物理化學(xué)課程教學(xué)大綱

1、物理化"課程教學(xué)大綱、課程說明一課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學(xué)分；課程名稱：物理化學(xué)PhysicalChemistry所屬專業(yè)：材料化學(xué)課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：專業(yè)課必選學(xué)分：3學(xué)分54學(xué)時(shí)二課程簡介、目標(biāo)與任務(wù)、先修課與后續(xù)相關(guān)課程；課程簡介：物理化學(xué)又稱理論化學(xué),是從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手,從而找出化學(xué)運(yùn)動(dòng)中最具普遍性的根本規(guī)律的一門學(xué)科.共包括4局部內(nèi)容：第1局部,熱力學(xué).內(nèi)容包括：熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)勢、化學(xué)平衡、相平衡.第2局部,電化學(xué).內(nèi)容包括：電解質(zhì)溶液、可逆電池電動(dòng)勢、不可逆電池過程.第3局部,外表現(xiàn)象與分散系統(tǒng).內(nèi)容包括：外表現(xiàn)

2、象、分散系統(tǒng).第4局部,化學(xué)動(dòng)力學(xué).內(nèi)容包括：化學(xué)動(dòng)力學(xué)根本原理、復(fù)合反響動(dòng)力學(xué).目標(biāo)與任務(wù)：使學(xué)生掌握物理化學(xué)根本概念及計(jì)算方法,同時(shí)還應(yīng)得到一般科學(xué)方法的練習(xí)和邏輯思維水平的培養(yǎng).這種練習(xí)和培養(yǎng)應(yīng)貫穿在課堂教學(xué)的整個(gè)過程中,使學(xué)生體會(huì)和掌握怎樣由實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)進(jìn)行歸納和演繹,或由假設(shè)和模型上升為理論,并結(jié)合具體條件用理論解決實(shí)際問題的方法.先修課與后續(xù)相關(guān)課程：先修課：高等數(shù)學(xué)微分、積分、大學(xué)普通物理、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)后續(xù)相關(guān)課程：無.三教材與主要參考書.教材：物理化學(xué)簡明教程,第四版,印永嘉等編,高等教育出版社出版.2007參考書目：1付獻(xiàn)彩主編,?物理化學(xué)?上、下冊(cè).第五版.

3、高等教育出版社出版.20062胡英主編,?物理化學(xué)?上、中、下冊(cè).第一版,北京：高等教育出版社出版.20013宋世謨主編,?物理化學(xué)?上、下冊(cè),第四版.北京：高等教育出版社出版.20014物理化學(xué)簡明教程例題與習(xí)題,第二版,印永嘉等編,高等教育出版社出版、課程內(nèi)容與安排緒論講授,1學(xué)時(shí).第一章熱力學(xué)第一定律1.1 熱力學(xué)的研究對(duì)象1.2 幾個(gè)根本概念1.3 能量守恒1.4 體積功1.5 定容及定壓下的熱1.6 理想氣體的熱力學(xué)能和始1.7 熱容1.8 理想氣體的絕熱過程1.9 實(shí)際氣體的節(jié)流膨脹1.10 化學(xué)反響的熱效應(yīng)1.11 生成始及燃燒始1.12 反響始與溫度的關(guān)系一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講

4、授,8學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：熱力學(xué)第一定律、體積功的計(jì)算、熱容、熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用、始、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響始.【重點(diǎn)掌握】：熱力學(xué)第一定律、體積功的計(jì)算、始.【掌握】：熱力學(xué)第一定律文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式,熱力學(xué)第一定律在簡單狀態(tài)變化PVT相變化及化學(xué)變化中的應(yīng)用,掌握計(jì)算各種過程的功、熱、熱力學(xué)能變、始變的方法.【理解】系統(tǒng)與環(huán)境、狀態(tài)、過程、狀態(tài)函數(shù)與途徑函數(shù)等根本概念,可逆過程的概念.功、熱、熱力學(xué)能、始、熱容、摩爾相變始、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響始、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒始等概念.【難點(diǎn)】：各變化過程IKAHI>WQ勺計(jì)算及應(yīng)用第二章熱力學(xué)第二定律2.1 自發(fā)過程的共同特

