陳鈺，梁紅蓮，盧艷紅，白月，孫炫超

廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，河北 廊坊 065000

2020年10月29日中國(guó)共產(chǎn)黨第十九屆五中全會(huì)上通過的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》指出，“堅(jiān)持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，把新發(fā)展理念貫穿發(fā)展全過程和各領(lǐng)域?！?021年1月28日中共中央政治局集體學(xué)習(xí)指出，“新發(fā)展理念是一個(gè)系統(tǒng)的理論體系，必須完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，把新發(fā)展理念貫徹到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全過程和各領(lǐng)域?！备叩葘W(xué)校教育在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有重要作用，所以，在高等學(xué)校教育過程中貫徹新發(fā)展理念具有必要性。

根據(jù)教育部發(fā)布的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》，在高等學(xué)校教育體系設(shè)置中共14個(gè)學(xué)科門類、112個(gè)一級(jí)學(xué)科。物理化學(xué)屬于理學(xué)學(xué)科門類中化學(xué)一級(jí)學(xué)科下的二級(jí)學(xué)科，主要通過物理手段研究化學(xué)變化、相變化等過程的變化規(guī)律，具體內(nèi)容包括熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、界面化學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等[1-3]。開爾文公式是描述蒸氣壓或溶解度隨曲率半徑變化的關(guān)系，是物理化學(xué)中界面化學(xué)章節(jié)的重要內(nèi)容。目前，阮建兵等[4]首次將新發(fā)展理念融入高職基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，創(chuàng)造性地解決了新發(fā)展理念在化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的貫徹問題，有利于提升基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性和趣味性，但是在物理化學(xué)教學(xué)中貫徹新發(fā)展理念未見諸文獻(xiàn)報(bào)道。本文以開爾文公式[5-10]為例，闡述創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念在物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用(圖1)。

圖1 以物理化學(xué)中開爾文公式為例說明新發(fā)展理念在高等學(xué)校教育的應(yīng)用圖

1 創(chuàng)新發(fā)展與開爾文公式

創(chuàng)新發(fā)展是新發(fā)展理念的核心，是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，其關(guān)鍵在于創(chuàng)造性和新穎性。開爾文公式(公式1和公式2)中的字母代表的含義如下：T表示開爾文溫度、R代表理想氣體常數(shù)、R′代表曲率半徑、p0代表平面液滴的飽和蒸氣壓、pr代表彎曲液面的飽和蒸氣壓、γ代表表面張力、Vm代表摩爾體積。開爾文公式可以從應(yīng)用領(lǐng)域、曲率維度、半徑范圍、曲面形狀、物質(zhì)形態(tài)等方面進(jìn)行創(chuàng)新(圖2)。教材上開爾文公式的應(yīng)用主要局限于液體的蒸氣壓和固體的溶解濃度[1]，即蒸發(fā)(液→氣)和液體溶解固體的過程。但是，其他的過程也可以創(chuàng)造性地引入開爾文公式，如冷凝(氣→液)、熔化(固→液)、凝結(jié)(液→固)、升華(固→氣)[11]、凝華(氣→固)、液體溶解氣體、液體溶解液體、固體溶解氣體、固體溶解固體、晶型轉(zhuǎn)變、固體分解[12]等(圖2a)。教材上開爾文公式主要針對(duì)于二維空間中1個(gè)平面和1個(gè)曲率的情況[1]，其實(shí)2個(gè)曲率的情形也可以用開爾文公式描述(圖2b)。同樣，三維空間中1個(gè)平面和1個(gè)曲率、2個(gè)曲率等其他情況也應(yīng)該可以用開爾文公式描述(圖2b)。

