TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一部分課程概述 1\o"CurrentDocument"一、課程性質和作用 1\o"CurrentDocument"二、課程的基本理念 1\o"CurrentDocument"三、課程設計思路和依據 2\o"CurrentDocument"第二部分課程目標 4\o"CurrentDocument"一、知識性目標 4\o"CurrentDocument"二、技能性目標 4\o"CurrentDocument"三、情感性目標 4\o"CurrentDocument"第三部分內容標準 5\o"CurrentDocument"第四部分課程實施建議 7\o"CurrentDocument"一、教學條件 7\o"CurrentDocument"二、師資要求 8\o"CurrentDocument"三、教學方法建議 8\o"CurrentDocument"四、教材選用與編寫建議 8\o"CurrentDocument"五、課程資源的開發與利用建議 9\o"CurrentDocument"六、評價建議及標準 10\o"CurrentDocument"第五部分附錄 11《現代分離技術》課程標準第一部分課程概述一、課程性質和作用《現代分離技術》（ModernIsolationTechnology）是精細化學品生產專業一門專業必修課程，總學時一般為32學時。通過本課程學習，要求學生掌握現代分離技術的基本理論和常見現代分離手段和方法，培養學生具有初步分析解決化學專業問題能力。要突出理論知識的應用和實踐能力的培養。為今后學習和工作以及科研打下比較牢固的基礎。學習該課程需要具備一定的物理、化學等知識如化工原理、物理化學、有機化學、儀器分析等課程做基礎。課程學習理論部分為基礎，以五種具體的分離方法為載體，通過對萃取、精餾、色譜技術、膜分離、電化學分離等五種方法的具體講解，可以使學生了解當今最先進的精細化學品的分離方法，掌握其理論，從而豐富其專業知識，有效地提高學生的專業素質。通過本門課程的學習，使學生具備高素質勞動者和中高級專門人才所必需的基本知識和基本技能，初步形成解決實際問題的能力，為學習專業知識和職業技能打下基礎，并注重滲透思想教育，逐步培養學生的辨證思維和創新能力，加強學生的職業道德觀念。二、課程的基本理念課程設計的綜合理念是：以崗位職業分析為基礎，以處理對象（項目）為載體，以處理方法和工藝為主線，以行動為導向，以學生為主體，教學過程體現“學做結合”。本課程以培養分析檢驗崗位高技能人才為目標，按照職業崗位要求，設計學習任務（項目），按照職業性、實踐性和開放性要求組織教學，體現教、學、做相結合，理論與實踐一體化。具體理念包括：（一）人才培養目標與規格符合高技能人才需要在行業企業調研的基礎上，明確崗位目標，使學生具備化工藝選擇、設備選擇、工藝運行、設備操作與維修能力，具備一定的技術革新能力，具有適應多個不同崗位的能力。同時具有良好的職業道德和創新精神。1/18（二）單元模塊型的系統化教育理念設計學習內容在行業實踐專家指導下，確定崗位的典型工作任務，明確《現代分離技術》學習領域的分項任務。系統化整體設計學習內容，融知識、技能、素質教育于一體。教學指導由校企共同承擔，學習場所由校企交替互換。（三）采取行動導向教學模式把分項學習任務進行情境設計，以“處理對象”為載體，以系統化的“處理方法和工藝”實踐為主線，統領理論知識、素質拓展和課程實踐活動。學習過程按照明確任務、處理方法與工藝學習、理論基礎學習、動手實踐、知識拓展等步驟進行。