第一篇：物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法

物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法

物理化學(xué)是一門(mén)研究物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)變化規(guī)律的基礎(chǔ)理論課程，因此，凡是要促使物質(zhì)發(fā)生變化，以轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袃?yōu)良性質(zhì)的產(chǎn)品的眾多專(zhuān)業(yè)，如化工（包括制藥）、材料、輕工、冶金等都把物理化生課程的學(xué)習(xí)放在十分重要的地位。

為了學(xué)好物理化學(xué)課程，每位初學(xué)者都應(yīng)該根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)摸索出一套適合自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法。下面的建議可供同學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)參考。

首先要聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行思考，并努力運(yùn)用所學(xué)理論解釋及解決實(shí)際問(wèn)題。物理化學(xué)的許多概念，中學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)，如熱、功、熱容、反應(yīng)速率等概念，只不過(guò)中學(xué)學(xué)習(xí)中講得粗淺一些，在物理化學(xué)中講得更深刻一些，故理解時(shí)要與中學(xué)的概念相互銜接。

另外，初學(xué)者往往會(huì)感到物理化學(xué)的概念多，理論抽象，公式繁多，難以捉摸，難以記憶。其實(shí)這些概念、理論都是從客觀實(shí)際中概括、歸納出來(lái)的，學(xué)習(xí)時(shí)如能聯(lián)系生活的客觀現(xiàn)象進(jìn)行思考、推理，則不但不會(huì)覺(jué)得難懂，而且會(huì)感到生動(dòng)有趣。物理化學(xué)是一門(mén)邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，必須勤于思考，認(rèn)真推理才有可能學(xué)好。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要仔細(xì)閱讀材料，動(dòng)筆練習(xí)公式的推導(dǎo)，理清理論體系的主次關(guān)系，在理解的基礎(chǔ)上加以記憶。另外，要多做習(xí)題，通過(guò)做習(xí)題找出自己概念模糊之處，同一概念往往需要需要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)學(xué)習(xí)，才能逐漸加深理解，切不可忙于對(duì)答案。另外，還應(yīng)記住，數(shù)學(xué)史工具，書(shū)本應(yīng)用大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)而得出在不同條件下使用的一些結(jié)論，數(shù)學(xué)的推導(dǎo)過(guò)程是讓我們明白公式的由來(lái)，它只是獲得結(jié)果的必要手段，而不是目的，故不要將精力放在繁雜的推導(dǎo)過(guò)程，而要注意結(jié)論的使用條件以及物理意義。除重要的公式及其推導(dǎo)過(guò)程，只要求理解而一般不要求強(qiáng)記。

為了幫助你準(zhǔn)備考試，建議你要弄清楚書(shū)中黑體字所有術(shù)語(yǔ)的意義；記住一些基本公式；重做你過(guò)去感到困難的課后習(xí)題；為了增加訓(xùn)練，做一些未指定的習(xí)題或習(xí)題解答中的一些補(bǔ)充習(xí)題。

物理化學(xué)是理論與實(shí)驗(yàn)并重的學(xué)科，理論的發(fā)展離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的啟示和檢驗(yàn)。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法往往是物理的方法，所用到的儀器較多，只能采用循環(huán)方式安排實(shí)驗(yàn)，課程進(jìn)程與實(shí)驗(yàn)不一致時(shí)必然的，這就要求同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)前充分預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)的目的是什么，它驗(yàn)證哪個(gè)公式或說(shuō)明什么問(wèn)題。做到實(shí)驗(yàn)前心中有數(shù)，試驗(yàn)后聯(lián)系理論公式做好報(bào)告的處理。實(shí)驗(yàn)中要開(kāi)動(dòng)腦筋，積極是靠問(wèn)題，動(dòng)手解決問(wèn)題，掌握好物理化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能。要知道，你的學(xué)習(xí)能力和理解能力是有限的，最好承認(rèn)這個(gè)事實(shí)，即有些內(nèi)容，可能是你永遠(yuǎn)不能充分理解的，沒(méi)有人能對(duì)每樣事都充分理解。即使是這方面的專(zhuān)家，也有一些問(wèn)題是要進(jìn)行研究和探討的，甚至等待相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間還是得不到解決。

第二篇：初中物理化學(xué)學(xué)習(xí)方法

初中物理學(xué)習(xí)方法

一、學(xué)好物理首先要重視基礎(chǔ)知識(shí)的理解和記憶

基礎(chǔ)知識(shí)包括三個(gè)方面的內(nèi)容:即基本概念(定義)，基本規(guī)律(定律)，基本方法。如：對(duì)于“凸透鏡”一節(jié)的概念的理解，“透鏡”就是可以讓光“透”過(guò)的光學(xué)元件，所以是用玻璃，等“透明”材料制成的。關(guān)于“凸透鏡”“凹透鏡”的定義則從透鏡的形狀和“凹、凸”兩個(gè)字的形狀上找相似點(diǎn)，而關(guān)于“焦點(diǎn)”則是利用凸透鏡會(huì)聚太陽(yáng)光可以把地面上的紙“燒焦”這個(gè)角度去考慮。在理解的基礎(chǔ)上，用科學(xué)的方法，把學(xué)過(guò)的大量物理概念、規(guī)律、公式、單位記憶下來(lái)，成為自己知識(shí)信息庫(kù)中的信息。前面學(xué)過(guò)的知識(shí)，是后面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

反復(fù)自我檢查，反復(fù)應(yīng)用，是鞏固記憶的必要步驟。所以每次課后的復(fù)習(xí)，單元復(fù)習(xí)，解題應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)期學(xué)年復(fù)習(xí)等，都應(yīng)有計(jì)劃做好安排，才能不斷鞏固自己的記憶。

二、掌握科學(xué)的思維方法

物理思維的方法包括分析、綜合、比較、抽象、概括、歸納、演繹等，在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，形成物理概念以抽象，概括為主，建立物理規(guī)律以演繹、歸納、概括為主，而分析綜合與比較的方法滲透到整個(gè)物理思維之中，特別是解決物理問(wèn)題時(shí)，分析綜合方法應(yīng)用更為普遍，如下面介紹的順藤摸瓜法，發(fā)散思維法和逆推法就是這些方法的具體體現(xiàn).(1)順藤摸瓜法，即正向推理法，它是從已知條件推論其結(jié)果的方法。這種方法在大多數(shù)的題目的分析過(guò)程都用到。

(2)發(fā)散思維法，即從某條物理規(guī)律出發(fā)，找出規(guī)律的多種表述，這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如，從歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn)出發(fā)，推出如下結(jié)論：串并聯(lián)電路的電阻是“越串越大，越并越小”，串連電路電壓與電阻成正比，并聯(lián)電路電流與電阻成反比。

