物理化學與生活.doc

1、 物理化學與生活 班級：生物工程 姓名： 學號： 物理化學與生活摘要：物理化學作為自然科學的重要分支，不僅對物質(zhì)文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用，而且對人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。物理化學在生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了重要的作用，有許多例子在實際生產(chǎn)及生活中利用。關鍵詞：物理化學 生活 應用正文： 物理化學，是有關于研究物質(zhì)的化學行為的原理、規(guī)律和方法和方法的學科，涵蓋從宏觀到微觀與性質(zhì)的關系規(guī)律、化學過程機理及其控制的研究，主要包括化學變化的方向和限度，化學反應的速率和機理以及物質(zhì)結構和性能之間的關系。由此看來，物理化學，就是用物理的方法研究化學的一門學科方法。物理、化學作

2、為國民生產(chǎn)中最重要的基礎，作為教育科研的基石，其重要性不言而喻。顯然，物理化學已經(jīng)深入到我們生活的方方面面，在不知不覺間，已然對我們的生活方式等產(chǎn)生了巨大的影響。 下面就介紹幾個與物理化學相關的生活中的例子。1、 熱力學定律 在生活中，為了節(jié)約時間，人們已經(jīng)習慣用高壓鍋來煮飯菜。其實它并非是現(xiàn)代生活中的發(fā)明，早在300多年前，法國物理學家帕平就用它做過“大餐”。 一次，帕平在做實驗時，由于不小心，被從加熱容器中噴出來的蒸汽燙傷了手，傷勢十分嚴重。帕平就向波意耳請教這次的蒸汽格外熱的原因。波意耳的解釋是，在高壓下水的沸點升高，所以它的蒸汽特別燙。受到啟發(fā)之后的帕平設計并且制作了一個密閉的容器，然

3、后把容器內(nèi)的水加熱，容器里的壓力隨著水溫的升高越來越大，因而水的沸點也升高，食物也就熟得快了。他從此得出結論，氣壓的高低與水的沸點溫度成正比。帕平制造了第一只高壓鍋，然后，他用高壓鍋做了牛肉等各種食物，舉辦了一個名為“加壓大餐”的宴會，大家吃過以后都嘖嘖稱奇。就這樣，高壓鍋開始走入千家萬戶 因為水的沸點受氣壓影響，氣壓越高，沸點越高。在高山、高原上，氣壓不到1個大氣壓，不到100水就能沸騰。在氣壓大于1個大氣壓時，水就要在高于100時才會沸騰。人們現(xiàn)在常用的高壓鍋就是利用這個原理設計的。高壓鍋把水相當緊密地封閉起來，水受熱蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽不能擴散到空氣中，只能保留在高壓鍋內(nèi)，就使高壓鍋內(nèi)部的氣壓

4、高于1個大氣壓，也使水要在高于100時才沸騰，這樣高壓鍋內(nèi)部就形成高溫高壓的環(huán)境，飯就容易很快做熟了。當然，高壓鍋內(nèi)的壓力不會無限地上升，高壓鍋的排氣裝置會在氣壓達到一定程度時把蒸汽排出，保證使用安全。用普通鍋做飯,得先把水燒開,溫度達到100左右,然后在這一溫度下燜一段時間,才能把飯煮熟。水燒開以后,它的內(nèi)部和表面上同時發(fā)生劇烈的汽化,這種現(xiàn)象叫做沸騰。水沸騰時的溫度叫做水的沸點。如果鍋里的溫度能高于100, 做飯所用的時間就大大縮短。但是,普通鍋無法再提高溫度, 因為水沸騰后再加熱,只能加快水的汽化,不可能升高水的溫度。所以,只有提高水的沸點,才能達到提高鍋內(nèi)溫度的目的。 那怎么提高水的沸

5、點呢？在相同的大氣壓下，液體不同沸點亦不相同。液體中含有溶質(zhì)后它的沸點要比純凈的液體高，這是由于存在溶質(zhì)后，液體分子之間的引力增加了，液體不易汽化，飽和汽壓也較小。要使飽和汽壓與大氣壓相同，必須提高沸點。不同液體在同一外界壓強下，沸點不同。沸點隨壓強而變化的關系可由克勞修斯;克拉珀龍方程得出。沸點與氣壓成正比.氣壓越大，沸點越高;氣壓越低，沸點越低。高壓鍋就是根據(jù)這個原理制造的。它用特別的膠圈密封, 不讓鍋內(nèi)蒸氣跑掉 。因此, 在加熱過程中蒸氣壓強不斷增大, 提高了水的沸點 。家庭常用的高壓鍋內(nèi)蒸氣壓強能達到1.3個大氣壓,鍋內(nèi)水沸騰的溫度可達到108左右,所以做飯快,省時省燃料。 所以說，物