5、征2.2 熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表述2.3 卡諾循環(huán)與卡諾定理2.4 嫡的概念2.5 嫡變的計(jì)算及其應(yīng)用2.6 嫡的物理意義及規(guī)定嫡的計(jì)算2.7 亥姆霍茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)2.8 熱力學(xué)函數(shù)的一些重要關(guān)系式2.9 ,G的計(jì)算一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,7學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：熱力學(xué)第二定律、嫡變計(jì)算、熱力學(xué)第三定律、亥姆霍茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)判據(jù),熱力學(xué)根本方程和麥克斯韋關(guān)系式.【重點(diǎn)掌握】：熱力學(xué)第二定律、亥姆霍茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)判據(jù)、熱力學(xué)根本方程.【掌握】熱力學(xué)第二定律的文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)式；物質(zhì)在PVT變化、相變化中嫡、亥姆霍茲函數(shù)、吉布斯函數(shù)的計(jì)算；主要熱力學(xué)公式的推導(dǎo)和適用條件；

6、熱力學(xué)根本方程和麥克斯韋關(guān)系式.【理解】嫡、亥姆霍茲函數(shù)、吉布斯函數(shù)定義；掌握嫡增原理、嫡判據(jù)、亥姆霍茲函數(shù)判據(jù)、吉布斯函數(shù)判據(jù)；自發(fā)過程、卡諾循環(huán)、卡諾定理；理解推導(dǎo)熱力學(xué)公式的演繹方法.【了解】熱力學(xué)第三定律,規(guī)定嫡、標(biāo)準(zhǔn)嫡,理解標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響嫡定義及計(jì)算.【難點(diǎn)】：熱力學(xué)第二定律與嫡判據(jù)、吉布斯自由能判據(jù)、亥姆霍茲自由能判據(jù)及應(yīng)用；各熱力學(xué)公式的靈活運(yùn)用,S、匕替A的計(jì)算及應(yīng)用.第三章化學(xué)勢3.1 偏摩爾量3.2 化學(xué)勢3.3 氣體物質(zhì)的化學(xué)勢3.4 理想液態(tài)混合物中物質(zhì)的化學(xué)勢3.5 理想稀溶液中物質(zhì)的化學(xué)勢3.6 不揮發(fā)性溶質(zhì)理想稀溶液的依數(shù)性3.7 非理想多組分系統(tǒng)中物質(zhì)的化學(xué)勢一教

7、學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,6學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：偏摩爾量與化學(xué)勢、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液、拉烏爾定律與享利定律、逸度與活度、非理想溶液中物質(zhì)的化學(xué)勢.【重點(diǎn)掌握】：化學(xué)勢、拉烏爾定律與享利定律及有關(guān)計(jì)算.【理解】偏摩爾量及化學(xué)勢的概念；理想液態(tài)混合物的定義及性質(zhì)；理想氣體、真實(shí)氣體、理想液態(tài)混合物、理想稀溶液中各組分化學(xué)勢的表達(dá)式；逸度的定義.【了解】稀溶液的依數(shù)性,并理解其應(yīng)用；化學(xué)勢判據(jù)的使用；逸度的計(jì)算；活度及活度系數(shù)的概念.真實(shí)溶液中各組分化學(xué)勢的表達(dá)式.【難點(diǎn)】多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)特性,偏摩爾量及其應(yīng)用；化學(xué)勢及其在多相平衡、化學(xué)平衡中的應(yīng)用、氣體及溶液的化學(xué)勢及標(biāo)準(zhǔn)態(tài).第

