《物理化學(xué)（化工）》課程教學(xué)大綱

物理化學(xué)Physicalchemistry【課程編號】BJ27306，BJ27307【課程類別】必修課【學(xué)分?jǐn)?shù)】5+5【先修課程】高等數(shù)學(xué)、普通物理、無機(jī)化學(xué)【學(xué)時數(shù)】170【適用專業(yè)】化學(xué)工程與工藝一、教學(xué)目的、任務(wù)物理化學(xué)是化學(xué)科學(xué)中的一個學(xué)科，是整個化學(xué)科學(xué)和化學(xué)工藝學(xué)的理論基礎(chǔ)。它運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的理論和實驗方法，研究化學(xué)變化包括相變化和PVT變化中的平衡規(guī)律和速率規(guī)律，以及這些規(guī)律與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。為后繼專業(yè)課程如化工原理、分離工程、反應(yīng)工程、化學(xué)工藝學(xué)等提供更直接的理論基礎(chǔ)，起著承上啟下的樞紐作用。本課程教學(xué)目的有三個：一是讓學(xué)生了解和理解物理化學(xué)中重要的基本概念和基本知識；并為后續(xù)專業(yè)課打下良好科學(xué)研究基礎(chǔ)；二是讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生獲得知識及用所學(xué)知識提出問題、研究問題、分析問題并解決實際問題的能力。三是通過該課程加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，把本地資源深加工與所學(xué)的理論知識結(jié)合起來。本課程的任務(wù)是介紹化學(xué)熱力學(xué)、統(tǒng)計熱力學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、界面化學(xué)和膠體化學(xué)的基本原理、方法及其應(yīng)用。通過課堂講授、多媒體教學(xué)、習(xí)題課、討論課、課程論文、實驗教學(xué)、工廠見習(xí)、學(xué)生課外自學(xué)等教學(xué)環(huán)節(jié)達(dá)到本課程的教學(xué)目的。二、課程教學(xué)的基本要求通過教學(xué)的各個環(huán)節(jié)使學(xué)生達(dá)到化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、表面現(xiàn)象與分散體系四大部分各章中所提出的基本要求。講授內(nèi)容應(yīng)分清主次，在注意系統(tǒng)性的原則下，針對本學(xué)科解決問題的思想和方法，著重講解教材的重點(diǎn)與難點(diǎn)，必須重視習(xí)題課，課外輔導(dǎo)和批改作業(yè)等各個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)要求：利用物理方法來研究化學(xué)反應(yīng)和相轉(zhuǎn)變等過程的變化規(guī)律。實驗中常用多種儀器測量物理化學(xué)體系的某些物理量變化為基本內(nèi)容，經(jīng)過正確處理實驗數(shù)據(jù)得出某些物理化學(xué)的重要規(guī)律。通過物理化學(xué)實驗課，使學(xué)生掌握物理化學(xué)的有關(guān)理論、概念和一些基本實驗方法及實驗技能，為學(xué)生今后做專業(yè)基礎(chǔ)實驗，專業(yè)實驗和畢業(yè)論文打下堅實的基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、想象力、邏輯思維能力、自學(xué)能力以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。三、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配（理論課110+實驗課60）注：1.打“*”的內(nèi)容，可按實際情況取舍或作為課外閱讀材料，相應(yīng)的課時補(bǔ)到其它章節(jié)講授。3.物理化學(xué)課程分兩個學(xué)期講授，物理化學(xué)實驗課也分兩個學(xué)期開設(shè)。物理化學(xué)上冊理論課教學(xué)（55學(xué)時）總論（或緒論、概論等）1學(xué)時主要內(nèi)容：介紹物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展史及前言、闡明物理化學(xué)課程的基本內(nèi)容和任務(wù)。