（四）教學過程體現教、學、做相結合在教學過程作到理實一體，“學做結合”；采用講練結合、課堂教學與實訓操作結合、校內校外結合等方式；同時將案例教學、討論教學、啟發教學、問題教學等方法融于教學過程中，強化教學互動，吸引學生主動參與教學過程；強化多媒體教學、網絡教學等現代教學手段，全方位提高教學效果。由企業技術人員與教師合作開發突出職業能力培養的特色教材，教材編寫以典型工作任務為主線，融合知識、技能與素質要求。以項目為引領，以項目實踐為主體，融合理論知識、拓展知識、課程實踐等內容。（五）評價過程化、系統化、立體化改革考核機制，作到學習效果考核經常化、全面化、制度化；細化考核指標，注重知識、技能、素質的全面考核；采用校企聯合考核方式，實施自我評價、相互評價與教師評價結合的方式，使評價起到督促提高的作用。（六）注重全面發展在教學活動中，通過設置項目，尋找方法，方法比較，對比結果等活動，使學生們掌握處理問題的方法，形成思考的習慣，學會思維的方法；通過活動培養學生認真嚴謹，遵紀守時的工作態度；通過團隊活動，培養團結協作能力；通過過程管理，培養求真務實，精益求精的工作習慣；通過現場實訓和社會實踐，培養吃苦耐勞，不畏艱苦的意志；通過項目開發等活動，培養拓展創新的意識和能力。三、課程設計思路和依據本課程標準的設計思想是：2/18首先明確學習任務（項目）。根據學生所面對的崗位，進行崗位職業能力、職業素質分析，基于模塊化進行教學內容的項目教學設計，開發出學習情境。本課程開發了11個典型的單元作為學習的主要內容。然后確定學習計劃。按照確定的學習型工作項目，對完成工作項目進行學習設計，以流程為主線，以工藝選擇與操作為重點，作到邊學邊練。隨后確定學習方式，建議教學組織可以參照”講解、討論、練習、總結”方式，或“查閱資料獲得信息、進行計劃和設計、組織實施、實施效果考核”方式。教學過程由講授、實操、評價等程序組成。課堂教授采用探究式、討論式、問題式、實例式等教學方法。配備必要的實訓、實習環節滿足教學需要。以企業該崗位要求為考核標準，過程與結果相結合，理論與實踐相結合，動手與動腦相結合，技能與素質相結合，全面評價學習效果。課程設計以企業的相關測定項目作為課程的開發對象，使學生真正做到學以致用。3/18第二部分課程目標一、知識性目標（一）培養學生具有分析、處理一般物質分離問題的初步能力（二）掌握分離過程中涉及的熱力學、動力學以及分子間的相互作用等基本理論，能夠使用這些理論分析具體的分離方法的原理和其中出現的問題。（三）了解常用的分離方法與技術的原理及應用。能夠在工作中區別所使用的具體方法，并且熟悉比較前沿的分離方法與技術。（四）具有初步的科研能力，能夠查閱現代分離技術方面的文獻資料，并能夠通過閱讀這些資料進行一些簡單的科研工作。（五）著重掌握萃取、精餾、色譜這三種分離方法，能夠在實際工作中靈活運用。（六）了解膜分離、電化學分離等常用的多種分離方法。二、技能性目標（一）對本課程中的重要基本概念、原理、定義、了解其來源、含義、使用條件和適用范圍。（二）對現代分離技術課程中的公式的推導和應用，應注意公式推導的條件，并能在具體的分離方法中運用。（三）了解各種分離方法的使用條件，能夠根據基本原理和被分離物得特點選擇最佳的分離方法。（四）了解制備簡單的分離裝置的過程，并能夠在實際工作中有所使用。三、情感性目標現代分離技術課程在目標設定、教學過程、課程評價教學資源的開發等方面均突出以學生為主體的思想。學生在教師的指導下構造知識、提高技能、激活思維、展現個性、拓展視野。在教學中建立能激勵學生學習興趣和自主學習能力發展的評價體系，該評價體系由形成性評價和終結性評價構成。以形成性評價為主，注重培養和激發學生的學習積極性和自信心。終結評價應以注重檢測學生的知識應用能力。評價有利于促進學生的知識應用能力和健康人格的發展；促進教師不斷提高教育教學水平；促進課程的不斷發展與完善。4/18