從曲率半徑范圍角度來分析，開爾文公式也可以創(chuàng)新。教材中對(duì)開爾文公式中的曲率半徑范圍沒有規(guī)定[1]，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)可知開爾文公式中的曲率半徑范圍應(yīng)該在微納米級(jí)適用性會(huì)比較強(qiáng)，毫厘米及以上尺度，曲率半徑對(duì)蒸氣壓的影響可能不大，但是開爾文公式可能需要修正。更加微觀的尺度(如亞納米、單原子級(jí)、質(zhì)子電子級(jí))開爾文公式更加需要修正[13,14](圖2c)。圖3是根據(jù)開爾文公式(公式1與公式2)以水在298 K時(shí)蒸氣壓隨曲率半徑為例而畫出的示意圖。圖3表明：當(dāng)曲率半徑大于20 nm時(shí)，水的蒸氣壓隨曲率半徑的增大而減小得非常??；當(dāng)曲率半徑小于2 nm時(shí)，水的蒸氣壓隨曲率半徑的減小而增加得非常大，如曲率半徑為0.3 nm和0.1 nm時(shí)水的蒸氣壓分別為1.04×105Pa和1.11×108Pa。圖3得出的上述結(jié)論與實(shí)際情況肯定存在較大偏差：實(shí)際情況是，當(dāng)曲率半徑大于20 nm時(shí)蒸氣壓隨曲率半徑的增大而減小的程度也會(huì)很大，曲率半徑為0.3 nm和0.1 nm時(shí)水的蒸氣壓也不可能如此之大，所以開爾文公式在不同的曲率半徑范圍應(yīng)該有所不同。由公式2可知T-pr與R′ -pr具有相似性，所以從溫度范圍角度來分析，開爾文公式也可以創(chuàng)新。開爾文公式推導(dǎo)時(shí)須假設(shè)附加壓力ps(公式3)[15]，由公式3可知當(dāng)R′極小時(shí)附加壓力ps極大，顯然此時(shí)這個(gè)假設(shè)可能不成立，所以其曲率半徑應(yīng)該有一定的最小值。

圖2 創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)用到開爾文公式

圖3 298 K條件下開爾文公式中水的蒸氣壓隨曲率半徑的關(guān)系圖

開爾文公式中曲率半徑R′假設(shè)為恒定值(即球形)，但是很多實(shí)際情況(如橢球體、柱體(棱柱、圓柱)、錐體(棱錐、圓錐)、臺(tái)體(棱臺(tái)、圓臺(tái)))很難確定曲率半徑或者說沒有曲率半徑(圖2d)[11]，很多納米材料的形貌(如微納多棱柱、微納多棱錐、微納多棱臺(tái)、微納二維片、微納不規(guī)則形狀、堆積微納空間)也是如此，此時(shí)開爾文公式肯定需要修正，便具有很大的創(chuàng)新空間。開爾文公式在物質(zhì)形態(tài)方面也可以進(jìn)行創(chuàng)新。教材中對(duì)開爾文公式中的物質(zhì)形態(tài)主要是液態(tài)和固態(tài)[1]，但是其他情況(如超臨界態(tài)、等離子體、超固態(tài)、中子態(tài)、不同種類物質(zhì)、混合物，圖2e)開爾文公式應(yīng)該需要修正。從各個(gè)角度對(duì)開爾文公式進(jìn)行深刻討論能體現(xiàn)新發(fā)展理念中的創(chuàng)新發(fā)展的精神，打破學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的思維定勢(shì)及激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，能促進(jìn)物理化學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

2 協(xié)調(diào)發(fā)展與開爾文公式

協(xié)調(diào)發(fā)展是新發(fā)展理念的重要手段和目標(biāo)，其關(guān)鍵在于在全局中的發(fā)展和在整體中的發(fā)展。開爾文公式的教學(xué)也應(yīng)該協(xié)調(diào)發(fā)展。開爾文公式可以聯(lián)系溶解度和蒸氣壓兩個(gè)角度進(jìn)行分析(圖4a)。開爾文公式中含有曲率半徑R′和表面張力γ，可以根據(jù)曲率半徑R′和表面張力γ聯(lián)系到吉布斯吸附公式、楊氏方程、表面張力定義、潤(rùn)濕方程(沾濕、浸濕和鋪展)。另外，表面張力定義中的非體積功W′和吉布斯自由能G可以與熱力學(xué)基本方程、體積功與非體積功、過程量與狀態(tài)函數(shù)、可逆過程與不可逆過程相聯(lián)系；潤(rùn)濕方程中的潤(rùn)濕過程可以與化學(xué)過程、相變過程、混合過程、簡(jiǎn)單pVT過程相聯(lián)系(圖4b)。開爾文公式的公式形式與動(dòng)力學(xué)中的阿倫尼烏斯公式、溶液熱力學(xué)中的依數(shù)性公式、化學(xué)平衡中的范特霍夫等壓式十分相似(圖4c)，所以這些公式之間的協(xié)調(diào)教學(xué)具有重要意義。物理化學(xué)的各個(gè)章節(jié)與開爾文公式之間的聯(lián)系教學(xué)體現(xiàn)新發(fā)展理念中協(xié)調(diào)發(fā)展的精神，促進(jìn)物理化學(xué)的整體教學(xué)。