介紹物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)物理化學(xué)的目的及其研究方法教學(xué)要求：通過緒論的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法，大致了解物理化學(xué)所包含的內(nèi)容及學(xué)習(xí)該課程的作用和意義。*第一章氣體1學(xué)時主要內(nèi)容：理想氣體的狀態(tài)圖、實際氣體狀態(tài)方程、氣液間的相變、超臨界流體的特點(diǎn)、壓縮因子圖教學(xué)要求：通過對氣體的學(xué)習(xí)。了解理想氣體的特點(diǎn)。特別要了解實際氣體概念。其次是了解氣液間的轉(zhuǎn)變、超臨界萃取依據(jù)和壓縮因子圖等。第二章熱力學(xué)第一定律10學(xué)時主要內(nèi)容：1.熱力學(xué)基本概念（系統(tǒng)和環(huán)境，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)，相的定義，系統(tǒng)的變化過程與途徑，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度等）；系統(tǒng)的狀態(tài)，熱力學(xué)平衡態(tài)，狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)，可逆過程的特點(diǎn)。2.熱與功的概念；熱與功的正、負(fù)的規(guī)定；體積功的定義和體積功的計算公式。3.熱力學(xué)能的定義及對它的微觀解釋；熱力學(xué)第一定律的文字表述，數(shù)學(xué)式表述；Qv=△U，Qp=△H的成立條件。4.熱容的定義及定壓、定容摩爾熱容的概念；理想氣體的熱力學(xué)能及焓只是溫度的函數(shù)；公式△U=及△H=的應(yīng)用對象及條件；從數(shù)據(jù)表中查閱Cp·m=?（T）的關(guān)系式；理想氣體絕熱過程的基本公式；理想氣體絕熱可逆過程方程式。5.相變熱及相變焓，Qp=；相變過程△U的計算。6.化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)能[變]及焓[變]的含義，化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓[變]及標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)能[變]（T）與△rUm（T）的關(guān)系，熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，熱化學(xué)方程式，蓋斯定律等概念；反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓的定義；標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃焓的定義；從數(shù)據(jù)表中查閱物質(zhì)B的及△cHm（B），利用這些數(shù)據(jù)計算（298.15K）和任意溫度的（T）；摩爾溶解焓，摩爾稀釋焓。7.節(jié)流效應(yīng)，節(jié)流過程特點(diǎn)；焦湯系數(shù)的定義及其實際應(yīng)用。*8.熱力學(xué)第一定律的微觀解釋。*9.微量熱技術(shù)的應(yīng)用實例及其研究意義。教學(xué)要求：了解熱力學(xué)的一些基本概念,如,環(huán)境,體系,狀態(tài),功,熱,變化過程等;明確熱力學(xué)第一定律和內(nèi)能的概念,明確熱和功只在體系與環(huán)境有能量交換時才有意義,明確可逆過程的意義,明確U和都是狀態(tài)函數(shù),及狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn);熟練的應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計算理想氣體的等溫,等壓,絕熱等過程的ΔU,ΔH,Q和W;能熟練的應(yīng)用生成焓,燃燒焓來計算反應(yīng)熱，會應(yīng)用蓋斯定律基爾霍夫定律。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：安排習(xí)題課一次。