8、四章化學(xué)平衡4.1 化學(xué)反響的方向和限度4.2 反響的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變化4.3 平衡常數(shù)的各種表示方法4.4 平衡常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測定4.5 溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響4.6 其他因素對(duì)化學(xué)平衡的影響一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,4學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：化學(xué)反響的方向和限度、理想氣體反響的平衡常數(shù)、有純態(tài)凝聚相參加的理想氣體反響、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響吉布斯函數(shù)ArGm,ArGm=RTlnK,標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)AfGmbArGm的計(jì)算、溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響、吉布斯亥姆霍茲方程,不同溫度下平衡常數(shù)的求算、其它因素濃度、壓力、惰性組分對(duì)平衡的影響.【重點(diǎn)掌握】ArGm=RTlnK、理想氣體反響的平衡常數(shù)、

9、ArGm的計(jì)算、溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響、不同溫度下平衡常數(shù)的求算.【掌握】標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義；用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算平衡常數(shù)及平衡組成的方法；判斷在一定條件下化學(xué)反響可能進(jìn)行的方向；會(huì)分析溫度、壓力、組成等因素對(duì)平衡的影響.【理解】范特霍夫等溫方程的推導(dǎo)及應(yīng)用；摩爾反響吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)定義及應(yīng)用.【難點(diǎn)】化學(xué)反響定溫方程、定壓方程及應(yīng)用；各因素對(duì)化學(xué)平衡的影響及計(jì)算.第五章多相平衡5.1 相律5.2 克勞修斯-克拉佩龍方程5.3 水的相圖5.4 完全互溶的雙液系統(tǒng)5.5 局部互溶的雙液系統(tǒng)5.6 完全不互溶的雙液系統(tǒng)5.7 簡單低共熔混合物的固-液系統(tǒng)5.

10、8 有化合物生成的固-液系統(tǒng)5.9 有固熔體生成的固-液系統(tǒng)一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,6學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：相律、單組分系統(tǒng)相平衡、兩組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的氣-液平衡、兩組分液態(tài)局部互溶系統(tǒng)氣-液平衡、局部互溶系統(tǒng)的溫度-溶解度圖、局部互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖T-X圖、兩組分固態(tài)不互溶凝聚系統(tǒng)相圖、生成化合物穩(wěn)定、不穩(wěn)定的凝聚系統(tǒng)相圖、兩組分固態(tài)互溶完全互溶、局部互溶系統(tǒng)的相圖、熱分析法繪制步冷曲線、杠桿規(guī)那么.【重點(diǎn)掌握】：相律的應(yīng)用、兩組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的氣-液平衡、局部互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖T-X圖、兩組分系統(tǒng)的液一周平衡.【掌握】單組分系統(tǒng)、二組分氣一液平衡系統(tǒng)和二組分

11、凝聚系統(tǒng)典型相圖的分析和應(yīng)用；用杠桿規(guī)那么進(jìn)行分析與計(jì)算.【理解】相律的意義、推導(dǎo).【了解】由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制簡單相圖的方法.【難點(diǎn)】相律及其應(yīng)用；單組分系統(tǒng)、二組分系統(tǒng)的相圖及應(yīng)用.第七章電化學(xué)7.1 離子的遷移7.2 電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)7.3 電導(dǎo)測定的應(yīng)用例如7.4 強(qiáng)電解質(zhì)的活度和活度系數(shù)7.6 可逆電池7.7 可逆電池?zé)崃W(xué)7.8 電極電勢7.9 由電極電勢計(jì)算電池電動(dòng)勢7.10 電極電勢及電池電動(dòng)勢的應(yīng)用7.11 電極的極化7.12 電解時(shí)的電極反響7.13 金屬的腐蝕與防護(hù)一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,10學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電機(jī)理及導(dǎo)電水平、電解質(zhì)的平均活度和平均