(3)逆推法，即根據(jù)所求問(wèn)題逆推需要哪些條件，再看題目給出哪些條件，找出隱含條件或過(guò)度條件，最后解決問(wèn)題。

三、重視課堂上的學(xué)習(xí)上課。

開(kāi)動(dòng)腦筋勤于思考，沒(méi)有積極的思考、不可能真正理解物理概念和原理。我們從初中開(kāi)始，就要養(yǎng)成積極動(dòng)腦筋想問(wèn)題的習(xí)慣。

上課要認(rèn)真聽(tīng)講，不走思或盡量少走思。上課以聽(tīng)講為主，還要有一個(gè)筆記本，有些東西要記下來(lái)。知識(shí)結(jié)構(gòu)，好的解題方法，好的例題，聽(tīng)不太懂的地方等等都要記下來(lái)。課后還要整理筆記，一方面是為了“消化好”，另一方面還要對(duì)筆記作好補(bǔ)充。筆記本不只是記上課老師講的，還要作一些讀書(shū)摘記，自己在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的好題、好的解法也要記在筆記本上，就是同學(xué)們常說(shuō)的“好題本”。辛辛苦苦建立起來(lái)的筆記本要進(jìn)行編號(hào)，以后要經(jīng)?？?，要能做到愛(ài)不釋手，終生保存。

四、重視對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和鞏固

要及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)。對(duì)課堂上剛學(xué)過(guò)的新知識(shí)，課后一定要把它的引入，分析，概括，結(jié)論，應(yīng)用等全過(guò)程進(jìn)行回顧，并與大腦里已有的相近的舊知識(shí)進(jìn)行對(duì)比，看看是否有矛盾，否則說(shuō)明還沒(méi)有真正弄懂。這時(shí)就要重新思考，重新看書(shū)學(xué)習(xí).在弄懂所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，要即時(shí)完成作業(yè)，有余力的同學(xué)還可適量地做些課外練習(xí)，以檢驗(yàn)掌握知識(shí)的準(zhǔn)確程度，鞏固所學(xué)知識(shí)。

要善于把學(xué)到的物理知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去，不注意知識(shí)的運(yùn)用，你得到的知識(shí)還是死的，只有通過(guò)具體運(yùn)用，才能擴(kuò)展和加深自己對(duì)的知識(shí)理解，學(xué)會(huì)對(duì)具體問(wèn)題具體分析，提高分析和解決問(wèn)題的能力。

總之，學(xué)習(xí)物理就是：學(xué)知識(shí)，學(xué)方法，長(zhǎng)能力。在初中物理課中，我們不但要掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，還要掌握一些研究自然科學(xué)的方法（科學(xué)觀察），培養(yǎng)從事生產(chǎn)和探索未知事物的能力。只要按照正確的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)階段，可以學(xué)得快而好，參加建設(shè)工作后，就具有獨(dú)立工作能力，有所創(chuàng)造發(fā)明。

初中化學(xué)學(xué)習(xí)方法

一、勤于預(yù)習(xí)，善于聽(tīng)課做筆記

要想學(xué)好化學(xué)，必須先了解這門(mén)課程。課前一定要預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)時(shí)，除了要把新課內(nèi)容仔細(xì)讀一遍外，還應(yīng)在不懂處作上記號(hào)，并試著做一做課本上的練習(xí)。這樣帶著疑問(wèn)、難點(diǎn)，聽(tīng)課的效率就會(huì)大大地提高。初中化學(xué)內(nèi)容比較多，知識(shí)比較零散，老師在講課時(shí)，著重圍繞重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講授。因此大家要仔細(xì)聽(tīng)課，認(rèn)真做筆記，這不僅有利于進(jìn)行課后復(fù)習(xí)，掌握重點(diǎn)，而且還可以有效地預(yù)防上課時(shí)“走神”。不過(guò)，在記筆記時(shí)，要在聽(tīng)清楚老師所講內(nèi)容的基礎(chǔ)上，記重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)和課本上沒(méi)有的內(nèi)容。

二、常復(fù)習(xí)，多記憶

課后應(yīng)及時(shí)復(fù)習(xí)，認(rèn)真做好作業(yè)，這是學(xué)好化學(xué)的重要環(huán)節(jié)。復(fù)習(xí)可采用課后復(fù)習(xí)、周后復(fù)習(xí)、單元復(fù)習(xí)、章節(jié)復(fù)習(xí)、綜合復(fù)習(xí)等。復(fù)習(xí)的方法有復(fù)述、默寫(xiě)、做聯(lián)系等。只有通過(guò)多次復(fù)習(xí)才能牢固地掌握知識(shí)?，F(xiàn)行初中化學(xué)課本中有多個(gè)基本概念和原理，要求掌握的元素符號(hào)二十多個(gè)，還有許多的化學(xué)式和化學(xué)方程式以及其他一些知識(shí)。這些內(nèi)容都需要大家在理解的基礎(chǔ)上記憶，它們多為學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)，若不能熟記，便會(huì)感到在“化學(xué)王國(guó)里”行走困難。要牢記化學(xué)的各個(gè)名詞，定義，并且要仔細(xì)加以區(qū)分，比如化合物，純凈物，單質(zhì)，混合物，它們的定義不但牢記，還要加以區(qū)分，比較，要扣定義里面字眼，誰(shuí)包括誰(shuí)都要搞清。一旦真正搞清了，那我問(wèn)你牛奶是上面哪一種物質(zhì)你就不至于思索半天了。常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)是必須牢記的，要會(huì)默寫(xiě)，條件(加熱、光照、催化劑），箭頭（可逆，不可逆）都需要注意，反應(yīng)過(guò)程的現(xiàn)象就不用說(shuō)了，重要的都得記住?；瘜W(xué)中的公式，就像記數(shù)學(xué)公式那樣把它理解，記住，融會(huì)貫通，靈活運(yùn)用，注意變通，別當(dāng)書(shū)呆子。

三、吃透課本，聯(lián)系實(shí)際

以課本為主線(xiàn)，認(rèn)真吃透課本，這是學(xué)好化學(xué)的根本。為此，同學(xué)們必須善于閱讀課本，做到課前預(yù)讀、課后細(xì)讀、經(jīng)常選讀等，既重視主要內(nèi)容，也不忽視小字部分、一些圖表、資料及選學(xué)內(nèi)容。中學(xué)化學(xué)內(nèi)容與生活、生產(chǎn)聯(lián)系緊密。這就要求我們?cè)趯W(xué)習(xí)化學(xué)的同時(shí)，應(yīng)盡量聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，從身邊的生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)，體味化學(xué)，這樣就能越學(xué)越有興趣，越學(xué)越想學(xué)，越學(xué)越愛(ài)學(xué)。

