“物理化学”课程改革研究一年工作汇报5篇

第一篇：“物理化学”课程改革研究一年工作汇报

“物理化学”课程改革研究一年工作汇报

根据立项申请，本课题组一年来在以下几方面开展工作：

一、“物理化学”课程改革的探索

本课题组1998年提出“物理化学”改革方案，即把原“无机化学”、“分析化学”、“物理化学”合并为“化学原理”，并在南京大学基础学院实施。目前每年学生数约100人左右，分布在化学、生物、生化、地科及强化部等院系。由于该方案对化学基础课改革力度大，方案有明显优点并取得一定成果，在2001年被国家教育部评为优秀创建课程。

一年来，在多项实践的基础上对“化学原理”讲义进行一次较大的修订。修订原则是：更好的把三门课结合在一起；更加精练课程内容；编写反映学科前沿和扩展课程内容的专题，目前，第二版“化学原理”讲义已完成（见实物），学生反映内容和印刷质量大有提高。明年将进行第二次修订，修订的重点是引出辅导材料，进一步精选习题，编写本章要求„等。以使讲义达出版水平，该书已列入十五国家教材出版计划。

二、“物理化学”课程CAI软件制作

“物理化学”课程CAI软件研制工作已完成，研制成两张光盘，经专家组验收合格已由高教出版社出版，至今已有80多所院校采用。该软件有1000Mb，可运行40小时以上，每章都包括五部分内容：

1、本章学习目的；

2、主要的讲课内容；

3、概念辨析；

4、问题讨论；

5、学生自测。

该软件的主导思想是充分体现辅助教学的特点，不简单重复教材，也不完全代替讲课，而是在使用配套的物理化学教材和保证一定讲课学时的基础上，使用该软件，起到辅教、辅学作用。辅教是教指协助教师展示一些比较简单的课上可以不讲的内容；充分利用多媒体技术的特点，采用图、文、声、色加上三维动画，演示一些黑板上无法表达的抽象、立体、动态及微观的概念，使学生一目了然；

用对话或讨论的形式，结合实际例子，使学生学到课上由于学时的限制而讲不到的内容，使软件成为课堂的扩充和延伸，成为教师的助手。辅学是指学生可以利用教师在课上不讲的内容；结合软件中的概念辨析和讨论问题等部分复习和加深教师讲过的物化基本概念，掌握公式的适用条件；用每章提供的两组测验题进行自测；充分利用CAI的人机交互、百问不厌、自由选择等特点，从被动学转为主动学，起到自学、自习和自测的作用。

三、编定“物理化学”第五版

由傅献彩教授主编的“物理化学”是我国最有影响的一本本科生教材。自1961年出版以来已修订四版，广受几代人的欢迎并多次获国家级奖。在广泛听取修改意见的基础上，2001年正式开始编写工作，目前编写指导思想已明确，大钢已有，编写人员已经确定，编写工作正在进行之中。该书已列入十五国家教材出版计划。已经决定在编写第五版“物理化学”的同时将编写该书的配套指导书。

四、成果辐射工作

为了辐射该项目的成果，项目组接受郑州大学进修教师1人，效果很好，目前该教师已考入我院“物理化学”博士生。

2002年经学校安排本课题组沈文霞、孙德坤教授已赴西北大学讲授“物理化学”。

本课题组正在积极筹办“双语教学”。课题组候文华教授将出国一年专职培训“双语教学”师资。

南京大学化学化工学院姚天扬

2002年11月28日

第二篇：课程改革工作汇报

落实“两个90%” 致力打造有效课堂 促进学生全面发展 ——江苏省句容高级中学致力打造有效课堂的探索和实践 江苏省句容高级中学始建于1926年，至今已有80余年历史，现为江苏省四星级高中。学校现有46个教学班，在校生2486人；教职工239人，其中教师 174人，中级职称 93人，高级职称78人，江苏省特级教师1人，镇江市名校长1人，镇江市学术技术带头人1人，镇江市学科带头人6人，镇江市骨干教师45人，硕士研究生学历25人，占教师比例 14.5﹪。

新课程实施以来，我校严格按照《江苏省普通高中课程改革实施方案（试行）》和《江苏省普通高中课程设臵与管理指导意见》的要求，紧密结合学校实际，目标明确、步骤清晰、措施具体、积极稳妥地开展基础教育新课程改革实验，大力推进教育创新，努力构建具有先进理念、鲜明特色且充满活力的普通高中新课程体系，促进了我校全体学生全面而有个性的发展和教师整体素质的提高，提高了教育教学质量和办学效益。