第三部分內容標準本課程在教學過程中依據課程性質采用模塊式的教學方式對課程內容劃分了7個教學模塊，各個模塊需要掌握的知識內容見表1。表1教學模塊與教學活動設計模塊項目（單元）名稱工作任務內容和教學要求項目（單元）教學活動設計學時第一模塊緒論和分離中的熱力學、動力學、分子間的相互作用見下述見下述1、教師講解認知熟知內容；2、觀看影視圖片；3、學生到現場對工藝設備進行學習。4、學生分組學習應用實例，并講解；5、在自己的實習崗位上進行實訓；6、學生互相檢查完成工作任務情況。7、教師評價8第二模塊常用的主要分離法12第三模塊前沿的新方法8【模塊一】緒論和分離中的熱力學、動力學、分子間的相互作用1、學習目標 （8學時）（1）緒論 （2學時）通過對緒論的學習，了解分離科學的定義及其研究內容，并且能夠認識到分離科學的意義和重要性。能夠從物理化學的角度深刻理解分離過程的本質。掌握分離方法的分類和分離方法的評價方法。（2）分離過程中的熱力學 （2學時）熱力學是研究各種物理和化學現象的有力工具，同時也是研究分離過程中物理和化學變化的重要的理論工具。在分離中主要熱力學理論討論和解決以下三方面的問題：第一，研究分離過程中的能量、熱量與功的守恒和轉換問題。第二，通過研究分離過程中物質的平衡與分布問題，結合分子間的相互作用與分子結構關系的研究，選擇和建立高效分離體系，使分離過程朝著有利于分離的方向進行。第三，通過熵、自由能、化學勢的變化來判斷分離過程進行的方向和限度。第二章的學習就是要使同學們可以具備從這三個方面分析分離問題的能力。（3）分離過程中的動力學（3）分離過程中的動力學（2學時）5/18了解費克第一定律的推導過程，理解費克第一定律公式的意義并能夠使用。了解泊肅葉公式的推導過程，掌握流體在毛細管中的遷移與擴散的基本性質。了解費克第二擴散定律的推導過程，理解費克第一定律公式的意義并能夠使用。通過對有流時的流體輸運方程的推導，理解有流存在下的溶質輸運與那些量有關，并掌握該方程的使用方法。（4）分子間的相互作用與溶劑特性 （2學時）了解分子間的相互作用力的計算公式，掌握各種分子間相互作用（靜電相互作用、范德華力、氫鍵、電荷轉移相互作用）的定義，計算公式。掌握物質溶解過程的微觀解釋，理解溶劑極性的定義，掌握混合溶劑的選擇步驟。理解疏水相互作用的意義，能夠用具體例子描述疏水相互作用。【模塊二】常用的主要分離方法1、學習目標 12學時（1）萃取分離法 （4學時）掌握溶劑萃取、膠團萃取、雙水相萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、溶劑微膠囊萃取的定義、原理、和具體應用。重點學習溶劑萃取，能夠運用萃取平衡和萃取過程中的熱力學定理來分析影響溶劑萃取的效果的因素問題。熟記主要的萃取體系及應用，并能夠自己舉出實例。（2）多組分精餾和特殊精餾技術 （4學時）理解多組分精餾設計變量的確定，掌握多組分物系泡點和露點的計算方法，能夠靈活運用多組分精餾的簡潔計算方法，了解多組分精餾的嚴格計算方法。了解共沸精餾、萃取精餾、加鹽精餾和反應精餾的原理、設備、過程。（3）色譜分離原理 （2學時）色譜分離法在儀器分析中已經講過，所以以復習為主。（4）制備色譜技術 （2學時）熟練掌握制備薄層色譜法，熟記制備薄層色譜法的主要影響因素，能夠靈活運用普通薄層色譜法、加壓制備薄層色譜法和離心制備薄層色譜法。熟練掌握常規柱色譜的制備方法，熟記幾種常用固定相的特點和使用條件。熟練掌握常規柱色譜法的操作方法。了解加壓液相色譜、逆流色譜、超臨界流體色譜等方法的原理、設備和使用過程。【模塊三】前沿的新的分離方法1、學習目標 8學時（2學時）（1）（2學時）6/18