第三章熱力學(xué)第二定律10學(xué)時主要內(nèi)容：1.熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表述法和數(shù)學(xué)表述及熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)；熵增原理、熵判據(jù)及其應(yīng)用條件；從熵的定義式出發(fā)計算系統(tǒng)發(fā)生單純PVT變化過程及相變化（可逆的與不可逆的）過程的熵變△S。2.熱力學(xué)第三定律的文字表述及數(shù)學(xué)式表述limt-o△S*（T）=0或S*（完美晶體，0K）=0；標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵的概念；從數(shù)據(jù)表中查閱中，相態(tài)，298.15K）及計算△rSm（T）；熵的物理意義。3.亥姆霍茨函數(shù)的定義及吉布斯函數(shù)定義；亥姆霍茨函數(shù)判據(jù)△AT.V≤0eq\o(\s\up8(自發(fā)),\s\do3(平衡))，吉布斯函數(shù)判據(jù)△GT.P≤0eq\o(\s\up8(自發(fā)),\s\do3(平衡))。計算定溫單純PV變化及可逆與不可逆相變化過程的△A及△G。4.熱力學(xué)基本方程，dG=—SdT+Vdp及其應(yīng)用條件，麥克斯韋方程，熱力學(xué)狀態(tài)方程及吉布斯—亥姆霍茨方程。5.熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)、方法、特點(diǎn)及其能解決的問題。教學(xué)要求：明確熱力學(xué)第二定律的意義,了解自發(fā)變化的共同性質(zhì);了解熱力學(xué)第二定律與卡諾定理的聯(lián)系;理解克勞修斯不等式的重要性;熟記熱力學(xué)函數(shù)U,H,S,F,G的定義,了解其物理意義;明確ΔG在特殊條件下的物理意義,如何利用它來判斷變化的方向;了解熵的統(tǒng)計意義;了解熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容,明確規(guī)定熵的意義,計算及其應(yīng)用。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：安排習(xí)題課一次。第四章多組分體系熱力學(xué)及其在溶液中的應(yīng)用10學(xué)時主要內(nèi)容：1.相平衡熱力學(xué)研究的內(nèi)容及方法。2.從純物質(zhì)兩相平衡條件出發(fā)，用熱力學(xué)方法推導(dǎo)出純物質(zhì)兩相平衡時的T.P關(guān)系式：克拉佩龍方程?？藙谛匏埂死逅狗匠痰母鞣N形式及其應(yīng)用。3.液態(tài)混合物及溶液的區(qū)分和組成標(biāo)度。4.偏摩爾量與化學(xué)勢的定義、區(qū)分與聯(lián)系；不同組分同一偏摩爾量間的關(guān)系及同一組分不同偏摩爾量間的關(guān)系。5.多組分組成可變的均相系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程及其應(yīng)用。6.物質(zhì)平衡判據(jù)的一般形式及相平衡條件和化學(xué)平衡條件。7.純理想氣體及理想氣體混合物中任意組分B的化學(xué)勢表示式?；瘜W(xué)勢的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。8.真實氣體化學(xué)勢表達(dá)式及逸度的定義和逸度因子概念9.拉烏爾定律及其應(yīng)用。10.亨利定律及其所對應(yīng)的亨利定律的其他各種形式；亨利定律的應(yīng)用對象及條件。11.理想液態(tài)混合物的定義以及微觀和宏觀特征；理想液態(tài)混合物的氣、液平衡性質(zhì)及有關(guān)計算；理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)；理想液態(tài)混合物中任意組分B的化學(xué)勢表示式，化學(xué)勢的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。12.理想稀溶液的定義；理想稀溶液的氣、液平衡；理想稀溶液溶劑化學(xué)勢表示式和溶質(zhì)的化學(xué)勢表示式。13.稀溶液的依數(shù)性及其應(yīng)用條件。14.真實液態(tài)混合物及真實溶液對理想液態(tài)混合物及理想稀溶液熱力學(xué)規(guī)律的偏差。