我们始终坚持认为：有效教学是教学工作永恒的主题，也是新课程关键所在。在新课程实施过程中，我们不断深化教学改革，致力打造有效课堂，实施有效教学，努力做到让90%的学生接受90%的教学内容。

一、清醒认识传统教学与新课程背景下课堂教学要求不相适应的突出问题

通过学习，广大教师充分认识到：课堂不是教师表演的舞台，一个教师水平的高低，不是课堂上讲得是否精彩，而是课堂上有没有给学生留有足够的时间和空间；课堂教学有没有效益，并不是指教师有没有教完内容或教得认真不认真，而是指学生有没有学到什么或学得好不好。在此基础上，统一思想，针对新课程要求，集思广益，我们制定了《省句中“有效课堂”实施意见》和《省句中“有效课堂”课堂评价表》，学科中心组和各备课组根据本学科的实际，相应制定了《学科“有效课堂” 实施细则》。学校明确提出了 “面向中下等学生，分层要求，力争做到90%的学生接受90%的教学内容”的学生发展性教学指导思想。

二、对照打造有效课堂的标准和要求，抓实、抓细有效教学的每一个环节

落实“三个教学起点”。

一是教学指导思想的起点，即面向全体学生，特别要把视线落在中下等学生身上。二是课堂教学的起点，充分考虑中下等学生学习上的困难，确保课堂上90%以上的学生“吃得下”“吃得饱”、“能消化”。三是确定过程控制的起点，抓好考点过关，并将中下层学生作为关注的重点。

按照“高标准、低起点、宽口径、小步子、勤反馈、重赏识”的学生自主发展的教学模式的要求，从高一学生进校的第一节课开始，我们要求全体教师面向全体同学，确实降低教学起点。杜绝漫无边际的拓宽和加深。学校教导处和年级部及时通过调控性检测，4

围绕新课程“三维目标”，从教师教和学生学两个角度设计教案，以体现“探究、合作、交流”式的动态生成性教学要求，力求教师能多在教学活动方面进行设计。学案建立在教案的基础之上，为学生的学习活动而设计，重在开启学生的智慧，发展学生的能力，重在设计由学生参与并完成的一系列问题探索、要点强化等学习活动案例。

紧紧抓住课堂教学这一核心环节。

制定有效目标。每节课必须有明确的三维教学目标。教师要引导学生紧扣三维教学目标开展教学活动，教师适时对目标进行回应和小结，发挥目标的定向作用。教学目标充分体现四落实：基本知识、基本技能、基本思想、基本方法。

实施有效讲授。教师在准确把握教材内容的前提下，讲准、讲清、讲到位。我们要求教师在讲授的过程中坚持做到：学生能自学会了的不讲；讲了还不会的不讲；不符合新课程和新高考要求的坚决不讲；大多数学生做错了的、大部分学生不能解决的疑难问题一定要讲；对于不同版本教材中的交叉部分，要重点讲、反复讲。

创设有效提问。在打造有效课堂的实践中，我们明确要求教师：提问要有一定的开放性，必须有助于发展学生思维；问题要有一定的深刻性，杜绝随意性的简单即问即答；问题要有一定的层次性，让不同层次的学生都能投入思考；问题要有一定启发性，如学生一时无法解决，应灵活将问题化解成若干小问题，或转换设问、或提供思考背景等；问题要有一定的系列性，要将整节课问题系统设计。

分的试卷均分不低于110分，120分的试卷均分不低于85分）。

三、重视教学反思，将实施新课程的水平推上新的台阶 自新课程标准全面实施以来，我校在致力打造有效课堂，实施有效教学，促进学生全面发展方面做了一些探索和实践，也取得了一定的成绩。但是，我们清醒地认识到：全面贯彻新课程理念，落实“两个90%”，真正实现促进学生全面可持续发展、为学生未来发展奠基的目标，我们依然任重而道远。

在今后的教学工作中，我们将以新课程背景下的教学反思为切入口，引导广大教师重视反思、学会反思，养成反思习惯，完善反思形式，丰富反思内容。让教师在反思中实现自我发展，大力提高广大教师实施新课程的能力和水平，进而力争将实施新课程的水平推上新的台阶。

2009年9月

第三篇：课程改革实验工作汇报

基础教育课程改革是全面是实施素质教育的核心问题和关键环节之一。根据上级领导部门有关课程改革实验的文件安排,我校课程改革实验工作做到了领导重视、机构健全、培训落实、计划科学、宣传到位、大胆尝试、工作扎实。目前我们已经做到了以下几个方面的工作：

