多方位教学方法探索与实践——西安交通大学少年大学生化学原理课程教学研究

和玲,贾钦相,段新华

Exploration and Practice of Multiple Teaching Methods: the Teaching Research of Chemical Principles for the Juvenile University Students in Xi'an Jiaotong University

Ling HE,Qin-Xiang JIA,Xin-Hua DUAN

表2 化学热力学基础章节实例

类别 化学反应热效应与火箭发动机燃料 化学反应方向与石墨变成金刚石 课堂知识 ΔrHm⊖=ΣνiΔfHm⊖(产物)-ΣνiΔfHm⊖(反应物) ΔrHm⊖ < 0,放热反应。 ΔrGm⊖=ΔrHm⊖-TΔrS m⊖ ΔrGm⊖ < 0,反应在标态下自发进行。 应用实例 ①第一艘宇宙飞船的火箭推进剂:过氧化氢和联氨2H2O2+N2H4=N2(g)+4H2O (g)ΔrHm⊖=-814 kJ•mol-1 ②阿波罗火箭和神州六号宇宙飞船的推进剂:偏二甲肼和四氧化二氮。2N2O4+(CH3)2NNH2=3N2(g)+4H2O (g)+2CO2 ΔrHm⊖=-1814.62 kJ•mol-1 用热力学计算石墨转化成金刚石所需要的条件:C(石墨)=C (金刚石)ΔrHm⊖=1.9 kJ•mol-1, ΔrS m⊖=-3.3 J?K-1?mol-1 ΔrGm⊖=2.9 kJ•mol-1常温和标准状态下不能自发进行。因为ΔrHm⊖ > 0, ΔrS m⊖ < 0,通常压力下改变温度无济于事。发现在1.0 × 109 Pa下,无论什么温度都不可能成功,只有在更高的压力下才有可能实现这种转化。但是,金刚石的密度为3.5 g•cm-3,大于石墨的密度2.3 g•cm-3。可以推断,加压有利于转化。