了解膜分離技術的發展簡史和特點，知道它的使用范圍，熟悉膜分離方法的主要設備和流程，熟記分離膜的特點和主要類型以及膜的組成部件。了解膜分離技術的應用及發展方向。（2）電化學分離方法 （2學時）電化學分離發的常用方法有：自發電沉積、電解分離法、電泳分離法、電滲析分離法、化學修飾電極分離富集法、溶出伏安法和控制電位庫侖分離法。通過這章的學些，學生應當掌握這些分離方法的原理、儀器設備結構和使用范圍，并且在工作中可以使用。（3）其他分離技術 （2學時）了解分子蒸餾、分子印記分離、超分子分離體系和泡沫分離的主要原理，熟悉這幾種分離方法的代表性實例。（4）綜合實例 （2學時）實例一：乙二醇的生產了解乙二醇的生產方法、掌握其生產流程、能夠畫出設備簡圖。熟練掌握乙二醇制備流程中涉及到的分離過程。實例二：頭抱菌素C的分離與提純了解CPC的物化性質、掌握CPC的生產工藝和生產環節，能夠自己總結出該過程的工藝特點。第四部分課程實施建議一、教學條件利用多媒體教學，增加教學實例，豐富教學內容，提高課堂教學效率。運用現代教育技術和虛擬現實技術，建立虛擬項目和虛擬工藝等仿真教學環境，增加學生的感性認識，啟發科學思維，注重理論聯系實際，注重新技術引用。充分利用校內實訓基地和校外實習基地，作到課堂教學、實訓教學與現場教學有機結合。教與學有機結合，在教的同時，更加注重學的效果，多給學生練的機會。設施要求現代化的教學設施學習模塊 學習場地設施要求現代化的教學設施模塊一緒論和分離中的 教室、實驗室熱力學、動力學、分子間的相互作用7/18

模塊二常用的主要分離教室、實驗室現代化的教學設施法模塊二常用的主要分離教室、實驗室現代化的教學設施模塊三前沿的新方法 教室、實驗室 現代化的教學設施二、師資要求專任專業課教師（含專業基礎課教師）應具有相關專業的工程技術水平及技術能力，具備課程教學設計能力、組織能力、語言溝通表達能力；實踐指導教師必須具備一年以上的實際工作經歷和相應的職業資格；具有基于行動導向的教學設計能力；掌握先進的教學方法和具備駕馭課堂的能力；具有良好的職業道德、遵紀守法意識和責任心。不定時的深入企業進行調研和學習掌握第一手的技術資料，不斷的踉進企業的先進技術以便更好的為學生服務，使學生真正達到學以致用，同時下廠鍛煉的同時也提高了教師的實踐教學水平。召開研討會邀請行業專家，企業專家進行指導。三、教學方法建議在不同教學單元的學習中，可以嘗試問題教學法、啟發式和討論式教學法等，或采取案例分析、分組討論、探索研究等教學方法，按照提出問題、分析問題根源、確定解決方案、實施方案、總結完成情況的思路組織教學，教學過程以學生參與為主，抓住學生心理，抓住教學重點，抓住社會熱點，抓住專業新發展。情境學習是以工作過程為導向的職業教育的典型特征。該課程的設計原則是：以處理對象為載體，以處理工藝為主線，把為什么？是什么？干什么？如何干？等融合其中。把知識講授、能力培養和素質融合在一起貫穿教學始終。充分利用校內外實訓實習基地建設，營造近乎真實的學習氛圍，為情境教學創造良好條件。四、教材選用與編寫建議（一）實用性。理論教材的內容，以“必需、夠用”為原則，注重講清基本概念、基本原理和基本方法，強調實用性、綜合性，盡可能避免繁瑣的公式推導和大篇幅的理論分析。（二）實踐性。教材中增加實訓的內容，讓學生易于理論聯系實踐，技能操作符合職業技能鑒定規范。編寫的內容貼近實際，所講授的制備技術符合藥典規范、實用性強。重點要突出。8/18（三）基礎性。