圖4 協(xié)調(diào)發(fā)展應(yīng)用到開爾文公式

3 綠色發(fā)展與開爾文公式

綠色發(fā)展是新發(fā)展理念的重要趨勢(shì)，其關(guān)鍵在于尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然。開爾文公式可以解釋過飽和蒸氣、過熱液體、過飽和溶液、毛細(xì)管冷凝、噴霧干燥等現(xiàn)象或應(yīng)用(圖5)[1,16]。在這些現(xiàn)象或應(yīng)用中融入綠色發(fā)展理念是開爾文公式融入新發(fā)展理念的較好途徑。開爾文公式解釋過飽和蒸氣時(shí)可以引入綠色人工降雨：由于AgI不穩(wěn)定、價(jià)格昂貴、不可降解且不易回收，把教材中AgI微粒的凝聚中心改成綠色、低成本、可降解、可回收的凝聚中心則有利于人工降雨的綠色可持續(xù)發(fā)展。開爾文公式解釋過熱液體時(shí)可以通過引入離子液體、低共熔溶劑等新型綠色溶劑[17]以促進(jìn)綠色發(fā)展。水是常規(guī)的綠色溶劑，但是水的應(yīng)用范圍十分局限，所以引入溶解性好、有催化能力且設(shè)計(jì)性強(qiáng)的新型綠色溶劑(如離子液體、低共熔溶劑)對(duì)于綠色溶解分離、綠色催化、綠色傳感等領(lǐng)域具有重大意義。

開爾文公式解釋過飽和溶液中生成晶粒時(shí)可以引入綠色溶劑以實(shí)現(xiàn)納米材料的綠色合成，為新材料的綠色發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，可以投入的小晶體調(diào)控綠色納米材料的尺寸和形貌。如果投入晶種是其他材料，那么也可以得到功能化的綠色核殼納米材料。開爾文公式解釋毛細(xì)管凝結(jié)時(shí)可以引入綠色農(nóng)業(yè)的概念。土壤中細(xì)孔液面上的飽和蒸氣壓比平面上的飽和蒸氣壓低，水蒸氣容易凝結(jié)在土壤細(xì)孔中，土壤中的濕度保持比較容易。把濕潤(rùn)的固體粉碎成細(xì)顆粒后，由開爾文公式可知細(xì)顆粒中的液態(tài)物質(zhì)飽和蒸氣壓較高，當(dāng)外加壓力一定時(shí)則細(xì)顆粒中的液態(tài)物質(zhì)比平面中的液態(tài)物質(zhì)更容易揮發(fā)。可以從上述過程中引入液態(tài)物質(zhì)的循環(huán)利用以實(shí)現(xiàn)綠色干燥的概念。物理化學(xué)中開爾文公式融入綠色發(fā)展，可以促進(jìn)新發(fā)展理念中的綠色可持續(xù)發(fā)展的精神。

