面向超临界流体的物理化学(热力学)教学案例设计与实践
Teaching Case Design and Practice of Physical Chemistry Thermodynamics in the Field of Supercritical Fluids
摘要: 物理化学中热力学部分是化学、化工及相关专业的核心基础知识,但其理论抽象、公式繁多,学生常感到枯燥难懂,难以建立理论与实际应用的联系。为解决这一问题,本文以“超临界流体”这一前沿且应用广泛的领域作为教学案例,进行了精心的设计与教学实践。案例将热力学基本概念(如相图、临界点、偏摩尔量、逸度、化学势等)融入超临界CO2萃取技术的具体情境中,通过“问题驱动–理论探究–应用实践–前沿拓展”的教学模式,旨在激发学生学习兴趣,深化对热力学原理的理解,并培养其解决复杂工程问题的能力和创新思维。教学实践表明,该案例能有效提升教学效果,实现知识、能力与素质的有机融合。
Abstract: The thermodynamics in Physical chemistry is a core fundamental knowledge for chemistry, chemical engineering, and related majors. However, its theoretical abstractness and numerous formulas often make students find it’s difficult to understand, struggling to establish the connection between theory and practical application. To address this issue, this paper takes “supercritical fluid”—a cutting-edge and widely applied field—as a teaching case, presenting its careful design and teaching practice. The case integrates fundamental thermodynamic concepts (such as phase diagrams, critical point, partial molar quantities, fugacity, chemical potential, etc.) into the specific context of supercritical CO2 extraction technology. Adopting a “problem-driven → theoretical inquiry → application Practice → frontier expansion” teaching model, it aims to stimulate students’ interest in learning, deepen their understanding of thermodynamic principles, and cultivate their ability to solve complex engineering problems and innovative thinking. Teaching practice shows that this case can effectively enhance teaching outcomes, achieving the organic integration of knowledge, ability, and quality.
文章引用:黄海燕, 朱娣, 马跃, 岳长涛, 高成地. 面向超临界流体的物理化学(热力学)教学案例设计与实践[J]. 创新教育研究, 2026, 14(9): 593-598. https://doi.org/10.12677/ces.2026.149723

参考文献

[1] 杨冬, 张婷. 基于“学以致用”的物理化学课程教学设计——胶体稳定与聚沉研究[J]. 化工时刊, 2026, 40(3): 108-112.
[2] 吕伟欣, 李雷. 制冷原理多场景案例融入“物理化学”课程教学的实践与探索[J]. 科技风, 2026(9): 118-120.
[3] 李莉. 科研案例在“物理化学”教学中的融合与实施[J]. 广州化工, 2025, 53(22): 186-189.
[4] 陈学青, 刘秀伍, 张继军. 物理化学中热力学理论在丙酮回收中的应用[J]. 广东化工, 2024, 51(11): 233-236.
[5] 黄海燕, 朱娣, 马跃, 岳长涛, 高成地. 物理化学知识图谱的构建及其在自主学习中的应用[J]. 创新教育研究, 2025, 13(8): 666-671.
[6] 周晓荣, 方华, 王又容, 陈浩, 费会, 徐玉玲. 基于培养科研思维的大学物理化学教学的探索[J]. 广州化工, 2023, 51(5): 227-228+231.
[7] 尚小红. “物理化学”课程教学中激发学生学习兴趣的一些体会[J]. 化工时刊, 2023, 37(1): 63-65.
[8] 荣春光, 陈立钢, 张秀成, 向兴德, 周志强. 物理化学基础知识在化工热力学教学中的应用[J]. 大学化学, 2023, 38(5): 254-260.
[9] 郑勇, 王鑫, 王凯, 田大勇, 牛永生. 化工专业物理化学课程线上线下混合式教学的研究[J]. 化工管理, 2022(22): 54-56.
[10] 付凤艳. 《物理化学》课程热力学教学研究[J]. 山东化工, 2020, 49(24): 180+182.
[11] 黄海燕, 马跃. 物理化学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2024: 5-22.
[12] 潘婷, 沈宇, 刘绪, 李祥春, 赖文勇. 基于兴趣激发与价值引领的物理化学课程重构[J]. 大学化学, 2026, 41(7): 8-16.
[13] 阮北, 陈迎笑, 杨莹莹, 李平, 武克忠. 项目式学习在物理化学课程教学中的运用——以“ClO2氧化除铁”项目设计为例[J]. 大学化学, 2026, 41(4): 80-89.