教材的深度和廣度要符合高等職業職業教育的水平，即包含職業崗位必需的理論知識，還應該考慮靠近學科，注重學生繼續學習能力的培養。如應用文寫作、計算機、數學等。可采取模塊式形式編寫，在專業基礎理論學習模塊基礎上，根據就業趨向，用“活模塊”形式加強職業能力培養。（四）綜合性。教材內容要廣泛，適用面廣。教材內容要包含職業要求的理論知識和職業能力訓練，還應該包括非技術的職業素質的培養，如合作能力、公關能力、解決矛盾的能力、心理承受能力等。（五）形式多樣性。即教材的內容組織形式要多樣，內容要靈活。要跟隨科學技術的發展，把新技術、新工藝、新方法和新理論及時地編制到教材中去。在教材編寫中增加相當比例的實例，精心設計課后問題，采用情景模擬的手段，對學生進行針對性訓練，并引導學生廣泛展開討論。教材中應提供更多的參考文獻，考核標準和要求，配置相應的音像材料、多媒體軟件等。（六）時代性。教材編寫要考慮國家未來經濟發展的趨勢和未來人才市場的需求，通過對市場的分析和預測，為新編教材提供可靠的依據。五、課程資源的開發與利用建議（一）教案教案突出職業能力培養，按照“工學結合”的要求，把學習與實踐結合起來。從工作任務出發，把知識、技能和操作要求等綜合考慮。內容貼近實際，增加相當比例的案例，精心設計課后作業，設計相當數量的針對性訓練項目和啟發性的問題，供學生訓練和討論。突出知識的應用，重視具體問題的解決。教案注重整體設計，以學習任務為中心，設計多種學習活動，在學習過程中鍛煉能力，積累知識，提高素質。還應提供更多的參考文獻、考核標準和要求等內容，配置相應的音像材料、多媒體軟件等。（二）校內外實訓基地針對本課程的教學，配備校內實訓基地。基地以1個仿真實訓室為主，按照工作任務，配備一定的軟件供學生使用。可供60名學生訓練使用，模擬真實的工作環境，鼓勵學生在真實的工作場所中通過完成工作任務，從而構建工作過程知識。9/18（三）師資隊伍課程安排2名主講教師，1名學校，1名企業。同時聘請安排5名企業實踐指導教師，專任教師具有企業相關崗位的工作經歷，兼職教師來自化學分析處理崗位，具有一定的職業教育經歷。企業兼職教師承擔適當比例的課程教學任務，主要承擔實踐教學的指導工作。聘請企業專家到學校講學，參與教學指導工作，開展學術交流等。六、評價建議及標準模塊名稱考核點建議考核方式評價標準成績比例優良及格模塊一緒論和分離中的熱力學、動力學、分子間的相互作用誤差、數據處理自評、互評、作業靈活掌握熟練掌握基本掌握1:1:1（自評：互評:作業）模塊二常用的主要分離法步驟、原理常見問題處理自評、互評、作業靈活掌握熟練掌握基本掌握1:1:1（自評：互評:作業）模塊三刖沿的新方法步驟、原理常見問題處理自評、互評、作業靈活掌握熟練掌握基本掌握1:1:1（自評：互評:作業）（一）評價目的全面了解學生的學習歷程，采取各種方法和手段改進教學，抓課堂教學、實訓等主要環節，關注學生學習結果和過程評價，激發學生學習的熱情和動力，提高學生學習的自信心，提高教學質量。（二）評價原則堅持理論知識與實踐知識綜合評價的原則；采取多種方式評價原則；學生自評與其他評價結合的原則等。本課程的評價主要考慮課堂教學情況、回答問題情況、完成作業情況、實訓等綜合考評。（三）評價途徑包括自我評價、學生互評、小組評價、教師評價、專家評價等。本課程的評價主要通過日常課堂記錄、完成作業情況記錄、完成實訓情況等，主要由教師進行評定。（四）評價標準：包括情感態度、基礎知識、專業知識、基本技能、分析解決問題能力等方面。（五）評價方法：本課程采取口試、書面考試、實訓、書面考試等形式。10/18第五部分附錄參考文獻：.《現代分離方法與技術》.丁明玉主編.化學工業出版社.