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关键词： 物理化学   Clapeyron方程   案例教学   教学设计  

摘要： Clapeyron方程是物理化学课程中热力学部分的重要结论,与人们的生活、生产实践密切相关。将案例教学法融入Clapeyron方程的教学中,有利于激发学生的学习热情,改善学习效果。本文秉承“以学生为中心”的教学理念,以案例为知识载体,详细介绍了Clapeyron方程的教学设计过程。实践结果表明,该教学模式取得了良好的教学效果。针对教学实施过程中存在的问题进行了总结与反思。

关键词： 物理化学   固体火箭发动机   增速材料   增速比   合金材料  

摘要： 为了研究金属丝对固体火箭发动机药柱燃速的影响,选择6种导热性能和力学性能均较优的材料,做成细丝嵌入到HTPB推进剂内开展点火试验。分析了材料增速比与抗拉强度的关系以及压强对增速比的影响,开展了基于传热理论及燃面反算的增速比瞬态分析,对比分析了不同材料物性参数对增速比的影响。结果表明,铜银合金、银镍合金的抗拉强度是纯银的2.1倍、3.6倍,增速比分别为纯银的94%和43%,合金材料的增速比和强度更均衡;工作平稳段平均压强从3.8 MPa上升至9.1 MPa时,银镍合金最大增速比从2.5提升至2.8;高压下增速比从0升至最高3.25,随后降至2.65并趋于稳定,增速效果波动较大;低压下基本无上升下降趋势,增速效果更稳定,与理论分析趋势吻合较好;不同材料熔点、比热容与增速比呈负相关,与导热系数呈现正相关。

关键词： 物理化学   产气药   硝基胍   聚乙烯醇   PVA   NQ   分子动力学  

摘要： 基于硝基胍与聚乙烯醇溶液的相互作用模型(NQ-sPVA模型),采用分子动力学方法模拟了硝基胍晶面吸附不同浓度聚乙烯醇水溶液的过程,确定了聚乙烯醇水溶液的最佳工艺浓度,试制了产气药样品并测试了其燃烧性能;依据硝基胍的理论结构与单晶衍射分析的偏差优选力场模型;采用分子力场方法基于MAE模型计算出了聚乙烯醇水溶液与硝基胍晶面的界面能、综合界面能、硝基胍晶面的修正吸附能;采用扫描电镜、密度测试仪分析了聚乙烯醇水溶液浓度对产气药工艺质量的影响;采用密闭爆发器测试了产气药药片的燃烧性能。结果表明,COMPASS II力场最适用于本研究体系,计算结果偏差最小;聚乙烯醇与水质量比1∶3.75是聚乙烯醇水溶液的最佳工艺浓度,硝基胍晶体与该浓度下聚乙烯醇水溶液间的综合界面能最低为0.33 kJ/(mol·2),后者更容易被吸附;聚乙烯醇包覆后的硝基胍(220)、(040)、(11-1)、(111)晶面的修正附着能分别为-448.99、-548.40、-553.33、-574.80 kJ/mol,重结晶的硝基胍晶面生长速率偏差降低,有助于提升黏合剂包覆效果;基于最佳聚乙烯醇溶液浓度制备的产气药颗粒表面缺陷少,压制成型的药片厚度、质量、密度一致性好,燃烧稳定性最佳。优化黏合剂工艺浓度能改善产气药工艺质量和燃烧稳定性,是一种提升工艺效果、调节燃烧性能的有效方法。