6、理化學存在在生活各處，發(fā)揮著各種作用。2、 化學平衡 在物理化學中，我們對平衡的分析是從動力學的角度來看的，化學平衡，就是由于系統(tǒng)的濃度的不斷變化而引起的，在反應開始時，反應物濃度較大，產(chǎn)物濃度較小，所以正反應速率大于逆反應速率。隨著反應的進行，反應物濃度不斷減小，產(chǎn)物濃度不斷增大，所以正反應速率不斷減小，逆反應速率不斷增大。當正、逆反應速率相等時，系統(tǒng)中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，反應達到了平衡。 在實際生活中，有許多地方我們都用到了平衡的概念，比如說在公路上，我們常能見到交警攔下可疑車輛檢查，請司機向一儀器中吹一口氣，如果測定儀中橙紅色的物質(zhì)變?yōu)榫G色，司機就要受到處罰，因為他飲酒后駕車，違反

7、了道路交通管理條例。 酒精儀中的橙紅色物質(zhì)是重鉻酸鉀，人飲酒后，血液中酒精含量增多，人呼出的氣體中有乙醇的蒸氣，遇到測定儀中的重鉻酸鉀，便發(fā)生如下的反應： Cr2O72+ 3C2H5OH + 8H+2Cr3+3CH3CHO + 7H2O 橙紅色 綠色 橙紅色的Cr2O72轉(zhuǎn)化為綠色的Cr3+，便能測出人呼出的氣體中有乙醇成分。 然而酒精測定儀中還要加入硫酸，一方面上述反應要在酸性溶液中進行，同時要防止Cr2O72轉(zhuǎn)化為CrO42-， 即：2CrO42 + 2H+Cr2O72 + H2O 。這就是酒精測定儀中的化學平衡。 我們知道，如果一個人過量食用菠菜，會造成缺鈣的健康問題，這又是什么原因呢？

8、如何來用平衡來進行分析？原來在菠菜中含有一種叫草酸的物質(zhì)，其學名是乙二酸，結構簡式為HOOC-COOH，味苦澀，溶于水，是二元弱酸： HOOC-COOH=HOOC-COO+ H+ HOOC-COO =OOCCOO+ H+ 草酸進入人體后，在胃酸作用下，電離平衡向左移動。以分子形式存在的草酸，從藥理上看，是一種有毒的物質(zhì)，過量的草酸會腐蝕胃黏膜，還會對腎臟造成傷害，另外，草酸會跟人體內(nèi)的Ca2+形成草酸鈣沉淀，使攝入的鈣質(zhì)不易被利用，造成人體缺鈣。那怎樣才能吸收菠菜中的營養(yǎng)，又不被草酸傷害呢？ 那就把草酸轉(zhuǎn)化為沉淀，這就是“菠菜燒豆腐”的方法。當大部分草酸跟鈣結合，可使?jié)洞蟠蠼档停穗雀用牢?/p>

9、可口。草酸鈣進入人體，部分被胃酸溶解，溶解后形成的Ca2+仍能被人體吸收，未溶解的部分則排出體外。因此，食物中的Ca2+正好是草酸的解毒劑，豆腐中損失的鈣可以由其他食物補充。從反應的角度來看，我們增大了鈣的濃度，從而使反應正向進行。 由此可見，其實在生活中，我們不知不覺中就把物理化學中的一些方法用到，在工業(yè)中，我們研究物理化學中的反應進程和平衡移動的條件，以期取得降低成本，實現(xiàn)利潤最大化。比如說在制備氨氣的時候，我們增加氮氣的量，使氮氣和氫氣的比例增大，從而使平衡正向移動，增大較貴氣體氫氣的使用率，從而使的工廠降低成本，提高利潤。3、 生活實例為什么火柴可以在無火狀態(tài)下自燃？ 人們使用的火柴在

10、摩擦中無火自燃也是一種化學反應現(xiàn)象。在火柴頭里有硫磺顆粒和火藥等物質(zhì)?！安疗ぁ笔怯么植诘募埻可弦粚恿锥?。硫磺、火藥、磷等都是燃點很低的易燃物。取火時只要將火柴頭在磷紙上用力劃一下，這時磷與硫磺因摩擦而產(chǎn)生高溫，木棒就會被點燃。為什么泡菜壇上要有一個環(huán)狀水槽？ 有一種制作泡菜的壇子，陶制的容器上方有環(huán)狀水槽。把泡菜湯和需泡制的菜放進壇后，將碗倒扣在環(huán)狀水槽上，并對水槽內(nèi)加適量的水，就可以泡制泡菜了。泡制泡菜是乳酸菌對菜進行加工的過程，乳酸菌是厭氧菌，也就是說泡制泡菜應在隔絕空氣的條件下進行。環(huán)狀水槽上倒扣一個碗，加適量水后，水槽被碗邊分成兩個底都相通的容器。事實上，物理化學的學習與其他專業(yè)課程一樣，需要