《現代分離技術》.尹芳華主編.化學工業出版社.《現代分離純化與分析技術》.高素蓮，周寧國主編.中國科學技術出版社.《分子蒸餾技術》.楊村，于宏奇，馮武文主編.化學工業出版社.《膜分離技術》.劉茉娥主編.化學工業出版社.《超臨界流體技術》.朱自強主編.化學工業出版社案例:單元式教學分離過程中的熱力學【引入】熱力學是研究各種物理和化學現象的有力工具，同時也是研究分離過程中各種物理、化學變化的重要的理論工具。面對一個分離問題時，人們總希望找到一種最佳的分離方法，使分離對象物質與共存物質的分離因子盡可能高，完成分離任務所要耗費的能量或分離劑盡可能少，得到的產物純度盡可能高，所使用的設備盡可能簡單廉價，分離操作盡可能簡單快速。這就需要運用熱力學這一理論工具對分離方法進行評價和優化。在分離過程中主要用熱力學理論討論和解決以下三個方面的問題：一、研究分離過程中的能量、熱量與功的守恒和轉換問題。二、通過研究分離過程中物質的平衡與分布問題，結合分子間的相互作用與分子結構關系的研究，選擇和建立高效分離體系，使分離過程朝著有利于分離的方向進行。三、通過熵、自由能、化學勢的變化來判斷分離過程進行的方向和限度。第二章的學習就是要使同學們可以具備從這三個方面分析分離問題的能力。【弓|入】問題1、根據環境與系統之間能量和物質的交換情況，系統分為哪幾類？11/18答案：封閉體系、敞開體系、孤立體系。問題2、一個系統若要處于平衡狀態，應同時滿足那些條件。答案：熱平衡、力平衡、相平衡和化學平衡。研究分離過程中的平衡狀態的原因：1、平衡狀態比較簡單。實際的分離過程相當復雜，不易正確地加以研究，故常用簡單平衡體系模擬實際分離過程。2、孤立體系都有自發趨向平衡的趨勢。但是，不同體系建立平衡的速度可能相差較大（化學動力學問題）3、分離過程都需要對物質進行輸運。物質的輸運是在化學勢梯度驅動下組分移向平衡位置的一種形式。4、大多數分離過程的輸運速度比較快，是在非常接近于平衡的狀態下完成的。2.1化學平衡【學習要點】1、封閉體系中的化學平衡；2、敞開體系的化學平衡；3、有外場存在時的化學平衡；【教學內容】一、封閉體系中的化學平衡1、我們設想體系由狀態（1）f狀態（2），根據能量守恒定律，若在過程中，體系從環境吸入熱量Q，對環境作了W的功，則體系內能的變化是：AU=U2—U1=Q-W若體系發生了微小的變化，內能的變化dU為dU=8Q-5W以上兩式就是熱力學第一定律的數學表達式。熱力學第一定律就是能量守恒與轉化定律。H定義為焓：H三U+PVdS5Q）S定義為熵：dS（t）可逆熵的定義是可逆過程中體系從環境吸收的熱與溫度的比值。熱力學第二定律可以表述為：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化。12/18

卡諾定理指出：在溫度相同的低溫熱源和高溫熱源之間工作的不可逆熱機的熱機效率“'不可能大于可逆熱機的熱機效率n。TOC\o"1-5"\h\z，圖+Q2、j。1 T2-T1 T1n=（! 2）=1h-L .n=- =1-1\o"CurrentDocument"Q2 Q2 ; T2 T2因為n'<n，所以1+2<1上Q2 T2經過推倒，體系經由不可逆過程變中熱溫熵的累加總和小于體系的熵變。得出克勞修斯不等式：△Sa-b-田號220將上式應用到微小的過程上，得到dS>這就是熱力學第二定律的數學表達式，對于絕熱體系或隔離體系就有發生一切變化，體系的熵不減小。綜合熱力學第一第二定律有，當體系不存在非體積功時：dU<TdS-pdV2、分離熵與混合熵混合熵（△SmiJ：是將i種純組分混合，若各組分間無相互作用，則混合前后體系的熵變稱為混合熵變（簡稱混合熵）；分離熵（ASsep）:是混合的逆過程的熵變。