关键词： 物理化学   CL-20   MTNP   共晶   介稳区宽度   界面能   成核动力学  

摘要： 为探究六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑(MTNP)共晶的成核过程,对比研究了CL-20/MTNP共晶与两种单体在乙醇中的溶解度和介稳区宽度(MSZW),并采用修正的Sangwal模型进一步分析其成核行为。结果表明,CL-20/MTNP共晶及其单体的介稳区宽度均随饱和温度(T_(s))升高和冷却速率(q)降低而减小,且当q较大时,q对介稳区宽度的影响更显著;3种物质的界面能(γ)和成核动力学因子(A)随T_(s)升高而减小,说明T_(s)的增加有利于成核;CL-20/MTNP拥有最大的γ、临界核尺寸(r_(crit))和吉布斯自由能(ΔG crit)以及最小的A,其介稳区宽度最宽,成核最困难;MTNP拥有最小的γ、r_(crit)和ΔG crit以及最大的A,其介稳区宽度最窄,成核最容易,CL-20则介于两者之间。

关键词： 材料类专业   新工科   物理化学   教学改革  

摘要： 材料类专业作为新工科的重要组成部分,物理化学课程的教学改革更是备受关注。本文结合新工科背景下人才培养的新特点和新要求,深入剖析材料类专业物理化学课程教学中存在的问题和弊端,从“课程思政有机融入”、“全方位教学改革体系建立”、“多元化全流程教学考核体系构建”、“产学研融合教学模式打造”四个关键方面提出教学改革策略,以期为培养适应现代及未来产业发展需求的复合型新工科人才提供有益的参考与借鉴。

关键词： 物理化学   思政教育   科学素养   道德观念   教学融合  

摘要： 探讨了物理化学与思想政治教育(思政)的融合,旨在通过物理化学的教学和研究,培养学生的科学素养和道德观念。文章首先分析物理化学的基本概念和重要性,接着探讨思政教育在高等教育中的作用。随后,文章提出了物理化学中思政元素的挖掘方法,并通过具体案例展示了思政元素在物理化学教学中的应用。最后,文章讨论了物理化学与思政融合的挑战与对策,并提出了未来研究方向。

关键词： 交叉学科   系统思维   知识框架   能力目标  

摘要： 在新一轮科技革命背景下,生物工程专业面对学科交叉属性和复杂性科学研究范式,亟须全面提升学生的系统思维能力。为此,从“物理化学”课程先天具备的归纳演绎、宏观微观分析、逻辑和科学思维元素出发,提出了系统思维融合的专业人才培养设计。在知识和能力要素层次,设计系统思维与专业基础融合培养模式;在教学内容层次,开发系统思维融合知识框架的构建方法;在教学实践层次,构建基于逻辑方法的系统性课堂教学方法。最后,总结了系统思维反馈提高专业人才的能力培养的应用实践效果机制。

关键词： 计算化学   界面化学   胶束   物理化学  

摘要： 胶束性质是界面化学中重要的教学内容。将智慧教育理念融入教学设计,利用计算化学中的分子动力学模拟方法,通过分析分子数为40、50和60的表面活性剂密度分布曲线,回转半径和溶剂可及表面积和径向分布函数,可以从分子层面启发学生深入理解胶束形态和性质作用。同时,利用VMD软件将胶束作用形态可视化展示,激发学生学习兴趣,培养学生理论联系实际的学习能力。

关键词： 物理化学  

ISBN: (纸本)9787122466037

摘要： 本书适应普通高校高等教育中化学实验教学改革的发展，结合当前学生基础较薄弱、自学能力较弱以及高校仪器设备与实际不匹配等实际情况，在实验编写上做了内容的扩充以及内涵的加深，全书共开设基础实验40个、开放实验14个，补充了实验室安全中关于个人防护、用电安全以及高压容器、真空容器等使用的内容，以使实验内容易懂、直观，使学生在较短的时间内能够掌握较基本的技能。

关键词： 物理化学  

ISBN: (纸本)9787122469090

摘要： 本书共12章，第1-6章介绍了物理化学实验的教学目的和基本要求、误差分析、有效数字和数据处理方法；实验室安全知识以及事故发生时的急救办法；温度、压力，流量、电化学和光学测量的实验原理与技术，一些现在常用的新型仪器等。第7-11章涵盖了化学热力学、电化学、化学动力学、表面与胶体化学和结构化学等方向的39个实验。第12章收集了物理化学实验常用数据表45个。