4 開放發(fā)展與開爾文公式

開放發(fā)展是新發(fā)展理念的重要支撐，其關(guān)鍵在于主動(dòng)順應(yīng)并引領(lǐng)全球化潮流。物理化學(xué)中開爾文公式也應(yīng)該開放發(fā)展，主動(dòng)順應(yīng)并引領(lǐng)教育的全球化，具體舉措如圖6所示。首先，可以在開爾文公式中融合中文教材和英語教材，吸收國(guó)外教材的精華，促進(jìn)學(xué)生對(duì)開爾文公式的理解(圖6a)。第二，可以在開爾文公式教學(xué)中融入中文論文和英語論文里面的精華(圖6b)。陶等人[18]認(rèn)為通過開爾文公式計(jì)算蒸氣冷凝和液體沸騰溫度會(huì)有一定的誤差并對(duì)誤差進(jìn)行了分析。Fisher等人[19]認(rèn)為開爾文公式對(duì)水飽和蒸氣壓的計(jì)算可以適用到曲率半徑為4 nm。第三，百度百科和維基百科的融合也可以增加學(xué)生對(duì)開爾文公式從不同角度的理解(圖6c)。最后，在開爾文公式教學(xué)中，通過中外老師的合作教學(xué)、中外學(xué)生的共同交流、中英文混合教學(xué)、中英講座論壇、中英文會(huì)議等形式(圖6d)更能促進(jìn)體現(xiàn)開放發(fā)展的理念。

圖6 開放發(fā)展應(yīng)用到開爾文公式的示意圖

5 共享發(fā)展與開爾文公式

共享發(fā)展是新發(fā)展理念的重要支撐，其關(guān)鍵在于全民共享和共同富裕。通過開爾文公式的共享(圖7)可以體現(xiàn)新發(fā)展理念的共享發(fā)展精神。首先，以廊坊師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院的物理化學(xué)課程為例，QQ動(dòng)態(tài)、QQ群是學(xué)生們最喜歡的開爾文公式等物理化學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的分享平臺(tái)。其中QQ群包括班級(jí)QQ群、專業(yè)QQ群、學(xué)院QQ群，由于QQ群具有文件長(zhǎng)期保存的功能，所以學(xué)生們最為喜歡。QQ動(dòng)態(tài)中學(xué)生們經(jīng)常配一些動(dòng)漫、激勵(lì)的文字或自己的心情以分享開爾文公式等物理化學(xué)知識(shí)。第二，由于微信的廣泛使用，微信公眾號(hào)、微信朋友圈、微信群等共享方式能很方便地與全世界、省、市等師生分享開爾文公式等物理化學(xué)知識(shí)。第三，關(guān)于開爾文公式等物理化學(xué)知識(shí)更為專業(yè)的分析可以通過論壇、講座、報(bào)紙、雜志、微博、百度文庫、學(xué)習(xí)通等方式進(jìn)行深入的探討。最后，抖音、快手等最流行的直播分享方式更要加以利用，以擴(kuò)大開爾文公式等物理化學(xué)知識(shí)的傳播，讓不同基礎(chǔ)的學(xué)生都能喜歡上開爾文公式。

圖7 共享發(fā)展應(yīng)用到開爾文公式的示意圖

6 教學(xué)設(shè)計(jì)

6.1 教學(xué)目標(biāo)

[知識(shí)與技能]記憶并理解開爾文公式，了解開爾文公式的推導(dǎo)。

[過程與方法]通過開爾文公式的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握開爾文公式解釋過飽和溶液、過飽和蒸氣、過熱液體、毛細(xì)管凝、噴霧干燥等應(yīng)用的內(nèi)在規(guī)律，并掌握與開爾文公式有共同形式的其他公式的共同規(guī)律。

[情感態(tài)度與價(jià)值觀]通過開爾文公式的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，增加學(xué)生的愛國(guó)主義情懷和科技自立自強(qiáng)的精神，培養(yǎng)學(xué)生通過新發(fā)展理念的學(xué)習(xí)為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展而奮斗終身的偉大理想。

6.2 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

[教學(xué)重點(diǎn)]開爾文公式對(duì)過飽和溶液、過飽和蒸氣、過熱液體、毛細(xì)管凝、噴霧干燥現(xiàn)象的解釋。

[教學(xué)難點(diǎn)]開爾文公式與創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念的融合。

6.3 教學(xué)要求

掌握開爾文公式及新發(fā)展理念。

6.4 教學(xué)方式與手段

[教學(xué)方式]講授法、演示法、討論法、提問法。

[教學(xué)手段]PPT、板書、視頻、實(shí)物展示、模型。

6.5 教學(xué)過程

[環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入]