一、领导重视。我校校长程少旭同志、主任秦转莲、副主任马君莉、教研组长亢娟侠曾先后参加了陕西省新课程改革知识培训会。会后并多次组织全体教师学习了课程改革的有关文件精神。学校成立了课改领导小组，校长亲自担任组长，多次组织专门研究课改工作。本学年一开始各领导深入第一线听课改实验课。

二、机构健全。学校成立了以程少旭校长为组长，秦转莲、马君莉为副组长，马红莉、亢娟侠、张天忍为成员的课改工作领导小组，分工明确、责任到人具体组织领导课改工作。

三、宣传到位。“九月宣传月”学校利用教师会、板报、标语、专刊在校内外对《决定》、《纲要》进行了广泛的宣传动员。本学期开学后学校再次对全校师生进行了宣传动员，把开学第一周定为课改宣传周，通过张贴标语、散发传单等形式进一步向小学生、家长宣传课程改革的积极意义，努力争取社会各界对学校实验工作的支持。现在学校教师对课改工作做到了目的明确、认识到位、学习认真、运用积极，为进一步在做好课改工作打下了良好的基础。

四、校内培训落的实。根据学校培训计划，对全体教师进行了一次全面的课改知识培训。6月抽调各科实验骨干教师参加了人教出版社的各科课改培训。暑期7月22—26日，全体上岗教师参加了市课改办组织的各学科课改培训。8月23日至8月28日，学校再次对全体上岗教师组织了知识培训，并由参加省级培训的教师组织教师学习讨论。全体上岗教师增强了认识，明确了责任。开学以来我们本着“边上岗、边培训”的原则，继续组织实验科教师集体学习和自学，并派员参加了市上组织的赴大荔、蒲城等地的学习培训活动，取得了较好效果。

五、制定计划，科学管理。开学初，我校各级制定了专门的课改工作计划，落实了教改课题，做到了周周有安排、月月有小节、学期有总结、人人定课题、个个有论文。学校还建立了课改档案专柜，购置了600多元的音像、图书，建立图书、音像专柜。

六、观摩示范课活动开展丰富、课改研究扎实进行。我们要求一年级为课改重点班，其他各年级大胆尝试、积极改革，以便迅速适应课改的要求。教研组每组每周要有一次观摩示范课，供全组同志讨论、研究。开学以来，校级观摩示范活动已经举行了十次之多，课改实验课题的研究正在走向深入。

根据市课改办的工作规划，本学年我校被确定为16所重点实验学校之一，任务艰巨，责任重大。目前学校的困难主要是：师资力量弱，教师素质差，教师、学生、群众的观念落后，给进行课改实验带来一定的难度。但我们将想方设法，加强宣传力度，重视教师课改“边实验，边培训”，尽最大努力改变落后局面，努力完成实验任务。

第四篇：物理化学课程论文

摘要：近年来,新能源在世界范围内得到迅速发展。作为当代大学生，关心环境和未来是我们的责任。因此，笔者查证文献，分析了国内新能源技术发展现状、前景，希望能对关心新能源开发利用的朋友有所帮助。

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.中文关键字：新能源 发展 现状 开发利用 可持续发展

英文关键字：new energy；development；the present situation ；development and utilization；sustainable development；

引言：能源问题已经刻不容缓,减少碳排放让世界目光聚焦新能源。虽然传统能源在国际能源消费中的比例仍然居多,但许多国家都把发展新能源作为缓解高油价压力、应对气候变暧以及实现可持续发展的重要途径和长远战略。而在我国,支持新能源发展的方针被明确写进了今年的政府工作报告,这意味着发展新能源的春天已经到来。

一 研究背景

在经济高速发展的今天，能源越来越凸显出其重要性。能源是国民经济的基础产业，对经济持续快速健康发展和人民生活的改善发挥着十分重要的促进与保障作用。而对于中国来说，我们加入WTO之后，意味着我们处在一个更加开放的环境中，我们的着眼点不应该局限于中国。应该放到更大的背景下去看。而更加重要的是，我们正处于工业化阶段，而且大部分的研究表明我们正处于重工业化的阶段，我们面临能源紧张的危机，所以我们对新能源的开发和利用显得尤为重要。

为了保证人类所需的能源得到稳定而持久的供应，减轻和防止环境污染对人类的危害，世界各国特别是经济发达国家都高度重视新能源的开发利用和新能源技术的发展，把新能源技术摆在新技术革命支柱技术的重要位置，制定规划，采取措施，加大投人，积极发展。