四、重視實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)興趣

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，我們要認(rèn)真、細(xì)致地觀察老師的演示實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真做好每一次分組實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的儀器、藥品、裝置以及實(shí)驗(yàn)原理、步驟、現(xiàn)象和注意事項(xiàng)，都必須弄清、記熟。

五、注意記憶，準(zhǔn)備“兩本”

化學(xué)有其“特殊的語(yǔ)言系統(tǒng)，”對(duì)化學(xué)用語(yǔ)及其他知識(shí)點(diǎn)，好學(xué)易忘，我們要注意運(yùn)用一些有效的記憶方法如：韻語(yǔ)記憶、諧音記憶、歌訣記憶等方法把要求記住的內(nèi)容，輕松記住，如學(xué)習(xí)元素化合價(jià)的時(shí)候，我們用歌訣幫助記憶： 鉀鈉氫銀正一價(jià)，氟氯溴碘負(fù)一價(jià)。鈣鎂鋅鋇正二價(jià)，通常氧是負(fù)二價(jià)。銅正一正二鋁正三，鐵正二正三碳二四。硅四氮磷負(fù)三五等等，這樣對(duì)于多種元素的化合價(jià)就可以很熟練的應(yīng)用了。

再者，在學(xué)習(xí)化學(xué)之前準(zhǔn)備好兩個(gè)筆記本，一個(gè)“錯(cuò)題本”專(zhuān)記自己在練習(xí)、作業(yè)、考試中的錯(cuò)題，分析出錯(cuò)的原因，記下正確和好的解法。另一個(gè)“好題本”對(duì)于一些好題，好的解題方法、解題技巧、解題規(guī)律記下來(lái)，在考前看一遍能起到事半功倍的效果。

第三篇：物理化學(xué)課程總結(jié)（定稿）

物理化學(xué)期末總結(jié)

在這一學(xué)期的學(xué)習(xí)中，我們主要學(xué)習(xí)到了物理化學(xué)中的電化學(xué)，量子力學(xué)，統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)，界面現(xiàn)象與化學(xué)動(dòng)力學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí)，這其中我個(gè)人還有許多地方存在問(wèn)題，包括一些基礎(chǔ)概念，公式，還有解題思路，都有些欠缺。這更能說(shuō)明這是一門(mén)需要我們用心才能學(xué)好的課程，在這里請(qǐng)?jiān)试S我自我檢討一下：

在這一學(xué)期的學(xué)習(xí)生活中，我并沒(méi)有盡到一個(gè)好學(xué)生應(yīng)盡的義務(wù)去認(rèn)真負(fù)責(zé)的完成本學(xué)期的學(xué)習(xí)任務(wù)，導(dǎo)致在臨近期末的時(shí)候腦海中實(shí)在搜刮不出一些講得出口，拿得出手，上得了臺(tái)面的知識(shí)與技巧，又實(shí)際上沒(méi)有沒(méi)什么可說(shuō)的，沒(méi)什么能說(shuō)的出口的，可以說(shuō)是虛度好一段大好時(shí)光。學(xué)習(xí)本如逆水行舟，不進(jìn)則退。但學(xué)期末的總結(jié)也只能說(shuō)是反省一下自我過(guò)失，談不上后悔，和如果當(dāng)初了......為了期末考試對(duì)于我來(lái)說(shuō)我還是要好好復(fù)習(xí)。以彌補(bǔ)我在這個(gè)學(xué)期中對(duì)物理化學(xué)學(xué)習(xí)的不用功。

但是，這學(xué)期的課程中有很多我感興趣的部分知識(shí)點(diǎn)，仍然學(xué)了些可以總結(jié)的東西，比如電化學(xué)。

電化學(xué)學(xué)習(xí)伊始，老師就提點(diǎn)了我們幾點(diǎn)基本的學(xué)習(xí)要求：①理解原電池與電解池的異同點(diǎn)；理解電導(dǎo)‘電導(dǎo)率’摩爾電導(dǎo)率的定義及其應(yīng)用。②掌握電解質(zhì)的活度‘離子平均活度和離子平均活動(dòng)系數(shù)的定義及計(jì)算。③掌握離子遷移數(shù)，離子電遷移率的定義了解遷移數(shù)的測(cè)定方法。掌握離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律和德拜休克爾極限定律。④掌握電池反應(yīng)和電極反應(yīng)的能斯特方程，會(huì)利用能斯特方程計(jì)算電池電動(dòng)勢(shì)和電極電動(dòng)勢(shì)。⑤了解濃差電池的原理，了解液接電勢(shì)的計(jì)算。⑥了解分解電壓和極化的概念以及極化的結(jié)果。

學(xué)習(xí)中我了解到電化學(xué)是研究化學(xué)能和電能相之間相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué)。其中電解質(zhì)的導(dǎo)電任務(wù)是由正，負(fù)離子共同承擔(dān)，向陰，陽(yáng)兩極遷移的正負(fù)離子物質(zhì)的量總和恰好等于通入溶液的總電量，等類(lèi)似的基本概念。還學(xué)會(huì)了希托夫法測(cè)量離子遷移數(shù)的測(cè)定方法，電導(dǎo)定義，德拜休克極限公式和有關(guān)電池?zé)崃W(xué)方面的計(jì)算與測(cè)定。當(dāng)然不能不提的還有電池的原設(shè)計(jì)，其中有氧化還原反應(yīng)的，中和反應(yīng)的，沉淀反應(yīng)的以及濃差電池——擴(kuò)散過(guò)程。

窺一斑而見(jiàn)全豹，從本學(xué)期的電電化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我更加深了了解物理化學(xué)這門(mén)課的含義：即物理化學(xué)是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它以豐富的化學(xué)現(xiàn)象和體系為對(duì)象，大量采納物理學(xué)的理論成就與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，探索、歸納和研究化學(xué)的基本規(guī)律和理論，構(gòu)成化學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。也更加明白了問(wèn)什么說(shuō)“物理化學(xué)的水平在相當(dāng)大程度上反映了化學(xué)發(fā)展的深度”。

最后我想說(shuō)的是物理化學(xué)是一門(mén)值得我們學(xué)生努力學(xué)習(xí)的一門(mén)課，它相對(duì)而言更難，更精，是我們化學(xué)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的一塊好工具，傻傻的我一開(kāi)始并不清楚，只有失去才懂得追悔莫及。

第四篇：物理化學(xué)課程論文

摘要：近年來(lái),新能源在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。作為當(dāng)代大學(xué)生，關(guān)心環(huán)境和未來(lái)是我們的責(zé)任。因此，筆者查證文獻(xiàn)，分析了國(guó)內(nèi)新能源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、前景，希望能對(duì)關(guān)心新能源開(kāi)發(fā)利用的朋友有所幫助。