黑板上方橫幅展示新發(fā)展理念的內(nèi)容并跟學(xué)生一起朗讀。

播放人工降雨的視頻。

講臺(tái)上演示過熱液體暴沸和加入沸石后不發(fā)生暴沸。

上節(jié)課講了彎曲液面所受的壓力不同于平面液面所受的壓力，那么彎曲液面的蒸氣壓與平面液面的蒸氣壓是不是也不同呢？如果不同，那么什么公式可以定量描述彎曲液面的蒸氣壓和平面液面的蒸氣壓之間的關(guān)系呢？此公式與橫幅內(nèi)容、播放的視頻及實(shí)驗(yàn)演示又有什么關(guān)系呢？

設(shè)計(jì)意圖：用學(xué)生感興趣的話題、工業(yè)上的應(yīng)用和上節(jié)課學(xué)的物理化學(xué)知識(shí)引入新課，吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。

[環(huán)節(jié)二：新課講授]

PPT展示開爾文公式推導(dǎo)的過程及公式形式，強(qiáng)調(diào)開爾文公式中各個(gè)字母代表的含義和單位。向?qū)W生提問：開爾文公式的假設(shè)有哪些呢？讓學(xué)生們相互討論并積極發(fā)言。

根據(jù)學(xué)生們的回答補(bǔ)充相關(guān)假設(shè)，總結(jié)開爾文公式中的假設(shè)：球形、忽略壓力對(duì)液體體積影響、忽略壓力對(duì)密度的影響、忽略逸度因子、曲率半徑在適當(dāng)范圍、等溫等壓。

向?qū)W生提問：根據(jù)這些假設(shè)開爾文公式可以從哪些角度進(jìn)行創(chuàng)新呢？并讓學(xué)生相互討論并積極發(fā)言。

根據(jù)學(xué)生們的回答，從應(yīng)用領(lǐng)域、曲率維度、半徑范圍、曲面形狀、物質(zhì)形態(tài)等角度闡述開爾文公式創(chuàng)新的必要性(圖2)。同時(shí)，講解開爾文公式的過程中結(jié)合新發(fā)展理念中的創(chuàng)新發(fā)展以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，爭(zhēng)取在科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大創(chuàng)新。

PPT展示不同曲率半徑水滴的蒸氣壓圖(圖3)，并指出根據(jù)開爾文公式計(jì)算會(huì)與實(shí)際情況存在偏差，且偏差的原因之一可以從本小節(jié)開爾文公式的創(chuàng)新角度加以解釋，以印證開爾文公式創(chuàng)新的正確性。

在黑板上板書開爾文公式，繼續(xù)強(qiáng)調(diào)開爾文公式的重要性，并向?qū)W生提問：開爾文公式與哪些知識(shí)相關(guān)呢？讓學(xué)生們相互討論并積極發(fā)言。

PPT展示開爾文公式在計(jì)算蒸氣壓和溶解度兩個(gè)領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)性，以及開爾文公式中表面張力、曲率半徑和本章中其他公式中含有表面張力、曲率半徑的公式的關(guān)聯(lián)性，開爾文公式與其他章節(jié)中具有與其相似的公式的關(guān)聯(lián)性(圖4)。進(jìn)一步用PPT展示物理化學(xué)教材[1]中與開爾文公式關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，讓學(xué)生中能從全局和整體理解開爾文公式(表1)。同時(shí)，講解開爾文公式的過程結(jié)合新發(fā)展理念中的協(xié)調(diào)發(fā)展以激發(fā)學(xué)生的協(xié)調(diào)發(fā)展精神。

表1 物理化學(xué)教材中與開爾文公式相關(guān)的各個(gè)章節(jié)

向?qū)W生提問：綠色化學(xué)是什么呢？讓學(xué)生們相互討論并積極發(fā)言。然后讓兩個(gè)學(xué)生上講臺(tái)花兩分鐘談?wù)剬?duì)綠色化學(xué)的看法，講臺(tái)下的學(xué)生也可以加以補(bǔ)充或反駁。

PPT展示綠色化學(xué)的原則[20](表2)并逐一講解。在用開爾文公式解釋過飽和蒸氣、過熱液體、過飽和溶液、毛細(xì)管冷凝、噴霧干燥等現(xiàn)象的過程中(圖5)結(jié)合綠色化學(xué)的原則加以分析，突出綠色降雨、綠色溶劑、綠色合成、綠色農(nóng)業(yè)、綠色干燥等在實(shí)際科學(xué)研究或工業(yè)生產(chǎn)中的必要性和重要意義，進(jìn)而過渡到新發(fā)展理念中的綠色發(fā)展精神。