15.真實液態(tài)混合物任意組分B的活度因子的定義和活度及活度因子的計算。16.真實溶液中溶劑和溶質(zhì)的活度及滲透因子的概念。教學(xué)要求：熟悉偏摩爾量,化學(xué)勢定義;熟悉溶液濃度的各種表示方法及其相互關(guān)系;掌握理想溶液定義和通性;了解拉烏爾定律和亨利定律的區(qū)別;如何表示溶液中各組分的化學(xué)勢?各組分的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)有何不同?了解稀溶液依數(shù)性公式的推導(dǎo),了解熱力學(xué)處理溶液問題的一般方法.其它教學(xué)環(huán)節(jié)：安排習(xí)題課一次。第五章相平衡10學(xué)時主要內(nèi)容：1.相律，及其簡單應(yīng)用。2.單組分系統(tǒng)相圖的閱讀和應(yīng)用3.二組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的蒸氣壓——組成圖及沸點(diǎn)——組成圖的閱讀和應(yīng)用4.二組分固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的熔點(diǎn)——組成圖和鹽類溶解度圖的閱讀及其應(yīng)用5.杠桿規(guī)則6.二組分系統(tǒng)其他各類相圖的主要特征。7.三組分系統(tǒng)相圖的等邊三角形表示法。*8．水蒸汽蒸餾在植物藥用成分的提取的應(yīng)用實例。固體酸催化劑在反應(yīng)精餾塔內(nèi)合成乙酸酯實例。教學(xué)要求：了解相,組分?jǐn)?shù)和自由度數(shù)的意義;了解相率的推導(dǎo)過程及其在相圖中的應(yīng)用;熟練運(yùn)用克拉貝龍和克-克方程;了解杠桿規(guī)則在相圖中的應(yīng)用;根據(jù)相圖繪制步冷曲線或根據(jù)步冷曲線繪制簡單的相圖;在二組分液固體系中以簡單低共熔物的相圖為重點(diǎn),了解相圖的繪制及其應(yīng)用;了解三組分體系相圖的應(yīng)用。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：安排習(xí)題課一次。第六章化學(xué)平衡6學(xué)時主要內(nèi)容：1.化學(xué)平衡熱力學(xué)研究的主要內(nèi)容。2.化學(xué)反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)的定義及其與化學(xué)反應(yīng)親和勢的關(guān)系。3.理想氣體反應(yīng)的van’tHoff等溫方程。4.氣體混合物反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義式及理想氣體反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表示式5.應(yīng)用范特荷等溫方程判斷反應(yīng)的方向。6.用熱力學(xué)方法計算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。7.化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系——范特荷夫方程的積分式和不定積分式及其應(yīng)用。8.溫度、壓力及惰性氣體的存在等因素對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律。9.固體化合物分解壓力的概念和計算。10.同時反應(yīng)平衡的處理方法，反應(yīng)耦合平衡的原理。教學(xué)要求：了解如何從平衡條件導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)等溫式,如何使用這個公式?均相和多相反應(yīng)的平衡常數(shù)表示式有什么不同?理解ΔrGθm的意義,如何由ΔrGθm估計反應(yīng)的可能性?熟悉Kθp,Kp,Kx和Kc間的關(guān)系;了解平衡常數(shù)與溫度,壓力的關(guān)系和惰性氣體對平衡組成的影響,并掌握其計算方法。第七章統(tǒng)計熱力學(xué)基礎(chǔ)4學(xué)時主要內(nèi)容：1.統(tǒng)計熱力學(xué)研究的內(nèi)容和方法。2.統(tǒng)計系統(tǒng)的分類。3.粒子態(tài)、系統(tǒng)態(tài)、系統(tǒng)的熱力學(xué)態(tài)及能級分布與狀態(tài)分布等概念。4.統(tǒng)計系統(tǒng)及系統(tǒng)的分類。