英文摘要：In recent years, new energy have been developed rapidly around the world.As a contemporary college student, being concerned about the environment and the future is our responsibility.Therefore, I verify documents, analyze the domestic development and prospects of the new energy technologies, with the hope that friends who concern for new energy development and utilization can gain some help from this text.中文關(guān)鍵字：新能源 發(fā)展 現(xiàn)狀 開(kāi)發(fā)利用 可持續(xù)發(fā)展

英文關(guān)鍵字：new energy；development；the present situation ；development and utilization；sustainable development；

引言：能源問(wèn)題已經(jīng)刻不容緩,減少碳排放讓世界目光聚焦新能源。雖然傳統(tǒng)能源在國(guó)際能源消費(fèi)中的比例仍然居多,但許多國(guó)家都把發(fā)展新能源作為緩解高油價(jià)壓力、應(yīng)對(duì)氣候變曖以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑和長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略。而在我國(guó),支持新能源發(fā)展的方針被明確寫(xiě)進(jìn)了今年的政府工作報(bào)告,這意味著發(fā)展新能源的春天已經(jīng)到來(lái)。

一 研究背景

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，能源越來(lái)越凸顯出其重要性。能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對(duì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展和人民生活的改善發(fā)揮著十分重要的促進(jìn)與保障作用。而對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，我們加入WTO之后，意味著我們處在一個(gè)更加開(kāi)放的環(huán)境中，我們的著眼點(diǎn)不應(yīng)該局限于中國(guó)。應(yīng)該放到更大的背景下去看。而更加重要的是，我們正處于工業(yè)化階段，而且大部分的研究表明我們正處于重工業(yè)化的階段，我們面臨能源緊張的危機(jī)，所以我們對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用顯得尤為重要。

為了保證人類(lèi)所需的能源得到穩(wěn)定而持久的供應(yīng)，減輕和防止環(huán)境污染對(duì)人類(lèi)的危害，世界各國(guó)特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家都高度重視新能源的開(kāi)發(fā)利用和新能源技術(shù)的發(fā)展，把新能源技術(shù)擺在新技術(shù)革命支柱技術(shù)的重要位置，制定規(guī)劃，采取措施，加大投人，積極發(fā)展。

地球上的各種能源，有的已被大規(guī)模開(kāi)發(fā)和廣泛利用，如煤炭、石油、天然氣、水力等，稱(chēng)常規(guī)能源;還有一些能源，如氫能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⒑四?、生物質(zhì)能源等，是正在以新技術(shù)為基礎(chǔ),系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和利用的能源，被通俗地稱(chēng)為新能源。它們的共同特點(diǎn)是資源豐富、可再生、沒(méi)有污染或很少污染。研究和開(kāi)發(fā)清潔而又用之不竭的新能源,是21 世紀(jì)發(fā)展的首要任務(wù),將為人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

氫能具有清潔、無(wú)污染、效率高、重量輕、儲(chǔ)存和輸送性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，其開(kāi)發(fā)利用首先必須解決氫源問(wèn)題，大量廉價(jià)氫的生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)氫能利用的根本。目前,世界上氫的年產(chǎn)量是3600 萬(wàn)噸,但絕大多數(shù)是從石油、煤炭和天然氣中制取。由水電解制氫技術(shù)上是成熟的,但因消耗電能太多,經(jīng)濟(jì)上不合算。因此，必須尋找一種低能耗、高效率的制氫方法。如利用太陽(yáng)能光解水制氫將是一種非常有前途的制氫方法。同時(shí)，安全、高效、高密度、低成本的儲(chǔ)氫技術(shù)，是將氫能利用推向?qū)嵱没?、?guī)模化的關(guān)鍵。目前,研究新的經(jīng)濟(jì)上合理的制氫儲(chǔ)氫方法是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略性的研究課題。

太陽(yáng)能資源是指到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射總量，包括太陽(yáng)的直接輻射和天空散射輻射的總和。它受地理位置和地面反射等因素的影響，各地差異較大。太陽(yáng)每年輻射到地球表面的能量為50 ×1018 千焦,相當(dāng)于目前全世界能量消費(fèi)的113 萬(wàn)倍,因此利用太陽(yáng)能的前景非常誘人。陽(yáng)光普照大地,單位面積上的輻射并不大,如何把分散的熱量聚集在一起成為有用的能源是有效利用太陽(yáng)能的關(guān)鍵。

風(fēng)能利用的主要方式有風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力提水和風(fēng)帆助航等。按人均風(fēng)電裝機(jī)容量算,丹麥遙遙領(lǐng)先,已經(jīng)從風(fēng)能中獲得其電力的將近15 % ,其次是美國(guó)和荷蘭。龐大的1615 億千瓦渦輪機(jī)的問(wèn)世及其它進(jìn)展,使風(fēng)能的成本從1980 年以來(lái)已經(jīng)下降了90 %。在一些地方,風(fēng)力發(fā)電比石油或天然氣火力發(fā)電所產(chǎn)生的電力要便宜。據(jù)設(shè)在華盛頓的思想庫(kù)世界觀察研究所說(shuō),10 年來(lái),全世界的風(fēng)力發(fā)電量一直以每年25 %的平均速度遞增,超過(guò)了任何其它的能源。

地?zé)嶂饕傻蒯５膸r漿作用或火山的運(yùn)動(dòng)而形成。地?zé)岬睦弥饕譃榈責(zé)岚l(fā)電和直接利用兩類(lèi)。全球地質(zhì)資料表明,世界上存在兩大地?zé)釒?。一是地中?！铂斃诺責(zé)釒?包括意大利、我國(guó)青藏高原、菲律賓、印度尼西亞,直到南太平洋的新西蘭；另一個(gè)是環(huán)太平洋地?zé)釒?包括美國(guó)西海岸、冰島、日本等地。目前，人類(lèi)利用地?zé)岚l(fā)電已達(dá)43756 GW·h/a,地?zé)岬闹苯永?6910 GW·h/a。但據(jù)估計(jì)人類(lèi)利用地?zé)岚l(fā)電的潛力可達(dá)12000 T W·h/a。

海洋能是指海洋本身所蘊(yùn)藏的能量，它包括潮汐能、波浪能、海流能、溫差能、鹽差能和化學(xué)能。另外,科學(xué)家已經(jīng)探明,海底埋藏著大量的甲烷,總儲(chǔ)量估計(jì)是諸如石油和煤炭等其他礦物燃料總儲(chǔ)量的2倍以上。作為有價(jià)值的氣體能源,它既能直接燃燒提供熱能,又能作為燃料電池的動(dòng)力。如何安全經(jīng)濟(jì)的加以開(kāi)發(fā)和利用海底甲烷將是又一新的研究課題。