地球上的各种能源，有的已被大规模开发和广泛利用，如煤炭、石油、天然气、水力等，称常规能源;还有一些能源，如氢能、太阳能、风能、地热能、海洋能、核能、生物质能源等，是正在以新技术为基础,系统开发和利用的能源，被通俗地称为新能源。它们的共同特点是资源丰富、可再生、没有污染或很少污染。研究和开发清洁而又用之不竭的新能源,是21 世纪发展的首要任务,将为人类可持续发展做出贡献。

氢能具有清洁、无污染、效率高、重量轻、储存和输送性能好等诸多优点，其开发利用首先必须解决氢源问题，大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。目前,世界上氢的年产量是3600 万吨,但绝大多数是从石油、煤炭和天然气中制取。由水电解制氢技术上是成熟的,但因消耗电能太多,经济上不合算。因此，必须寻找一种低能耗、高效率的制氢方法。如利用太阳能光解水制氢将是一种非常有前途的制氢方法。同时，安全、高效、高密度、低成本的储氢技术，是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。目前,研究新的经济上合理的制氢储氢方法是一项具有战略性的研究课题。

太阳能资源是指到达地面的太阳辐射总量，包括太阳的直接辐射和天空散射辐射的总和。它受地理位置和地面反射等因素的影响，各地差异较大。太阳每年辐射到地球表面的能量为50 ×1018 千焦,相当于目前全世界能量消费的113 万倍,因此利用太阳能的前景非常诱人。阳光普照大地,单位面积上的辐射并不大,如何把分散的热量聚集在一起成为有用的能源是有效利用太阳能的关键。

风能利用的主要方式有风力发电、风力提水和风帆助航等。按人均风电装机容量算,丹麦遥遥领先,已经从风能中获得其电力的将近15 % ,其次是美国和荷兰。庞大的1615 亿千瓦涡轮机的问世及其它进展,使风能的成本从1980 年以来已经下降了90 %。在一些地方,风力发电比石油或天然气火力发电所产生的电力要便宜。据设在华盛顿的思想库世界观察研究所说,10 年来,全世界的风力发电量一直以每年25 %的平均速度递增,超过了任何其它的能源。

地热主要由地幔的岩浆作用或火山的运动而形成。地热的利用主要分为地热发电和直接利用两类。全球地质资料表明,世界上存在两大地热带。一是地中海——喜玛拉雅地热带,包括意大利、我国青藏高原、菲律宾、印度尼西亚,直到南太平洋的新西兰；另一个是环太平洋地热带,包括美国西海岸、冰岛、日本等地。目前，人类利用地热发电已达43756 GW·h/a,地热的直接利用36910 GW·h/a。但据估计人类利用地热发电的潜力可达12000 T W·h/a。

海洋能是指海洋本身所蕴藏的能量，它包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能和化学能。另外,科学家已经探明,海底埋藏着大量的甲烷,总储量估计是诸如石油和煤炭等其他矿物燃料总储量的2倍以上。作为有价值的气体能源,它既能直接燃烧提供热能,又能作为燃料电池的动力。如何安全经济的加以开发和利用海底甲烷将是又一新的研究课题。

20世纪30年代，随着对原子核研究的深入，人类发现了原子核内蕴藏着巨大的可开发能量，并致力于和平利用原子能的研究。经过半个多世纪的努力，迄今世界上已有30多个国家建成440多座核电站，其发电量占全球发电量的18%。与火电相比，核电是廉价、洁净、安全的能源。随着将来受控热核聚变的成功，核能必然成为未来的能源支柱。

生物质能指的是利用自然界的植物以及城乡有机废物转化成的能源。它们主要由碳氢化合物组成,也是一种可供人们利用的能源。

二 我国新能源开发利用的现状

我国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。

我国在能源领域面临的主要挑战是：

(1)人均能源资源占有量不足，且分布不均。(2)人均能源消费量低，单位产值的能耗高。(3)能源构成以煤为主。

(4)工业部门消耗能源占有很大的比重。

(5)农村能源短缺，以生物质能为主。

(6)从能源安全角度考虑，我国能源面临挑战。

(7)能源品种结构不合理，优质能源供应不足。

(8)能源工业技术水平有待进一步提高。

(9)节能提效工作亟待加强。中国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中，关于优先展新能源部分指出:“要重点研究开发大型风力发电设备，沿海与陆地风电场和西部风能资源密集区建设技术与装备，高性价比太阳光伏电池及利用技术，太阳能热发电技术，太阳能建筑一体化技术，生物质能和地热能等开发利用技术。