12、活度系數(shù)、原電池的電動(dòng)勢、可逆電極與可逆電池、原電池?zé)崃W(xué)、電極電勢、濃差電池、電池設(shè)計(jì)、極化作用.【重點(diǎn)掌握】：電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)及其應(yīng)用；電池電動(dòng)勢與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系及其計(jì)算.【掌握】常用電極符號(hào)、電極反響及其電極電勢的計(jì)算,掌握電池電動(dòng)勢的計(jì)算及其應(yīng)用.【理解】離子平均活度及平均活度系數(shù)定義及其計(jì)算；可逆電池的概念；能斯特方程的推導(dǎo)及其應(yīng)用；原電池的設(shè)計(jì)原理.【了解】表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性質(zhì)的物理量電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、電遷移率,遷移數(shù)；離子強(qiáng)度的定義；極化作用和超電勢的概念.【難點(diǎn)】電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)及其應(yīng)用；可逆電池電動(dòng)勢及其應(yīng)用；不可逆電極過程及應(yīng)用.第八章外表現(xiàn)象與分散系統(tǒng)8.1

13、外表吉布斯函數(shù)與外表張力8.2 純液體的外表現(xiàn)象8.3 氣體在固體外表上的吸附8.4 溶液的外表吸附8.5 外表活性劑及其應(yīng)用8.6 分散系統(tǒng)的分類8.7 溶膠的光學(xué)及力學(xué)性質(zhì)8.8 溶膠的電性質(zhì)8.9 溶膠的聚沉和絮凝8.10 溶膠的制備與凈化一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,6學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：外表吉布斯函數(shù)與外表張力、彎曲液面的附加壓力,固體外表上的吸附作用、液體外表吸附作用、分散物系的根本性質(zhì)與分類、膠體的光學(xué)性質(zhì)、膠體的動(dòng)力性質(zhì)、膠體的電學(xué)性質(zhì)、憎液溶膠的穩(wěn)定和聚沉.【重點(diǎn)掌握】：拉普拉斯公式及開爾文公式的應(yīng)用.【理解】外表張力及外表吉布斯函數(shù)的概念；接觸角、潤濕、附加壓力的概

14、念及其與外表張力的關(guān)系；物理吸附與化學(xué)吸附的含義和區(qū)別；溶膠的光學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì).膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)和膠體穩(wěn)定性與聚沉作用.【了解】朗格繆爾單分子層吸附理論,朗格繆爾吸附等溫式.溶液界面的吸附及外表活性物質(zhì)的作用與應(yīng)用,吉布斯吸附公式的含義和應(yīng)用,分散體系的分類及膠體的定義.【難點(diǎn)】：外表化學(xué)原理及其應(yīng)用；分散系統(tǒng)的性質(zhì)及應(yīng)用.第九章化學(xué)動(dòng)力學(xué)根本原理9.1 引言9.2 反響速率和速率方程9.3 簡單級(jí)數(shù)反響的動(dòng)力學(xué)規(guī)律9.4 反響級(jí)數(shù)的測定9.5 溫度對(duì)反響速率的影響一教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授,3學(xué)時(shí).二內(nèi)容及根本要求主要內(nèi)容：化學(xué)反響的速率,化學(xué)反響的速率方程微分式,速率方程的積分式,速率方程確實(shí)定,溫度對(duì)反響速率的影響.【重點(diǎn)掌握】：簡單級(jí)數(shù)反響的動(dòng)力學(xué)公式及其應(yīng)用【掌握】溫度對(duì)反響速率的影響及應(yīng)用；通過實(shí)驗(yàn)確立速率方程的方法；阿侖尼烏斯方程的應(yīng)用.【理解】化學(xué)反響速率、基元反響及反響分子數(shù)的概念；反響速率常數(shù)以及反應(yīng)級(jí)數(shù)的概念；阿侖尼烏斯方程的意義,活化能及指前因子的意義.【了解】基元反響速率理論的根本思想.【難點(diǎn)】：簡單級(jí)數(shù)反響的動(dòng)力學(xué)公式及其應(yīng)用；反響級(jí)數(shù)確實(shí)定；溫度對(duì)反響速率的影響及應(yīng)用.第十