20世紀(jì)30年代，隨著對(duì)原子核研究的深入，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)蘊(yùn)藏著巨大的可開(kāi)發(fā)能量，并致力于和平利用原子能的研究。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的努力，迄今世界上已有30多個(gè)國(guó)家建成440多座核電站，其發(fā)電量占全球發(fā)電量的18%。與火電相比，核電是廉價(jià)、潔凈、安全的能源。隨著將來(lái)受控?zé)岷司圩兊某晒?，核能必然成為未?lái)的能源支柱。

生物質(zhì)能指的是利用自然界的植物以及城鄉(xiāng)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成的能源。它們主要由碳?xì)浠衔锝M成,也是一種可供人們利用的能源。

二 我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)狀

我國(guó)自然資源總量排世界第七位，能源資源總量約4萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，居世界第三位。

我國(guó)在能源領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)是：

(1)人均能源資源占有量不足，且分布不均。(2)人均能源消費(fèi)量低，單位產(chǎn)值的能耗高。(3)能源構(gòu)成以煤為主。

(4)工業(yè)部門(mén)消耗能源占有很大的比重。

(5)農(nóng)村能源短缺，以生物質(zhì)能為主。

(6)從能源安全角度考慮，我國(guó)能源面臨挑戰(zhàn)。

(7)能源品種結(jié)構(gòu)不合理，優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)不足。

(8)能源工業(yè)技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高。

(9)節(jié)能提效工作亟待加強(qiáng)。中國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中，關(guān)于優(yōu)先展新能源部分指出:“要重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，沿海與陸地風(fēng)電場(chǎng)和西部風(fēng)能資源密集區(qū)建設(shè)技術(shù)與裝備，高性?xún)r(jià)比太陽(yáng)光伏電池及利用技術(shù)，太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，太陽(yáng)能建筑一體化技術(shù)，生物質(zhì)能和地?zé)崮艿乳_(kāi)發(fā)利用技術(shù)。

中國(guó)的風(fēng)能資源十分豐富，儲(chǔ)量約為32億千瓦，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能約10億千瓦，可開(kāi)發(fā)的裝機(jī)容量約2.53億千瓦,風(fēng)能資源居世界首位。.風(fēng)力發(fā)電是中國(guó)增長(zhǎng)最快的發(fā)電技術(shù)，僅2006年就使現(xiàn)有能力翻了一番。2007年，中國(guó)擁有4家主要的風(fēng)力渦輪制造商，另有6家國(guó)外的子公司制造商，以及超過(guò)40公司開(kāi)發(fā)和商業(yè)化生產(chǎn)風(fēng)力渦輪。按照規(guī)劃，到2020年中國(guó)將建MW級(jí)的風(fēng)電機(jī)組2--3萬(wàn)臺(tái)。

中國(guó)同樣有著良好的太陽(yáng)能利用條件，每年陸地接受的太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于2.4萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。中國(guó)對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用已頗具規(guī)模：中國(guó)太陽(yáng)能光伏生產(chǎn)能力已從2005年350兆瓦增加到2006年超過(guò)1000兆瓦，2007年約為1500兆瓦，幾家中國(guó)公司擁有高效益的上市股票，有些價(jià)值數(shù)十億美元，使全球?qū)χ袊?guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)刮目相看；太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)置能力已從2000年3500萬(wàn)平方米提高到2006年底1億平方米，僅2006年就增加了2000萬(wàn)平方米，太陽(yáng)能熱水器使用量穩(wěn)居世界第一，中國(guó)一些公司現(xiàn)生產(chǎn)太陽(yáng)能熱水器成本為美國(guó)和歐洲的1/5~1/8。

生物質(zhì)能資源，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴和各種有機(jī)廢物，利用量約為2．6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占農(nóng)村生活能源消費(fèi)的70％，整個(gè)用能的50％。中國(guó)從農(nóng)業(yè)途徑產(chǎn)生的廢棄物可望一年產(chǎn)生800億立方米生物氣體，高于政府到2020年年產(chǎn)生440億立方米的目標(biāo)。2006年，中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電能力約為2GW，大多數(shù)來(lái)自采用甘蔗廢棄物為主要原料的熱電組合（CHP）裝置

我國(guó)新能源發(fā)電取得良好成績(jī)。根據(jù)中電聯(lián)公布的數(shù)據(jù)，我國(guó)2006年運(yùn)行核電機(jī)組的裝機(jī)容量685萬(wàn)千瓦，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量187萬(wàn)千瓦，同比增加76.7%。另?yè)?jù)國(guó)家發(fā)改委統(tǒng)計(jì)，2006年全國(guó)在建秸稈發(fā)電項(xiàng)目總裝機(jī)約120萬(wàn)千瓦，有三座總裝機(jī)8萬(wàn)千瓦的秸稈發(fā)電站已投產(chǎn)。據(jù)此測(cè)算，包括核電、風(fēng)電和生物質(zhì)能發(fā)電在內(nèi)的新能源占全部裝機(jī)容量的1%。新能源發(fā)電裝機(jī)容量上升，主要是受資源和環(huán)保的壓力增加驅(qū)使。

但有統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)可再生能源資源量是每年73億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，開(kāi)發(fā)量尚不足。目前除了小水電外，中國(guó)可再生能源發(fā)電成本遠(yuǎn)高于常規(guī)能源發(fā)電成本，如小水電發(fā)電成本約為煤的1.2倍，生物質(zhì)發(fā)電成本為煤電的1.7倍，風(fēng)力發(fā)電為煤電的1.7倍，光伏發(fā)電為煤電的11倍至18倍。成本偏高抑制了可再生能源市場(chǎng)，市場(chǎng)狹小又會(huì)給可再生能源的成本降低造成障礙。這種惡性循環(huán)，桎梏了可再生能源的產(chǎn)業(yè)化

近年來(lái)，我國(guó)可再生能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)取得明顯進(jìn)展，已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，再加上國(guó)內(nèi)法規(guī)體系日臻完善，特別是2005年《可再生能源法》的頒布和施行，極大地調(diào)動(dòng)了各方面發(fā)展可再生能源的積極性，大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用可再生能源的時(shí)機(jī)基本成熟。

在政策傾斜下，新能源產(chǎn)業(yè)化規(guī)模將不斷擴(kuò)大，具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)及資源優(yōu)勢(shì)的新能源企業(yè)將有更大的發(fā)展空間。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委組織制定的《2000-2015年新能源與可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃要點(diǎn)》指出：中國(guó)今后將大力發(fā)展新能源和可再生能源，到2015年新能源和可再生能源年開(kāi)發(fā)量將達(dá)到4,300萬(wàn)噸標(biāo)煤。2015年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)新興行業(yè)，潛在市場(chǎng)價(jià)值約1,000億元。