表2 綠色化學(xué)的12條原則

PPT展示并講解中文和英文物理化學(xué)教材[1,21]、論文[14,18]、百科(圖6a、6b、6c)關(guān)于開爾文公式的描述，關(guān)鍵在于闡述兩種語言背景下開爾文公式的差別與聯(lián)系，讓學(xué)生能汲取國(guó)內(nèi)外各種學(xué)習(xí)資料的優(yōu)點(diǎn)及促進(jìn)學(xué)生對(duì)開爾文公式的理解。

向?qū)W生提問：談?wù)勀銈儗?duì)國(guó)外教材、論文、百科描述開爾文公式有什么新收獲？讓學(xué)生們相互討論并積極發(fā)言。視頻播放國(guó)外物理化學(xué)老師講解開爾文公式的視頻(1-3分鐘)并鼓勵(lì)學(xué)生組織國(guó)內(nèi)外師生舉辦關(guān)于開爾文公式的論壇、講座、小型會(huì)議等(圖6d)，并把相關(guān)情況記入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，進(jìn)而過渡到培養(yǎng)學(xué)生的共享發(fā)展精神。

現(xiàn)場(chǎng)用手機(jī)向?qū)W生演示通過微信朋友圈分享事先準(zhǔn)備的開爾文公式總結(jié)，然后讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)用手機(jī)寫出自己關(guān)于開爾文公式的總結(jié)，由于公式用手機(jī)不好編輯，也可以讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)用紙寫出開爾文公式的總結(jié)然后拍照上傳到微信朋友圈。這樣能及時(shí)讓學(xué)生嘗到共享開爾文公式等物理化學(xué)知識(shí)的快樂，為貫徹新發(fā)展理念中的共享發(fā)展精神提供鋪墊。

[環(huán)節(jié)三：鞏固提升]

向?qū)W生實(shí)物展示球體、棱柱等立體圖，并向?qū)W生提問：假設(shè)物質(zhì)是棱柱(如正方體)且其他條件都不變時(shí)，開爾文公式會(huì)不會(huì)發(fā)生改變？開爾文公式具體又怎么推導(dǎo)呢？

PPT展示棱柱(如正方體)時(shí)開爾文公式的推導(dǎo)過程(公式4-13)，其中公式3中ps代表附加壓力，V代表體積，γ代表表面張力，As代表表面積[1]。公式4中x，y，z代表長(zhǎng)方體三條邊的邊長(zhǎng)。

設(shè)計(jì)意圖：繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生打破教材中的固定思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和科技自立自強(qiáng)的熱情，貫徹新發(fā)展理念中的第一位的發(fā)展理念(即創(chuàng)新發(fā)展)。

[環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)]

選擇圖7中的各種共享方式(QQ群，QQ動(dòng)態(tài)，微信群，微信公眾號(hào)，抖音直播，快手直播，論壇，講座，會(huì)議等)中的其中3種方式談?wù)勀銓?duì)開爾文公式體現(xiàn)新發(fā)展理念的看法與感想。要求學(xué)生拍照或截屏保存相關(guān)記錄，發(fā)給物理化學(xué)課代表后記入平時(shí)成績(jī)。

7 結(jié)語

總之，本文以開爾文公式為例探討新發(fā)展理念在物理化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，把創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念貫穿到物理化學(xué)教學(xué)的全過程和各章節(jié)。然后通過開爾文公式的教學(xué)設(shè)計(jì)展示貫徹新發(fā)展理念的具體過程。以開爾文公式為例基于新發(fā)展理念的物理化學(xué)教學(xué)探討可以促進(jìn)物理化學(xué)課程的高質(zhì)量發(fā)展，加快新時(shí)代物理化學(xué)課程建設(shè)的新格局，貫穿落實(shí)新發(fā)展理念，對(duì)化學(xué)、理學(xué)乃至整個(gè)高等學(xué)校教育的發(fā)展具有重要的引領(lǐng)和示范作用。