信息技术与化学
基于“第一性原理思维”的双液系气液平衡相图计算模拟实验教学设计*
张浩** , 王淼政, 孙惠民
中国药科大学理学院 江苏南京 211198
Teaching Design of Binary Vapor-Liquid Phase Diagram Simulation Experiment Based on “First-Principles Thinking”
ZHANG Hao** , WANG Miao-Zheng, SUN Hui-Min
School of Science, China Pharmaceutical University, Nanjing 211198, China
摘要： 物理化学经典实验“双液系气液平衡相图”教学过程存在重操作轻原理的现状,本文运用“第一性原理思维”模型设计双液系气液平衡相图的计算模拟教学实验,旨在培养学生底层逻辑推演与创新能力。该实验利用Python科学计算生态,从热力学原理出发构建理想与非理想溶液气液平衡相图的模拟计算流程,并运用交互式控件动态演示相变化过程。模拟结果复现了各类气液平衡相图与非理想体系共沸现象,直观揭示了分子间作用对宏观相行为的影响机制。该实验将抽象的热力学理论转化为可交互的动态推演过程,实现了从验证性学习向探索性模拟的转变,有效提升了学生解决复杂问题的底层思维,为计算模拟与经典实验的教学融合提供参考。
关键词： 物理化学 ,
第一性原理思维 ,
气液平衡 ,
Python ,
跨学科教学
收稿日期: 2026-03-27
基金资助: *中国药科大学教学研究改革课题专项研究(2025XJZX04)
通讯作者:
**E-mail:hzhang@cpu.edu.cn
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