三 新能源開(kāi)發(fā)利用的前景 石油等傳統(tǒng)能源的枯竭預(yù)期以及環(huán)保的壓力使得新能源業(yè)務(wù)的比較優(yōu)勢(shì)日益突出。從而也加大了市場(chǎng)參與主體對(duì)新能源業(yè)務(wù)的研究激情，這有利于發(fā)電成本的大幅下降，如此就有利于提振產(chǎn)業(yè)資本新能源投資的底氣。

開(kāi)發(fā)利用新能源是應(yīng)對(duì)能源、環(huán)境挑戰(zhàn)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。根據(jù)新能源發(fā)展戰(zhàn)略研究專(zhuān)家預(yù)測(cè)，隨著石油的世界性大量消耗，不久后全球?qū)⒚媾R資源短缺的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。從世界范圍來(lái)看，新能源的綜合利用今后會(huì)有更大的發(fā)展空間

當(dāng)前經(jīng)濟(jì)危機(jī)不會(huì)影響新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，面對(duì)全球能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的雙重壓力，新能源在全球范圍內(nèi)的迅猛發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)。盡管經(jīng)濟(jì)危機(jī)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展速度產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響，但總體來(lái)講利用包括風(fēng)能和太陽(yáng)能在內(nèi)的新能源產(chǎn)業(yè)解決環(huán)境問(wèn)題的總體戰(zhàn)略不會(huì)改變。

結(jié)論：近年來(lái)，受石油價(jià)格上漲和全球氣候變化的影響，新能源發(fā)展日益受?chē)?guó)際社會(huì)的重視，許多國(guó)家提出了明確的發(fā)展目標(biāo)，制定了支持新能源發(fā)展的法規(guī)和政策，使新能源技術(shù)水平不斷提高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，成為促進(jìn)能源多樣化和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要能源。從化石能源的資源有限性看，新能源主導(dǎo)社會(huì)發(fā)展只是遲早的事，或許石油緊缺加速了它的步伐，但決不是主要原因，因?yàn)樾履茉椿没烧媸悄茉窗l(fā)展的大勢(shì)。開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源是一項(xiàng)遠(yuǎn)有前景，近有實(shí)效的事業(yè)。但由于尚處在發(fā)展初期，同其它能源建設(shè)相比，需要政府給予更多的支持和相應(yīng)的扶持政策。

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第五篇：物理化學(xué)課程教案

第十二章

化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

（二）教學(xué)目的與要求: 使學(xué)生了解和掌握化學(xué)反應(yīng)速率理論發(fā)展的動(dòng)態(tài)，兩種速率理論的具體的內(nèi)容，基本思路及其成功和不足之處。

上一章介紹了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本概念，簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律和等征，復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響以及鏈反應(yīng)等，同時(shí)還介紹了反應(yīng)機(jī)理的一般確定的方法，在這一章中，主要介紹各種反應(yīng)的速率理論。

重點(diǎn)與難點(diǎn): 反應(yīng)速率理論的基本假定和一些基本概念，基本結(jié)論：閾能，勢(shì)能面，反應(yīng)坐標(biāo)，能壘高度，以及閾能，能壘高度等與活化能的關(guān)系等。

§12．1 碰撞理論

碰撞理論的基本假定

碰撞理論認(rèn)為：（1）發(fā)生反應(yīng)的首要條件是碰撞，可以把這種碰撞看成是兩個(gè)硬球的碰撞；（2）只有碰撞時(shí)相互作用能超過(guò)某一臨界值時(shí)才能發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的速率就是有效碰撞的次數(shù)。

雙分子的互碰頻率

設(shè)：要發(fā)生碰撞的兩個(gè)分子是球體，單位體積內(nèi)Ａ分子的數(shù)目為NA，B分子數(shù)為NB，分子的直徑為dD和dB，則碰撞時(shí)兩個(gè)分子可以接觸的最小距離為dAB??dA?dB?/2。

當(dāng)A、B兩個(gè)分子在空間以速度vA,vB運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了研究?jī)蓚€(gè)分了的碰撞，通過(guò)坐標(biāo)變換，可以把兩個(gè)分子的各自的運(yùn)動(dòng)變換為兩個(gè)分子重心的運(yùn)動(dòng)（質(zhì)量為M?mA?mB）和 質(zhì)量為??(m1m2)/?m1?m2?的假想粒子以相對(duì)速度vr的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)兩個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)的能量可以表示為：

11112222E?m1v1?m2v2?(m1?m2)vM??vr2222

式中vM為分子的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)速度。由于分子的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)和分子碰撞無(wú)關(guān)，可以不予考慮。而兩個(gè)分子的平均相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為

vr? 碰撞頻率為

8RT??

由此可以得到A，B分子的，相同分子之間的碰撞頻率為

2ZAA??dA2ZAB??dAB8RT??NANB8RT??22NA?2?dA A、B兩個(gè)分子相互碰撞過(guò)程的微觀模型

幾個(gè)基本概念：

碰撞參數(shù)：通過(guò)Ａ，Ｂ兩分子的質(zhì)心，而與相對(duì)速率平行的兩條直線(xiàn)的距離

RT2NA?MA

b稱(chēng)為碰撞參數(shù)。

碰撞參數(shù)描述了兩個(gè)分子可以接近的程度，兩個(gè)分子要發(fā)生碰撞的條件

dA?dB?dAB2

0≤ b ≤

2碰撞截面： ?C??dAB，凡是兩個(gè)分子落在碰撞截面內(nèi)才能發(fā)生碰撞。

1?ur2碰撞時(shí)兩個(gè)分子相互作用能：分子的相互移動(dòng)能2在碰撞時(shí)兩個(gè)分子的質(zhì)心連線(xiàn)的分量是兩個(gè)分子的相互作用能。

在反應(yīng)過(guò)程中，只有超ε δ過(guò)某一規(guī)定值ε

c時(shí)，碰撞才是有效的，εc稱(chēng)為反應(yīng)的閾能或臨界能（對(duì)不同的反應(yīng)，ε，故發(fā)生反應(yīng)的條件為 c不同）

?1?2??vrcos????c??? εr‘≥εc

?22ur2?dAB?b2cos??()???d2dABAB?因?yàn)?2??br???1?2??dAB??????

