物理化學(xué)B(一) 教學(xué)大綱

1、物理化學(xué)B(一) 一、課程說明課程編號：150703X10課程名稱（中/英文）：物理化學(xué)B(一)/ Physical Chemistry B (I)課程類別：大類基礎(chǔ)課學(xué)時/學(xué)分：48/3.5先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，無機化學(xué)適用專業(yè)：對物理化學(xué)要求一般的化學(xué)化工類專業(yè)。教材、教學(xué)參考書：陳啟元、劉士軍主編. 物理化學(xué). 北京：科學(xué)出版社. 2012年；胡英主編. 物理化學(xué). 北京：高等教育出版社. 2014年； 韓德剛、高執(zhí)棣、高盤良. 物理化學(xué). 北京：高等教育出版社. 2009年； 傅獻(xiàn)彩等. 物理化學(xué). 北京：高等教育出版社. 2005年；各種物理化學(xué)習(xí)題解答一類的書籍二、課程設(shè)置

2、的目的意義物理化學(xué)是一門基礎(chǔ)的化學(xué)理論課，是化學(xué)化工類專業(yè)的一門主干基礎(chǔ)課。它是從化學(xué)現(xiàn)象與物理現(xiàn)象的聯(lián)系入手，借助數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科的基本原理及手段，來探求化學(xué)變化中最具普遍性的基本規(guī)律的一門學(xué)科。它以化學(xué)實驗結(jié)果為基礎(chǔ)建立合理假設(shè)或模型，并通過歸納、演繹，得到反映化學(xué)過程普遍規(guī)律的理論，形成定量探究化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的定律及函數(shù)。它是各專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程的化學(xué)理論基礎(chǔ)，是將化學(xué)理論原理與其它學(xué)科連接起來的橋梁。通過本課程學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生掌握“邏輯推理和實驗驗證相結(jié)合”的科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生運用物理化學(xué)原理指導(dǎo)對化學(xué)過程進(jìn)行研究的能力，為后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課奠定扎實的物理化學(xué)知識基礎(chǔ)。三、課程的

3、基本要求“物理化學(xué)B(一)”是“物理化學(xué)”課程中的第一部分，包括熱力學(xué)基本定律與函數(shù)、化學(xué)熱力學(xué)原理與應(yīng)用、相平衡原理等內(nèi)容。通過本課程學(xué)習(xí)，在知識體系方面，為學(xué)生建立起系統(tǒng)的化學(xué)熱力學(xué)理論與框架，學(xué)生應(yīng)掌握化學(xué)熱力學(xué)的基本定律、概念和熱力學(xué)判據(jù)的計算和運用，掌握相律原理和相圖繪制方法；理解化學(xué)熱力學(xué)的基本原理及公式演繹過程。在能力培養(yǎng)方面，通過本門課程的學(xué)習(xí)，重點化學(xué)掌握熱力學(xué)研究方法，熟悉根據(jù)熱力學(xué)原理分析問題和解決問題的一般流程，具有一定的熱學(xué)原理分析和解決化學(xué)反應(yīng)過程和相平衡中化學(xué)熱力學(xué)問題的能力。在科學(xué)素質(zhì)方面，因為化學(xué)熱力學(xué)不僅涉及物理和化學(xué)知識，還涉及數(shù)學(xué)推演，而且相關(guān)的數(shù)學(xué)推演

4、受物理量性質(zhì)制約。因此，通過本門課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S邏輯，養(yǎng)成良好的，全面分析問題的習(xí)慣，為后繼的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)。四、教學(xué)內(nèi)容、重點難點及教學(xué)設(shè)計章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時分配教學(xué)重點教學(xué)難點教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實踐緒論物理化學(xué)學(xué)科的形成與發(fā)展，作用與特點；課程學(xué)習(xí)方法與教學(xué)要求。220物理化學(xué)的作用與特點在典型歷史事件的基礎(chǔ)上，結(jié)合化學(xué)化工專業(yè)的相關(guān)實例，說明開設(shè)物理化學(xué)課程的作用與意義。第1章熱力學(xué)基本概念和基本定律熱力學(xué)基本概念；物態(tài)方程； 熱力學(xué)第0、1、2、3定律；熱力學(xué)能(U)、焓(H)和熵(S)的概念與意義

5、；880各熱力學(xué)定律的實質(zhì)和數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理意義；熱力學(xué)能、焓、熵等熱力學(xué)函數(shù)的概念及意義；熵判據(jù)意義和運用條件；不同條件下，各熱力學(xué)函數(shù)變量的計算可逆過程概念的理解；U、H、S、的物理意義；各種熱力學(xué)公式的意義和適用條件；正確掌握相關(guān)熱力學(xué)變量的計算及運用通過實例歸納出概念，將嚴(yán)格數(shù)學(xué)推演與熱力學(xué)函數(shù)物理意義相結(jié)合，由熱力學(xué)基本定律導(dǎo)出各種條件下的實用計算式。組織12次課堂練習(xí)，強化學(xué)生化學(xué)對熱力學(xué)的理解。第2章 熱力學(xué)勢函數(shù)和基本方程自由能；封閉體系熱力學(xué)基本方程及其簡單應(yīng)用；封閉體系A(chǔ)和G的計算及其應(yīng)用；偏摩爾量及其性質(zhì)；普遍的系熱力學(xué)基本方程與化學(xué)勢；氣體的化學(xué)勢與逸度；標(biāo)準(zhǔn)態(tài)與凝聚態(tài)