5.統(tǒng)計熱力學(xué)的基本假設(shè)。6.Boltzmann分布律及適用條件。7.正則配分函數(shù)及配分函數(shù)和析因子性質(zhì)；雙原子分子的平動、轉(zhuǎn)動和振動配分函數(shù)的計算8.獨(dú)立子系統(tǒng)的熱力學(xué)能、熵與配分函數(shù)的關(guān)系。教學(xué)要求：本章側(cè)重于非定位體系,由于公式較多,只需理解其推演過程,對重要的公式應(yīng)知道其應(yīng)用,主要要求為:要了解最概然分布及配分函數(shù)的物理意義。定位體系與非定位體系的熱力學(xué)函數(shù)區(qū)別。了解平動,轉(zhuǎn)動,振動對熱力學(xué)函數(shù)的貢獻(xiàn),了解公式的推導(dǎo)過程.*研究課教學(xué)內(nèi)容及時數(shù)3主要是讓學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)和實驗操作之后參與老師的研究過程，寫出物理化學(xué)課程中的某一章節(jié)或整個課程的學(xué)習(xí)體會，或者通過理論學(xué)習(xí)和實踐操作之后的新發(fā)現(xiàn)等。物理化學(xué)上冊實驗課教學(xué)30學(xué)時1、物理化學(xué)實驗理論講座8學(xué)時主要內(nèi)容：1）物化實驗的目的、任務(wù)、內(nèi)容、要求、基本方法與特點(diǎn)、實驗室安全防護(hù)知識等2）誤差分析與數(shù)據(jù)記錄與處理（列表法與做圖法），Excel及Orange數(shù)據(jù)處理及作圖軟件的介紹3）溫度的測量及控制4）實驗室常用儀器的構(gòu)造、原理和使用（主要介紹旋光儀；阿貝析光儀；差熱分析儀；沸點(diǎn)儀。磁化率和偶極矩的測定原理教學(xué)要求：通過講座，要求學(xué)生掌握誤差的類型，偶然誤差的消除方法，掌握數(shù)據(jù)的記錄和處理方法，熟練掌握誤差計算。并學(xué)會EXCEL計算機(jī)作圖方法。要求學(xué)生了解所涉及的儀器構(gòu)造，理解其工作原理，掌握其使用方法及注意事項。按要求書寫預(yù)習(xí)報告和實驗報告等。2、實驗部分20學(xué)時（選做以下5個基礎(chǔ)性實驗，*為選做）主要內(nèi)容：實驗一恒溫槽的性能測試實驗二燃燒熱的測定實驗三液體飽和蒸氣壓的測定實驗四雙液系的氣液平衡相圖*實驗五差熱分析實驗六凝固點(diǎn)下降低測摩爾質(zhì)量教學(xué)要求：通過做以上實驗，要求了解恒溫水浴的結(jié)構(gòu)組成,學(xué)會其裝配和調(diào)整技術(shù),測繪恒溫水浴的靈敏度曲線。.明確純液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平衡的概念,深入了解純液體飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系——克勞修斯-克拉貝龍方程式。用靜態(tài)(或動態(tài))法測定不同溫度下水的飽和蒸氣壓。初步掌握真空實驗技術(shù)。會繪制環(huán)已烷-乙醇雙液系的氣液平衡相圖,掌握測定雙組分液體的沸點(diǎn)及正常沸點(diǎn)的方法。學(xué)會折光儀的正確使用。用環(huán)境恒溫氧彈式熱量計測定萘的燃燒熱。了解熱量計中主要部分的作用,掌握氧彈熱量計的實驗技術(shù)。學(xué)會雷諾圖解法校正溫度改變值。掌握凝固點(diǎn)的測量技術(shù)，學(xué)會用凝固點(diǎn)降低法測定萘的摩爾質(zhì)量的方法等。實驗操作考核2學(xué)時物理化學(xué)下冊55學(xué)時第八章電解質(zhì)溶液6學(xué)時主要內(nèi)容：1．電解質(zhì)溶液及電化學(xué)系統(tǒng)研究的內(nèi)容和方法。2．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)3．電解質(zhì)的活度，離子平均活度和離子平均活度因子的概念。4．離子強(qiáng)度的定義，會計算電解質(zhì)溶液的離子強(qiáng)度。5．德拜——許克爾極限定律及離子氛模型。6．電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的定義及其應(yīng)用。7．離子獨(dú)立運(yùn)動定律及其應(yīng)用8．離子遷移數(shù)、離子電遷移9．強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論簡介教學(xué)要求：1．