b2或ε‘（1－r（dAB2)≥εc

從上式可以看出，要滿(mǎn)足碰撞時(shí)的相互作用能不小于εc，對(duì)相對(duì)移動(dòng)能和碰撞參數(shù)都有限限制的條件。對(duì)某一εr，要使上式滿(mǎn)足的碰撞參數(shù)為br，則有

b?r(1?r2)??cdAB ?br2?dAB2(1?c)?r 或

當(dāng)ευ 一定時(shí)，凡是b ≤ br 的所有碰撞都是有效的。據(jù)此，定義反應(yīng)截面

??r??br2??dAB2(1?c)?r

對(duì)一定的反應(yīng)來(lái)說(shuō)，ε變，所以σδ是ε

δ

υ一定，br隨ε

δ

而的函數(shù)，（也是ur的函數(shù)）可

以用左圖表示反應(yīng)截面與相對(duì)動(dòng)能的關(guān)系。

微觀反應(yīng)與宏觀反應(yīng)之間的關(guān)系（有效碰撞分?jǐn)?shù)的求算）

如果研究一個(gè)分子和其它為數(shù)眾多的分子的相對(duì)速度，會(huì)有無(wú)數(shù)個(gè)相對(duì)速度，并呈現(xiàn)一定的分布，這種分布也可以用麥克斯韋速率分布公式表示，即

dN(ur)?322?u?4?N()urexp(?r)dur2?kT2kT

將εδ=(1/2)μur2代入上式，可以得到相對(duì)動(dòng)能的分布公式

1dN(?r)213212??()??exp(??)Nd??kT ?kT上式的意義是，在單位體積中的N個(gè)分子中，一個(gè)分子和其它N?1?N個(gè)分子的相對(duì)速率在ur?ur?dur（或相對(duì)移動(dòng)能在?r??r?d?r）之間的機(jī)率。

在該速率間隔中（或能量間隔中）和其它粒子的碰撞的次數(shù)

213212?kT2N?dABur()?red?r?kT

在上述碰撞中，滿(mǎn)足εr≥εr，又在反應(yīng)截面內(nèi)的碰撞次數(shù)為

r?r213212?kT2N?dAB(1?)ur()?red?r???kT?rc

上式是一個(gè)分子的有效碰撞頻率，如果是N個(gè)分子的有效碰撞，則有

2?r??ZAA1?N2???rN?dAA2??r213212?kT(1?)ur()?red?r?ckT?

r??c/kT2?RT???2N2dA??e??M?A??

??c/kT?e?Ec/kT所以，有效碰撞的分?jǐn)?shù)為

q?e1/2

??c/kT可以證明，兩種不同分子的有效碰撞在總的碰撞中占的分?jǐn)?shù)亦為e 所以反應(yīng)的速率

?dNA???2ZAA(ZAB)dt

（一次碰撞消耗２個(gè)分子）

22?RT??Ec/RT??4NA?dA??M??eA??

兩邊除以L，使NA成為CA

dCA22?RT??Ec/RT????4LCA?dA???edt?MA??

dCA2??k?T?CAdt和二級(jí)反應(yīng)的速率公式相比

2?RT?k?4L?dA??MA?反應(yīng)閾能與實(shí)驗(yàn)活化能和的關(guān)系

Ea?RT2??Ec/RT??e?

dlnk(T)dT根椐實(shí)驗(yàn)的活化能定義

將上邊得到的反應(yīng)速率常數(shù)代入，可以得到

E?1?1Ea?RT2??c2??Ec?RT2?2TRT?

1Ec??RT2對(duì)于一般的反應(yīng)，則可以認(rèn)為Ea?Ec，但兩者的含義是不同的，Ec才是與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)。若用代替，則上式可改寫(xiě)成

2?8kT??Ea/RTk?T??L?dAB??????e??

或以求出阿侖尼烏斯公式指前因子所代表的實(shí)際意義是

2?8kT?A?L?dAB????????

概率因子

§11．２ 過(guò)渡狀態(tài)理論

過(guò)渡狀態(tài)理論又稱(chēng)活化絡(luò)合物理論，是在量子力學(xué)及統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在理論有形成過(guò)程中又引入了一些模型假設(shè)。

在由反應(yīng)物到產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)（由兩個(gè)反應(yīng)物分子構(gòu)成的體系的）勢(shì)能較高的過(guò)渡狀態(tài)，形成不穩(wěn)定的活化絡(luò)合物，它可以和反應(yīng)物達(dá)成平衡，而活化絡(luò)合物分解轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率就是該反應(yīng)的速率。

勢(shì)能面

（1）原子之間的勢(shì)能

原子之間的相互作用力（來(lái)自于不同的原子和電子之間的相互作用）可以用勢(shì)能來(lái)表示，對(duì)雙原子分子來(lái)說(shuō)，它是原子之間的勢(shì)能的函數(shù)。

Ep?Ep?R?

原則上，可以由量子力學(xué)的計(jì)算得到，但計(jì)算過(guò)程頗難。另一種方法是采用經(jīng)驗(yàn)公式的進(jìn)行計(jì)算，莫爾斯（Morse）公式就是對(duì)雙原子的經(jīng)驗(yàn)公式

Ep?r??De?exp??2a?r?r0????2exp??a?r?r0??)］

0

E(r)與r的關(guān)系可以用下圖來(lái)定性的表示

在圖中，De為阱深，r0為兩原子的平衡核間距，r＞r0，兩核之間有吸引力，r＜r0時(shí)，兩核之間有斥力，這樣兩個(gè)原子如同一個(gè)振子在平衡位

置振動(dòng)，這種振動(dòng)是量子化的，振子的能量為

1Ev?(v?)h?2

式中v是振動(dòng)量子數(shù)（v =1，2，…v），ν是系統(tǒng)的振動(dòng)特征頻率，當(dāng)v =0時(shí)，11h?22Ev = E0 =hν，E0稱(chēng)為零點(diǎn)振動(dòng)能，而De和E0的差值為D0 =De－（E0），v = 0的狀態(tài)為基態(tài)，（完美晶體在OK時(shí)，各原子均處于振動(dòng)基態(tài)，具有零點(diǎn)振1h??E02動(dòng)能）。

當(dāng)光照或分子之間運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞時(shí)，振動(dòng)狀態(tài)會(huì)從較低的狀態(tài)躍遷到較高的狀態(tài)。

D0的數(shù)值可以從光譜的數(shù)據(jù)中獲得

當(dāng)然，這樣的勢(shì)能和r的關(guān)系僅是分子中電子處于基態(tài)的情況，當(dāng)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，勢(shì)能的關(guān)系也會(huì)發(fā)生變化。

１．分子間的勢(shì)能與勢(shì)能面

設(shè)：原子A和雙原子B－C發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)A靠近B－C時(shí)，由三個(gè)原子構(gòu)成的體系的勢(shì)能也會(huì)發(fā)生變化，要描述三個(gè)原子之間的距離，需要三個(gè)坐標(biāo)（rAB, rBC, rAC）,而描述三個(gè)坐標(biāo)與勢(shì)能的關(guān)系需要四維空間, 這是無(wú)法用平面圖型來(lái)表示的, 為了說(shuō)明過(guò)渡狀態(tài)的基本思路, 可以設(shè)想三個(gè)原子在同一條直線(xiàn)上, 這樣, 只需要兩個(gè)原子間距的標(biāo), 同時(shí)可以在平面圖上表示。