6、物質(zhì)化學(xué)勢10100G和A自由能的引出及應(yīng)用；封閉體系熱力學(xué)基本方程及相關(guān)熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式的導(dǎo)出；偏摩爾量的引出和化學(xué)勢的定義及應(yīng)用；混合氣體體系的化學(xué)勢與氣體壓強的關(guān)系；凝聚態(tài)純物質(zhì)混合體系中組元的化學(xué)勢與組成的關(guān)系自由能判據(jù)的適用條件；熱力學(xué)函數(shù)間關(guān)系式的意義；偏摩爾量的概念及意義；化學(xué)勢的定義及意義在對熵判據(jù)應(yīng)用條件剖析的基礎(chǔ)上說明自由能判據(jù)引出的應(yīng)用及應(yīng)用條件；由溶液容量性質(zhì)與組元組成關(guān)系的特性闡明偏摩爾量的特點，明確化學(xué)勢與吉布斯自由能的 關(guān)系。通過作業(yè)、課堂練習(xí)及課堂討論等方法強化教學(xué)。第3章溶液熱力學(xué)及活度溶液的組成與表示方法；稀溶液兩個經(jīng)驗定律；理想溶液熱力學(xué)；稀溶液熱力學(xué)；實

7、際溶液熱力學(xué)；滲透因子和超額函數(shù)880溶液的分類與定義；兩個稀溶液定律及稀溶液依數(shù)性；溶液體系中各組元化學(xué)勢與其組成（濃度、活度）的關(guān)系；溶液熱力學(xué)性質(zhì)及 計算化學(xué)勢與溶液組成（濃度、活度）的關(guān)系；活度的概念及參考態(tài)的意義和選擇以稀溶液經(jīng)驗定律為基礎(chǔ)（無機化學(xué)講過），闡明化學(xué)熱力學(xué)對溶液的分類，引出活度的概念，建立化學(xué)勢與溶液組分活度的關(guān)系。第4章化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)及化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)體系的狀態(tài)描述； 熱化學(xué)；化學(xué)反應(yīng)親合勢與化學(xué)反應(yīng)判據(jù)；化學(xué)反應(yīng)等溫方程式與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)；化學(xué)反應(yīng)等壓方程式溫度對化學(xué)平衡的影響；反應(yīng)偶合與同時平衡10100化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的概念及影響因素；化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)判據(jù)；化學(xué)反

8、應(yīng)的等溫方程式，平衡常數(shù)和平衡移動；化學(xué)反應(yīng)的等壓方程式及應(yīng)用；同時平衡熱力學(xué)方程的建立特定熱效應(yīng)與一般反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系；平衡常數(shù)與平衡移動的關(guān)系，特別是對勒夏特列原理的熱力學(xué)解釋；同時平衡計算方程組的建立引導(dǎo)學(xué)生將本章內(nèi)容與先修課程的相關(guān)內(nèi)容相結(jié)合，區(qū)別本課程與先修課程在此的差異。第5章 相平衡熱力學(xué)及相圖吉布斯相律；單元系相圖； 二元系的氣-液平衡相圖；二元系的固-液平衡相圖；三元系相圖簡介10100Gibbs相律的導(dǎo)出、意義及計算；液態(tài)不互溶的簡單共晶型、包晶型二元系相圖 ；液態(tài)互溶（或部分互溶）的簡單共晶型、包晶型二元系相圖；三元系簡單共晶型 相圖獨立組元數(shù)、獨立化學(xué)反應(yīng)方程式數(shù)及濃度限制條件的確定；如何確定相區(qū)內(nèi)存在的相；分餾原理；杠桿規(guī)則；冷卻過程分析以單元系相圖為基礎(chǔ)分析相律在相圖中的應(yīng)用；特別注意同圖形而不同狀態(tài)體系的相圖；此外，配以相圖模型幫助學(xué)生理解三元系 相圖。注：實踐包括實驗、上機等五、實踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求本課程不含實驗內(nèi)容。六、考核方式及成績評定本課程考核是平時成績和期終考試成績相結(jié)合形成最終的課程成績。因本課程具有“概念抽象、理論推演較多、系統(tǒng)性強”等特點，教學(xué)宜以教師講解難點為主，對一般的初學(xué)本課程的工科專業(yè)班級而言，不宜采用課堂討論等教學(xué)形式。平時成績的評定主要來源于作業(yè)和課堂練習(xí)（或章節(jié)測驗，或課堂提問），其比例由任課教師自行確