中国的风能资源十分丰富，储量约为32亿千瓦，可开发利用的风能约10亿千瓦，可开发的装机容量约2.53亿千瓦,风能资源居世界首位。.风力发电是中国增长最快的发电技术，仅2006年就使现有能力翻了一番。2007年，中国拥有4家主要的风力涡轮制造商，另有6家国外的子公司制造商，以及超过40公司开发和商业化生产风力涡轮。按照规划，到2020年中国将建MW级的风电机组2--3万台。

中国同样有着良好的太阳能利用条件，每年陆地接受的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤。中国对太阳能的开发利用已颇具规模：中国太阳能光伏生产能力已从2005年350兆瓦增加到2006年超过1000兆瓦，2007年约为1500兆瓦，几家中国公司拥有高效益的上市股票，有些价值数十亿美元，使全球对中国太阳能光伏产业刮目相看；太阳能热水系统的设置能力已从2000年3500万平方米提高到2006年底1亿平方米，仅2006年就增加了2000万平方米，太阳能热水器使用量稳居世界第一，中国一些公司现生产太阳能热水器成本为美国和欧洲的1/5~1/8。

生物质能资源，包括农作物秸秆、薪柴和各种有机废物，利用量约为2．6亿吨标准煤，占农村生活能源消费的70％，整个用能的50％。中国从农业途径产生的废弃物可望一年产生800亿立方米生物气体，高于政府到2020年年产生440亿立方米的目标。2006年，中国生物质发电能力约为2GW，大多数来自采用甘蔗废弃物为主要原料的热电组合（CHP）装置

我国新能源发电取得良好成绩。根据中电联公布的数据，我国2006年运行核电机组的装机容量685万千瓦，风力发电机组装机容量187万千瓦，同比增加76.7%。另据国家发改委统计，2006年全国在建秸秆发电项目总装机约120万千瓦，有三座总装机8万千瓦的秸秆发电站已投产。据此测算，包括核电、风电和生物质能发电在内的新能源占全部装机容量的1%。新能源发电装机容量上升，主要是受资源和环保的压力增加驱使。

但有统计显示，我国可再生能源资源量是每年73亿吨标准煤，开发量尚不足。目前除了小水电外，中国可再生能源发电成本远高于常规能源发电成本，如小水电发电成本约为煤的1.2倍，生物质发电成本为煤电的1.7倍，风力发电为煤电的1.7倍，光伏发电为煤电的11倍至18倍。成本偏高抑制了可再生能源市场，市场狭小又会给可再生能源的成本降低造成障碍。这种恶性循环，桎梏了可再生能源的产业化

近年来，我国可再生能源开发利用技术取得明显进展，已进入产业化发展阶段，再加上国内法规体系日臻完善，特别是2005年《可再生能源法》的颁布和施行，极大地调动了各方面发展可再生能源的积极性，大规模开发利用可再生能源的时机基本成熟。

在政策倾斜下，新能源产业化规模将不断扩大，具有规模优势及资源优势的新能源企业将有更大的发展空间。国家经贸委组织制定的《2000-2015年新能源与可再生能源产业发展规划要点》指出：中国今后将大力发展新能源和可再生能源，到2015年新能源和可再生能源年开发量将达到4,300万吨标煤。2015年新能源和可再生能源产业将成为国民经济的一个新兴行业，潜在市场价值约1,000亿元。

三 新能源开发利用的前景 石油等传统能源的枯竭预期以及环保的压力使得新能源业务的比较优势日益突出。从而也加大了市场参与主体对新能源业务的研究激情，这有利于发电成本的大幅下降，如此就有利于提振产业资本新能源投资的底气。

开发利用新能源是应对能源、环境挑战，促进经济可持续发展的重要战略举措。根据新能源发展战略研究专家预测，随着石油的世界性大量消耗，不久后全球将面临资源短缺的现实问题。从世界范围来看，新能源的综合利用今后会有更大的发展空间

当前经济危机不会影响新能源产业发展的总体趋势，面对全球能源危机和环境危机的双重压力，新能源在全球范围内的迅猛发展不可逆转。尽管经济危机对风力发电的发展速度产生比较严重的影响，但总体来讲利用包括风能和太阳能在内的新能源产业解决环境问题的总体战略不会改变。

