的表 面张力为 0.072 N·m-1。如用这个 U 型管装上 水来测量压力，将引入的误差为： ( B ) (A) 72 Pa (B) 192 Pa (C) 96 Pa (D) 288 Pa 4. 低压下，气体 A 在表面均匀的催化剂上进
8. 常见亚稳态现象都与表面性质有关，下面说法正确的是：( D ) A，过饱和蒸气是由于小液滴的蒸气压小于大液滴的蒸气压所致； B，过热液体形成原因是新相种子——小气泡的附加压力太小； C，饱和溶液陈化、晶粒长大，因为小晶粒溶解度比大晶粒大； D，人工降雨时在大气中撒入化学物质主要的目的是促进凝结中心形成 9. 对亲水性固体表面，其相应接触角θ是：( B ) A，θ>90°； B，θ<90°； C，θ=180°； D，θ可为任意角 1O. Langmuir吸附理论中说法符合基本假定得是：( A ) A，固体表面均匀、各处吸附能力相同；B，吸附分子可以是单层或多层分子层；C，被吸附分子间有作用、相互影响；D，吸附和解吸附之间很难建立动态平衡。
11. Langmuir吸附形式之一：θ=bp/(1+bp), 它不适用于：( C ) A，化学吸附；B，单分子层吸附；C，多种分子 同时被强吸附；D，固体对稀溶液中溶质的吸附。 12. 表面活性物质的实质性作用是：( B ) A，乳化作用；B，降低表面张力；C，加溶作用；D，降低物质的溶解性 13. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散 成许多水滴时，同温度下，两种状态相 比，：以下性质保持不变的 ( B ) (A) 表面能 (B) 表面张力 (C) 比表面 (D) 液面下的附加压力 14. 某物质R 1kg，当为一立方时，总面积 0.24m2，表面能0.3J，当粉碎为边长为10-9m的 立方体时，其表面能为(kJ):（ A ） A,6x104； B，3.84x104； C，5.88x104； D，7.35x104 15 . 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中， 水面上升高度为h，其中一根在0.5h处使其弯曲 向下，试问水在此毛细管端出的行为是（ A ）