按照該理論的基本假設(shè)，在反應(yīng)進(jìn)行的過(guò)程中

AB+ CABCC

A + B

A靠近B－C時(shí), B－C之間的化學(xué)鍵松馳, 同時(shí)三個(gè)原子構(gòu)成的反應(yīng)體系的勢(shì)能會(huì)發(fā)生變化, 形成過(guò)渡的活化絡(luò)合物, 最后活化絡(luò)物分解, 生成產(chǎn)物分子, 在這個(gè)過(guò)程中, 體系的勢(shì)能是核間距和的函數(shù), 這種函數(shù)關(guān)系可以用下圖定性的進(jìn)行說(shuō)明.1.立體圖的說(shuō)明 2.平面圖的說(shuō)明

1．反應(yīng)坐標(biāo)

反應(yīng)體系(三個(gè)原子)從反應(yīng)物轉(zhuǎn)化到產(chǎn)物所經(jīng)過(guò)的能量要求最低的途徑.2．E0與Eb的關(guān)系及定義

Eb是活化絡(luò)合物的最低勢(shì)能與反應(yīng)物的最低勢(shì)能之間的差值。

E0是活化絡(luò)合物的零點(diǎn)能與反應(yīng)物的零點(diǎn)能之間的差值。

由過(guò)渡狀態(tài)理論計(jì)算反應(yīng)速率

按照基本假定: 反應(yīng)物和活化絡(luò)合物可以達(dá)成化學(xué)平衡, 并且活化絡(luò)合物一旦生成, 它將一無(wú)反顧地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物, 而轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速率就是該反應(yīng)的速率。同時(shí)假定：導(dǎo)致生成產(chǎn)物那種不對(duì)稱(chēng)的振動(dòng)很弱，一次振動(dòng)就可以使活化絡(luò)合物分解而生成產(chǎn)物。

d[A－－B－]??r??(分解)??[ABC]?dt

C][AB由于反應(yīng)物和活化絡(luò)合物可以達(dá)成平衡。

A + B

[AC]BKc=

[A][BC]

=K[A][BC][ABC]c d[ABC](分)代入上式 [A][BC]K=νcr= dt和二級(jí)反應(yīng)的速率公式相比較, k = νKc＃，所以只要知道KC＃, 便可以求出速率常數(shù)。有兩種方法可以求出Kc＃ １． 速率常數(shù)的統(tǒng)計(jì)力學(xué)處理

由統(tǒng)計(jì)力學(xué)的知識(shí)，可以求出反應(yīng)的速率常數(shù)為

kBTf3tfrfvABvE0k?exp(?)333NA?633NB?63h/2?(ftfrfvkBT)(ftfrfv)3[3N?3N?7]式中活化絡(luò)合物的振動(dòng)自由度為3(NB+NB)－7, 是因?yàn)橐粋€(gè)引起活化絡(luò)合物分解的那個(gè)振動(dòng)自由度已經(jīng)分離出去了。

原則上只要知道分子的質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，振動(dòng)頻率等微觀物理數(shù)據(jù)，就可以由此式求出反應(yīng)的速率常數(shù)。所以這個(gè)理論也稱(chēng)為絕對(duì)反應(yīng)速率理論。

２． 過(guò)渡狀態(tài)理論的熱力學(xué)方法處理

過(guò)渡狀態(tài)理論的熱力學(xué)處理就是用反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨j(luò)合物過(guò)程中的熱力????????rGm??rHm?T?rSm學(xué)函數(shù)的變化值來(lái)計(jì)算Kc，并進(jìn)一步計(jì)算速率常數(shù)值k。（對(duì)于n 分子的反應(yīng)）

kBT?1?n?rS?m??rH?mk?(c)exp()exp(?)hRRT

對(duì)于氣相的反應(yīng)，也可以用壓力表示濃度，則有

kBTp?1?n?rS?m(p?)??rH?m(p?)k?()exp[]exp[?]hRTRRT

Ec,Eb，E0，Δ≠r Hm⊙，Δr≠Sm⊙，Ea和指前因子之間的關(guān)系

??（1）幾個(gè)與能量有關(guān)的物理量的含義及相互關(guān)系

Ec是發(fā)生有效碰撞時(shí)，分子的相互移動(dòng)能在碰撞時(shí)的質(zhì)心連線(xiàn)上分量的閾值

Ea = Ec + RT E0是活化絡(luò)合物的零點(diǎn)能與反應(yīng)物的零點(diǎn)能的差值，Eb是反應(yīng)物形成活化絡(luò)物時(shí)所必須翻越的能壘的高度。

11Ea?Eb?[h??0?h?0(反應(yīng)物)]L22

E0與實(shí)驗(yàn)活化能的關(guān)系為Ea = E0 + mRT（m包括了普適常數(shù)及配分函數(shù)中所有與T有關(guān)的因子，對(duì)一定的反應(yīng)體系，有定值。

對(duì)于理想氣體的反應(yīng)，Ea≈Δ當(dāng)溫度不太高時(shí)，Ea≈Δ

r

≠

≠

r

Hm+ nRT（n為氣態(tài)反應(yīng)物的系數(shù)之和）

⊙

Hm⊙

兩種速率理論的比較

分子碰撞理論把分子看作是沒(méi)有結(jié)構(gòu)的球體，分子之間的反應(yīng)看作是硬球之間作用能大于某一特定的閾能的有效碰撞，對(duì)很簡(jiǎn)單的反應(yīng)可以計(jì)算出反應(yīng)的速率常數(shù)。但由于模型的粗糙，對(duì)稍微復(fù)雜的反應(yīng)的計(jì)算也不能和實(shí)驗(yàn)相符，為了迎合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了幾率因子，但它又不能由碰撞理論本身得到。另外，該理論本身也不能解決反應(yīng)閾能的計(jì)算問(wèn)題。但分子碰撞理論必定給人們描繪了反應(yīng)過(guò)程中分子相互作用的清晰圖象，成為反應(yīng)速率理論進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。

活化絡(luò)合物理論在現(xiàn)代量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程提出子新的物理模型，和碰撞理論相比，它解決了反就應(yīng)的活化能的求算問(wèn)題，通過(guò)對(duì)反應(yīng)的勢(shì)能面的計(jì)算，可以預(yù)言化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的途徑，可以揭示阿累尼烏斯公式的指前因子的物理意義，可以解釋并計(jì)算碰撞理論的幾率因子，這個(gè)理論對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的計(jì)算在原則上可以不借助認(rèn)何反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，僅憑對(duì)有關(guān)物質(zhì)的微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)的了解和量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的計(jì)算，就可以解決反應(yīng)的速率常數(shù)和求算問(wèn)題，所以這個(gè)理論又稱(chēng)為絕對(duì)反應(yīng)速率理論。