结论：近年来，受石油价格上涨和全球气候变化的影响，新能源发展日益受国际社会的重视，许多国家提出了明确的发展目标，制定了支持新能源发展的法规和政策，使新能源技术水平不断提高，产业规模逐渐扩大，成为促进能源多样化和实现可持续发展的重要能源。从化石能源的资源有限性看，新能源主导社会发展只是迟早的事，或许石油紧缺加速了它的步伐，但决不是主要原因，因为新能源幻化成真是能源发展的大势。开发利用新能源和可再生能源是一项远有前景，近有实效的事业。但由于尚处在发展初期，同其它能源建设相比，需要政府给予更多的支持和相应的扶持政策。

参考文献：

[1] 王玉萍,赵媛.世界风电政策分析及对我国风电政策的建议[J]安徽农业科学, 2008,(01).[2] 刘助仁.新能源:缓解能源短缺和环境污染的新希望[J].科技与经济, 2008,(01).[3].周大地,韩文科主编.中国能源问题研究 [M].中国环境科学出版社, 2002.[4] 肖英.全球新能源技术发展:以技术垄断与技术扩散为视角[J]可再生能源, 2007,(04).[5] 张希良主编.风能开发利用 [M].化学工业出版社, 2005.[6] 张无敌,宋洪川,钱卫芳,秦素梅.我国生物质能源转换技术开发利用现状[J]能源研究与利用, 2000,(02).[7] 张政伟,吕子安,张英,徐旭常.能源与中国经济增长[J]工业技术经济, 2006,(01).

第五篇：物理化学课程教案

第十二章

化学动力学基础

（二）教学目的与要求: 使学生了解和掌握化学反应速率理论发展的动态，两种速率理论的具体的内容，基本思路及其成功和不足之处。

上一章介绍了化学动力学的基本概念，简单级数反应的动力学规律和等征，复杂反应的动力学规律，温度对反应速率的影响以及链反应等，同时还介绍了反应机理的一般确定的方法，在这一章中，主要介绍各种反应的速率理论。

重点与难点: 反应速率理论的基本假定和一些基本概念，基本结论：阈能，势能面，反应坐标，能垒高度，以及阈能，能垒高度等与活化能的关系等。

§12．1 碰撞理论

碰撞理论的基本假定

碰撞理论认为：（1）发生反应的首要条件是碰撞，可以把这种碰撞看成是两个硬球的碰撞；（2）只有碰撞时相互作用能超过某一临界值时才能发生反应，化学反应的速率就是有效碰撞的次数。

双分子的互碰频率

设：要发生碰撞的两个分子是球体，单位体积内Ａ分子的数目为NA，B分子数为NB，分子的直径为dD和dB，则碰撞时两个分子可以接触的最小距离为dABdAdB/2。

当A、B两个分子在空间以速度vA,vB运动时，为了研究两个分了的碰撞，通过坐标变换，可以把两个分子的各自的运动变换为两个分子重心的运动（质量为MmAmB）和 质量为(m1m2)/m1m2的假想粒子以相对速度vr的相对运动。此时两个分子的运动的能量可以表示为：