在化學反應中，熵在能量轉換中起次要作用；而在分離過程中，熵常常起關鍵作用。ASsep=-ASmix對于絕熱體系中混合后形成均相的理想體系:（1）若ASmix>0，則混合過程為自發過程；（2）若ASmix<0，則混合過程為非自發過程。我們可以通過統計熱力學方法推導混合熵的計算公式。【見課本，為物化中學習過的內容，自學】ASmixASmixASmixn=-RZnlnx一R2xinx【例2-1】已知空氣的大致組成（摩爾分數）為N20.78,O20.21,Ar0.01。求其摩爾混合熵和摩爾分離熵。13/18

解：ASmix=-RfxInx=—R（0.78xln0.78+0.21xln0.21+0.01xln0.01）=0.568R=0.568x8.31J/（mol-K）=4.72J/（mol-K）AS=—A=47J/（molK）sep mix一般情況下，只要向體系提供的能量大于混合熵，就可以實現分離。體系獲得的能量通常包括以下幾種：力學能、熱能、電能、光能、化學能。3、分開理想氣體或溶液需做的最小功（1）對于理想氣體或理想溶液，分子間的相互作用可以忽略。（2）溫度相等時，組分在混合狀態和分開狀態的內能相等。dU=0（3）當不做體積功時，PdV=0由以上條件，通過熱力學第一第二定律的綜合式可以推導出分離理想氣體或?理想溶液需做的最小功（wmin）和摩爾最小功（wmin）：-A「 mlnwmin=TASmix=—RTzxInx4、定義自由能：G三H-TS【自學推導過程】在等溫等壓且不做非體積功的條件下，自發過程總是朝著自由能減小的方向進行。二、敞開體系的化學平衡1、（1）在等溫等壓下月G、（2）定義體系中i物質的化學勢匕為：匕=（—）i由以上兩個條件推導出：dG二乙日叫i如果在非等溫等壓條件下：dG=一SdT+VdP+2、例：化學勢在溶劑萃取體系的應用對于理想溶液，溶質的化學勢匕與溶質的濃度，之間的關系為:日.=日。+RTlnc當溶質在A、B兩相分配平衡時，組分在兩相的化學勢必定相等，日=日i,A i日=日i,A i,B通過推導:c(?)c eqi,A=exp-(四—四) kB i^A-RT=exp(的到分配平衡常數K的表達式:14/18-Ar°、K=exp（一）RT因為平衡時組分在兩相的化學勢必定相等，所以，如果組分在B相的標準化學勢較低，則必須以較高的A相濃度來補償。如果AR0?是負值，則有K>1。也就是說，如果B相標準化學勢比A相的低，要使體系維持平衡，組分在B相的濃度必須比在A相的大，即組分必須從A相部分遷移至B相。不同溶質在兩相間分配比不同的實質：對于不同的組分而言，因為它們的標準化學勢不同，為了補償兩相間標準化學勢差異所發生的濃度變化也不同。三、有外場存在時的化學平衡外場的作用：1、提供外力幫助待分離組分進行輸運2、利用外場對不同組分作用力的不同，造成或擴大待分離組分之間的化學勢之差，起到促進分離的作用。 常見外場與對應的分離技術外場 分離技術舉例 外場分離技術舉例電（磁）場電泳分離、磁力分離、質譜 濃度梯度（化學勢場）透析重力場 沉降分離、重力分離 壓力梯度反滲透、過濾離心場 離心分離、離心過濾 溫度梯度（熱能）分子蒸餾【解釋】如果將外場給予體系中組分i的勢能記做R7"它的勢能就變成了化學勢的附加貢獻，為了區別，將體系內部產生的化學勢（由物質本身性質所決定的化學勢）記作rint，則有：IdG=-SdT+Vdp+Z（口血+從”，）dni-ARext-AR0XK=exp（ i i-）RT2.2分配平衡【學習要點】1、分配等溫線2、分配定律【教學內容】現代分離過程大多是在