了解遷移數(shù)的意義及常用的測定方法2．明確電導(dǎo)。電導(dǎo)率，摩爾電導(dǎo)率的意義及他們與溶液濃度的關(guān)系3．熟悉遷移數(shù)與摩爾電導(dǎo)率與離子遷移率之間的關(guān)系4．弄清楚電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)的意義及其計算方法5．了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論（主要是離子氛概念），并會使用德拜—休格爾極限公式第九章可逆電池電動勢及其應(yīng)用6學(xué)時主要內(nèi)容：1.可逆電池和可逆電極2.電動勢的測定3.可逆電池的書寫方法與電動勢的取號4.可逆電池的熱力學(xué)5.電極電勢產(chǎn)生的機(jī)理6.電極電勢和電池的電動勢7.電動勢測定的應(yīng)用*8.內(nèi)電位、外電位和電化學(xué)勢教學(xué)要求：明確電動勢與的關(guān)系；對于所給的電池能熟練，正確地寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)并能計算其電動勢；能根據(jù)簡單的化學(xué)反應(yīng)來設(shè)計電池；明確溫度對電動勢的影響及了解H和S的計算其它教學(xué)環(huán)節(jié)：安排習(xí)題課一次。第十章電極與極化作用7學(xué)時主要內(nèi)容：1.分解電壓2.極化作用3.電解時電極上的競爭反應(yīng)4.金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化5.化學(xué)電源*6.電解鋁及電解制堿的工藝流程簡介*7.廢舊電池的回收及其綜合利用教學(xué)要求：了解產(chǎn)生極化的原因，了解超電勢在電解中的作用；能計算一些簡單的電解分離問題；了解金屬防腐的原因及保護(hù)；了解化學(xué)電源的類型及應(yīng)用。*其它教學(xué)環(huán)節(jié)：到化工廠的氯堿車間進(jìn)行參觀見習(xí)。第十一章化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)（一）14學(xué)時主要內(nèi)容：1．化學(xué)動力學(xué)的任務(wù)和目的2．化學(xué)反應(yīng)速率的表示法3．化學(xué)反應(yīng)的速率方程4．具有簡單級數(shù)反應(yīng)的速率方程5．幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)6．基元反應(yīng)的微觀可逆性原理7．溫度對反應(yīng)速率的影響8．關(guān)于活化能9．鏈反應(yīng)10．?dāng)M定反應(yīng)歷程的一般方法教學(xué)要求：掌握質(zhì)量作用定律及具有簡單級數(shù)的反應(yīng)的速率公式特征，并能由實驗數(shù)據(jù)確定簡單反應(yīng)的級數(shù)；掌握典型復(fù)雜反應(yīng)各自特點(diǎn)并能對其中比較簡單的反應(yīng)能寫出反應(yīng)速率與濃度關(guān)系的微分式；明確溫度，活化能對反應(yīng)速率的影響，理解Arrhenius經(jīng)驗式中各項的含意；會應(yīng)用穩(wěn)態(tài)近似處理方法。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：安排習(xí)題課一次。第十二章化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)（二）6學(xué)時主要內(nèi)容：1．碰撞理論2．過渡狀態(tài)理論*3．單分子反應(yīng)理論*4.分子反應(yīng)動態(tài)學(xué)簡介5.在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)*6.快速反應(yīng)的幾種測試方法7.光化學(xué)反應(yīng)*8.化學(xué)激光簡介9.催化反應(yīng)動力學(xué)教學(xué)要求：了解化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的碰撞，過渡態(tài)理論的基本內(nèi)容；了解溶液中反應(yīng)的特點(diǎn)和溶劑對反應(yīng)的影響；了解光化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)；了解催化反應(yīng)的特點(diǎn)和常見的催化反應(yīng)的類型。