11112222Em1v1m2v2(m1m2)vMvr2222

式中vM为分子的质心的运动速度。由于分子的质心的运动和分子碰撞无关，可以不予考虑。而两个分子的平均相对运动速度为

vr 碰撞频率为

8RT

由此可以得到A，B分子的，相同分子之间的碰撞频率为

2ZAAdA2ZABdAB8RTNANB8RT22NA2dA A、B两个分子相互碰撞过程的微观模型

几个基本概念：

碰撞参数：通过Ａ，Ｂ两分子的质心，而与相对速率平行的两条直线的距离

RT2NAMA

b称为碰撞参数。

碰撞参数描述了两个分子可以接近的程度，两个分子要发生碰撞的条件

dAdBdAB2

0≤ b ≤

2碰撞截面： CdAB，凡是两个分子落在碰撞截面内才能发生碰撞。

1ur2碰撞时两个分子相互作用能：分子的相互移动能2在碰撞时两个分子的质心连线的分量是两个分子的相互作用能。

在反应过程中，只有超ε δ过某一规定值ε

c时，碰撞才是有效的，εc称为反应的阈能或临界能（对不同的反应，ε，故发生反应的条件为 c不同）

12vrcosc εr‘≥εc

22ur2dABb2cos()d2dABAB因为22br12dAB

b2或ε‘（1－r（dAB2)≥εc

从上式可以看出，要满足碰撞时的相互作用能不小于εc，对相对移动能和碰撞参数都有限限制的条件。对某一εr，要使上式满足的碰撞参数为br，则有

br(1r2)cdAB br2dAB2(1c)r 或

当ευ 一定时，凡是b ≤ br 的所有碰撞都是有效的。据此，定义反应截面

rbr2dAB2(1c)r

对一定的反应来说，ε变，所以σδ是ε

δ

υ一定，br随ε

δ

而的函数，（也是ur的函数）可

以用左图表示反应截面与相对动能的关系。

微观反应与宏观反应之间的关系（有效碰撞分数的求算）

如果研究一个分子和其它为数众多的分子的相对速度，会有无数个相对速度，并呈现一定的分布，这种分布也可以用麦克斯韦速率分布公式表示，即

dN(ur)322u4N()urexp(r)dur2kT2kT

将εδ=(1/2)μur2代入上式，可以得到相对动能的分布公式

1dN(r)213212()exp()NdkT kT上式的意义是，在单位体积中的N个分子中，一个分子和其它N1N个分子的相对速率在ururdur（或相对移动能在rrdr）之间的机率。

在该速率间隔中（或能量间隔中）和其它粒子的碰撞的次数

213212kT2NdABur()redrkT

在上述碰撞中，满足εr≥εr，又在反应截面内的碰撞次数为

rr213212kT2NdAB(1)ur()redrkTrc

上式是一个分子的有效碰撞频率，如果是N个分子的有效碰撞，则有

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，有效碰撞的分数为

qe1/2

c/kT可以证明，两种不同分子的有效碰撞在总的碰撞中占的分数亦为e 所以反应的速率

dNA2ZAA(ZAB)dt

（一次碰撞消耗２个分子）

22RTEc/RT4NAdAMeA

两边除以L，使NA成为CA

dCA22RTEc/RT4LCAdAedtMA

dCA2kTCAdt和二级反应的速率公式相比

2RTk4LdAMA反应阈能与实验活化能和的关系

EaRT2Ec/RTe

dlnk(T)dT根椐实验的活化能定义

将上边得到的反应速率常数代入，可以得到

E11EaRT2c2EcRT22TRT

1EcRT2对于一般的反应，则可以认为EaEc，但两者的含义是不同的，Ec才是与温度无关的常数。若用代替，则上式可改写成

28kTEa/RTkTLdABe

或以求出阿仑尼乌斯公式指前因子所代表的实际意义是

28kTALdAB

概率因子

§11．２ 过渡状态理论

过渡状态理论又称活化络合物理论，是在量子力学及统计力学的基础上发展起来的，在理论有形成过程中又引入了一些模型假设。

在由反应物到产物的转化过程中，要经过（由两个反应物分子构成的体系的）势能较高的过渡状态，形成不稳定的活化络合物，它可以和反应物达成平衡，而活化络合物分解转化为产物的速率就是该反应的速率。

势能面

（1）原子之间的势能

原子之间的相互作用力（来自于不同的原子和电子之间的相互作用）可以用势能来表示，对双原子分子来说，它是原子之间的势能的函数。

EpEpR

原则上，可以由量子力学的计算得到，但计算过程颇难。另一种方法是采用经验公式的进行计算，莫尔斯（Morse）公式就是对双原子的经验公式

EprDeexp2arr02exparr0)］

0

E(r)与r的关系可以用下图来定性的表示

在图中，De为阱深，r0为两原子的平衡核间距，r＞r0，两核之间有吸引力，r＜r0时，两核之间有斥力，这样两个原子如同一个振子在平衡位

置振动，这种振动是量子化的，振子的能量为

1Ev(v)h2

式中v是振动量子数（v =1，2，…v），ν是系统的振动特征频率，当v =0时，11h22Ev = E0 =hν，E0称为零点振动能，而De和E0的差值为D0 =De－（E0），v = 0的状态为基态，（完美晶体在OK时，各原子均处于振动基态，具有零点振1hE02动能）。

当光照或分子之间运动发生碰撞时，振动状态会从较低的状态跃迁到较高的状态。

D0的数值可以从光谱的数据中获得

当然，这样的势能和r的关系仅是分子中电子处于基态的情况，当电子的运动状态发生变化时，势能的关系也会发生变化。

１．分子间的势能与势能面

设：原子A和双原子B－C发生反应，当A靠近B－C时，由三个原子构成的体系的势能也会发生变化，要描述三个原子之间的距离，需要三个坐标（rAB, rBC, rAC）,而描述三个坐标与势能的关系需要四维空间, 这是无法用平面图型来表示的, 为了说明过渡状态的基本思路, 可以设想三个原子在同一条直线上, 这样, 只需要两个原子间距的标, 同时可以在平面图上表示。