第十三章界面物理化學(xué)10學(xué)時主要內(nèi)容：1．表面張力,表面自由能的概念。2．彎曲液面的附加壓力的概念；Young-Laplace方程及其應(yīng)用。3．彎曲液面的飽和蒸氣壓與平面液體的飽和蒸氣壓的不同；Kelvin方程及其應(yīng)用。4．潤濕作用；接觸角和Young方程；毛細(xì)管現(xiàn)象5．亞穩(wěn)狀態(tài)及新相生成的熱力學(xué)和動力學(xué)。6．溶液界面上的吸附現(xiàn)象，正吸附和負(fù)吸附，吉布斯模型及表面過剩物質(zhì)的量的概念；Gibbs方程。7．表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征及其應(yīng)用。8．物理吸附和化學(xué)吸附的意義和區(qū)別。9．Langmuir單分子層吸附理論和吸附定溫式及其應(yīng)用。10．B.E.T多分子層吸附定溫式及其應(yīng)用教學(xué)要求：明確表面吉布斯自由能和表面張力的概念，了解表面張力與溫度的關(guān)系;了解彎曲表面上的蒸汽壓與平面相比有何不同，學(xué)會使用Kelvin公式，會用這個基本原理來解釋人工降雨，毛細(xì)凝聚等常見的表面現(xiàn)象。了解表面活性質(zhì)在眾工業(yè)中的應(yīng)用。學(xué)會應(yīng)用Kelvin、Gibbs，Langmuir等公式的進(jìn)行相應(yīng)的計算。第十四章膠體分散體系和大分子溶液6學(xué)時主要內(nèi)容：1．膠體分散系統(tǒng)及粗分散系統(tǒng)研究的內(nèi)容和方法。2．分散系統(tǒng)的定義和分類。3．溶膠及大分子溶液各自的主要特征。4．溶膠的制備方法。5．丁達(dá)爾現(xiàn)象，布朗運(yùn)動等實質(zhì)。6．溶膠的雙電層結(jié)構(gòu)，電泳及電滲電學(xué)性質(zhì)及膠體電勢的測定及應(yīng)用。7．電解質(zhì)對溶膠的聚沉作用。*8．大分子溶液的滲透壓、粘度及唐南效應(yīng)。*9．乳狀液的定義、類型及穩(wěn)定條件。*10．泡沫、懸浮液的定義及應(yīng)用。教學(xué)要求：了解膠體分散系統(tǒng)的基本特性；了解膠團(tuán)結(jié)構(gòu)式的書寫并判斷其電泳方向；了解溶膠在穩(wěn)定性方面的特點(diǎn)及電解質(zhì)對溶膠穩(wěn)定性的影響，會判斷電解質(zhì)聚沉能力的大小物理化學(xué)下冊實驗課教學(xué)30學(xué)時主要內(nèi)容：1．基礎(chǔ)性24學(xué)時（做6個實驗，*為選做）實驗1電導(dǎo)法測定乙酸乙酯皂化反應(yīng)的速率常數(shù)實驗2蔗糖水解速率常數(shù)的測定實驗3原電池電動勢的測定實驗4溶液表面張力的測定實驗5溶膠的制備和性質(zhì)實驗6磁化率的測定*實驗7電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的測定*實驗8粘度法測定水溶性高聚物相對分子量2．設(shè)計性實驗4學(xué)時實驗一初始濃度不同的乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定實驗二電動勢法測定化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)實驗三利用測定方法燃燒熱測定方法求出苯的共振能實驗四作丁醇水苯的三元相圖，并確定從含丁醇8%的廢水中分離丁醇的條件教學(xué)要求：通過基礎(chǔ)性實驗要求學(xué)會原電池制作，測定化學(xué)電池在不同溫度下的電動勢，了解甘汞電極的結(jié)構(gòu),學(xué)會鋅銅及銀-氯化銀電極的制作。掌握電位差計的測量原理和使用方法。了解該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度與旋光度之間的關(guān)系，了解旋光儀的基本原理，掌握旋光儀的正確使用方法。掌握電導(dǎo)儀（或電導(dǎo)率儀）的使用方法。掌握用最大泡壓法測定液體表面張力的原理和技術(shù)等。為了對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力和研究能力的訓(xùn)練，在做完基礎(chǔ)實驗后，要求學(xué)生至少做1個設(shè)計實驗。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)，提出方案，選擇試驗條件和儀器設(shè)備，配置和標(biāo)定溶液，最后學(xué)生以論文形式撰寫實驗報告，并進(jìn)行交流和總結(jié)，為畢業(yè)論文和科學(xué)研究打基礎(chǔ)。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及教學(xué)方法本課程上冊的教學(xué)重點(diǎn)是：熱力學(xué)第一、第二定律。Q、W、△U、△H、△S、△G的計算、各溶液中各組分化學(xué)勢的表示式；稀溶液依數(shù)性公式的推導(dǎo)和應(yīng)用。了解相律的表達(dá)形式及組分?jǐn)?shù)、自由度的求算；了解二組分和三組分系統(tǒng)的一般相圖及其應(yīng)用；均相反應(yīng)的平衡常數(shù)的表示式，Kp，Kx，Kc間的關(guān)系，溫度，壓力和惰性氣體對平衡組分的影響等。上冊的教學(xué)難點(diǎn)表現(xiàn)在：可逆過程和不可逆過程，狀態(tài)函數(shù)及其特征，對熵函數(shù)、偏摩爾量和化學(xué)勢、逸度和活度、組分?jǐn)?shù)和自由度等概念的理解。熱力學(xué)四大基本公式及Maxwell關(guān)式的推導(dǎo)及應(yīng)用。眾多熱力學(xué)公式的應(yīng)用條件理解等。下冊的教學(xué)重點(diǎn)是：電導(dǎo)率，摩爾電導(dǎo)率及其測定和應(yīng)用；會使用德拜—休格爾極限公式，熟悉標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表的應(yīng)用，電動勢測定的應(yīng)用，極化產(chǎn)生的原因，了解超電勢在電解中的作用，掌握反應(yīng)的速率的表示法及基元反應(yīng)，反應(yīng)級數(shù)等基本概念，掌握具有簡單級數(shù)反應(yīng)速率公式的各種特征，掌握碰撞，過渡態(tài)理論的基本內(nèi)容；掌握Kelvin、Gibbs，Langmuri等公式的應(yīng)用；了解膠體分散系統(tǒng)在動力性質(zhì)，光學(xué)性質(zhì)，電學(xué)性質(zhì)等方面的特點(diǎn)以及如何利用這些特點(diǎn)對膠體進(jìn)行粒度大小，帶電情況等方面的研究并應(yīng)用于實踐。下冊的教學(xué)難點(diǎn)是：摩爾電導(dǎo)率和平均活度系數(shù)的意義；電解分離的計算；溫度活化能對反應(yīng)速率的影響；穩(wěn)態(tài)近似處理方法和平衡假設(shè)方法推導(dǎo)速率方程；表面吸附；電解質(zhì)對溶膠的穩(wěn)定性及聚沉影響規(guī)律等。教學(xué)方法：1.結(jié)合化工專業(yè)的課程設(shè)置特點(diǎn)介紹學(xué)習(xí)物理化學(xué)的重要性；采用圖表法總結(jié)每一章的公式，解決物理化學(xué)公式繁多難記憶的問題；2.用形象生動的生活實例，提高物理化學(xué)課程趣味性；采用多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合的形式，使復(fù)雜抽象的問題簡單化；3.選講各所高校研究生入學(xué)物理化學(xué)試題，使學(xué)生了解考研要掌握的重點(diǎn)；介紹物理化學(xué)相關(guān)的研究課題，使學(xué)生了解身邊教師的科研動態(tài)；4.加強(qiáng)實驗課程的教學(xué)，開設(shè)開放實驗室，給學(xué)生提供更的動手操作平臺，結(jié)合生活中人們的關(guān)注熱點(diǎn)，開設(shè)出實用性較強(qiáng)的綜合型實驗。5.給學(xué)生分組布置課程論文作業(yè)，提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)和文字組織能力；并分組進(jìn)行介紹和討論。到化工廠進(jìn)行參觀見習(xí)，促進(jìn)理性到感性認(rèn)識的轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；6.收集學(xué)生給自己的教學(xué)建議，及時了解學(xué)生的需求從而調(diào)整教學(xué)方法。7.每周布置2-4題課外作業(yè)，要求學(xué)生按時完成。作業(yè)由教師全部批改，并登記有關(guān)情況。每章講授完畢后，安排習(xí)題課或討論課各一次。五、考核方式及成績評定方式:本課程通過平時考核、期中段考考查、實驗課考察、期末閉卷考試相結(jié)合的方式考核學(xué)習(xí)效果，評定學(xué)生