按照该理论的基本假设，在反应进行的过程中

AB+ CABCC

A + B

A靠近B－C时, B－C之间的化学键松驰, 同时三个原子构成的反应体系的势能会发生变化, 形成过渡的活化络合物, 最后活化络物分解, 生成产物分子, 在这个过程中, 体系的势能是核间距和的函数, 这种函数关系可以用下图定性的进行说明.1.立体图的说明 2.平面图的说明

1．反应坐标

反应体系(三个原子)从反应物转化到产物所经过的能量要求最低的途径.2．E0与Eb的关系及定义

Eb是活化络合物的最低势能与反应物的最低势能之间的差值。

E0是活化络合物的零点能与反应物的零点能之间的差值。

由过渡状态理论计算反应速率

按照基本假定: 反应物和活化络合物可以达成化学平衡, 并且活化络合物一旦生成, 它将一无反顾地转化为产物, 而转化为产物的速率就是该反应的速率。同时假定：导致生成产物那种不对称的振动很弱，一次振动就可以使活化络合物分解而生成产物。

d[A－－B－]r(分解)[ABC]dt

C][AB由于反应物和活化络合物可以达成平衡。

A + B

[AC]BKc=

[A][BC]

=K[A][BC][ABC]c d[ABC](分)代入上式 [A][BC]K=νcr= dt和二级反应的速率公式相比较, k = νKc＃，所以只要知道KC＃, 便可以求出速率常数。有两种方法可以求出Kc＃ １． 速率常数的统计力学处理

由统计力学的知识，可以求出反应的速率常数为

kBTf3tfrfvABvE0kexp()333NA633NB63h/2(ftfrfvkBT)(ftfrfv)3[3N3N7]式中活化络合物的振动自由度为3(NB+NB)－7, 是因为一个引起活化络合物分解的那个振动自由度已经分离出去了。

原则上只要知道分子的质量，转动惯量，振动频率等微观物理数据，就可以由此式求出反应的速率常数。所以这个理论也称为绝对反应速率理论。

２． 过渡状态理论的热力学方法处理

过渡状态理论的热力学处理就是用反应物转变为活化络合物过程中的热力rGmrHmTrSm学函数的变化值来计算Kc，并进一步计算速率常数值k。（对于n 分子的反应）

kBT1nrSmrHmk(c)exp()exp()hRRT

对于气相的反应，也可以用压力表示浓度，则有

kBTp1nrSm(p)rHm(p)k()exp[]exp[]hRTRRT

Ec,Eb，E0，Δ≠r Hm⊙，Δr≠Sm⊙，Ea和指前因子之间的关系

（1）几个与能量有关的物理量的含义及相互关系

Ec是发生有效碰撞时，分子的相互移动能在碰撞时的质心连线上分量的阈值

Ea = Ec + RT E0是活化络合物的零点能与反应物的零点能的差值，Eb是反应物形成活化络物时所必须翻越的能垒的高度。

11EaEb[h0h0(反应物)]L22

E0与实验活化能的关系为Ea = E0 + mRT（m包括了普适常数及配分函数中所有与T有关的因子，对一定的反应体系，有定值。

对于理想气体的反应，Ea≈Δ当温度不太高时，Ea≈Δ

r

≠

≠

r

Hm+ nRT（n为气态反应物的系数之和）

⊙

Hm⊙

两种速率理论的比较

分子碰撞理论把分子看作是没有结构的球体，分子之间的反应看作是硬球之间作用能大于某一特定的阈能的有效碰撞，对很简单的反应可以计算出反应的速率常数。但由于模型的粗糙，对稍微复杂的反应的计算也不能和实验相符，为了迎合实验数据，提出了几率因子，但它又不能由碰撞理论本身得到。另外，该理论本身也不能解决反应阈能的计算问题。但分子碰撞理论必定给人们描绘了反应过程中分子相互作用的清晰图象，成为反应速率理论进一步发展的基础。

活化络合物理论在现代量子力学和统计力学的基础上，对化学反应过程提出子新的物理模型，和碰撞理论相比，它解决了反就应的活化能的求算问题，通过对反应的势能面的计算，可以预言化学反应进行的途径，可以揭示阿累尼乌斯公式的指前因子的物理意义，可以解释并计算碰撞理论的几率因子，这个理论对反应速率常数的计算在原则上可以不借助认何反应的实验数据，仅凭对有关物质的微观化学结构的了解和量子力学和统计力学的计算，就可以解决反应的速率常数和求算问题，所以这个理论又称为绝对反应速率理论。