《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱

《物理化學(xué)》教學(xué)大綱課程編號：11200024英文名稱：PhysicalChemistry學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)先修課程：無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：輕化工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第3學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《物理化學(xué)》是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手來探求化學(xué)變化基本規(guī)律的一門學(xué)科，本課程主要包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面和膠體化學(xué)等分支學(xué)科。通過教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生達(dá)到各章中所提出的基本要求，并初步學(xué)會運(yùn)用物理化學(xué)的方法原理解決實(shí)際問題。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：專業(yè)知識方面，通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握物理化學(xué)中化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、表面和膠體化學(xué)等章節(jié)的相關(guān)概念和基本定律；使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的基本原理、方法與技能。課程目標(biāo)2：專業(yè)能力方面，靈活運(yùn)用物理化學(xué)的基本概念、定律、基本原理、方法與技能，解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象，并能夠解決實(shí)際問題。課程目標(biāo)3：專業(yè)素養(yǎng)方面，運(yùn)用物理和數(shù)學(xué)的有關(guān)理論和方法進(jìn)一步研究和掌握化學(xué)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律；初步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理化學(xué)的基本原理、手段和方法分析和解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)習(xí)其它有關(guān)專業(yè)課程以及畢業(yè)后從事化學(xué)專業(yè)研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1.能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程基礎(chǔ)知識用于工程領(lǐng)域工程問題的恰當(dāng)表述。課程目標(biāo)1402-1.能應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別和判斷復(fù)雜紡織化學(xué)與染整工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課程目標(biāo)2302-2.能應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理和數(shù)學(xué)模型方法，正確表達(dá)復(fù)雜紡織化學(xué)與染整工程問題。課程目標(biāo)330三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論、（一）氣體基本要求：明確本課程研究的對象和內(nèi)容，對物理化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢有新了解，掌握物理化的學(xué)習(xí)和研究方法；掌握理想氣體狀態(tài)方程的表達(dá)式及條件。重點(diǎn)：物理化學(xué)的發(fā)展趨勢和學(xué)習(xí)方法，理想氣體的狀態(tài)方程。難點(diǎn)：實(shí)際氣體與理想氣體的區(qū)別。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和人文精神。2集中講授課程目標(biāo)12（二）熱力學(xué)第一定律基本要求：理解熱力學(xué)的一些基本概念；掌握熱力學(xué)第一定律和內(nèi)能的概念，熟練運(yùn)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算理想氣體在等溫、等壓、絕熱過程中的△H、Ｑ、Ｗ。重點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律及其計(jì)算。難點(diǎn)：可逆過程、焓。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生鍥而不舍的科學(xué)探究精神。8集中講授課程目標(biāo)1、23（三）熱力學(xué)第二定律基本要求：明確熱力學(xué)第二定律的意義；理解克勞修斯不等式的重要性；明確在特殊條件下的物理意義及其判斷條件；熟練計(jì)算一些簡單過程中的△S、△G、△H；了解熵的物理意義，明確規(guī)定熵的意義、計(jì)算、應(yīng)用。重點(diǎn)：簡單過程的△S、△G、△H的計(jì)算，不同條件下變化方向的判據(jù)。難點(diǎn)：熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)，熵的計(jì)算。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生說實(shí)話做實(shí)事的科學(xué)精神。8集中講授課程目標(biāo)2、34（四）多組分系統(tǒng)熱力學(xué)基本要求：明確偏摩爾量和化學(xué)勢的定義；掌握Roult定律和Henry定律；了解理想液態(tài)混合物的通性及化學(xué)勢的表示方法；了解理想稀溶液中各組分化學(xué)勢的表示法；熟悉稀溶液的依數(shù)性。重點(diǎn)：Roult定律和Henry定律，稀溶液的依數(shù)性，化學(xué)勢的表示方法。難點(diǎn)：化學(xué)勢的意義，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的含義，不同系統(tǒng)中各組分化學(xué)勢的表示法。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生不言放棄的科學(xué)精神。6集中講授、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、35（五）化學(xué)平衡基本要求：了解化學(xué)反應(yīng)等溫式的意義；掌握化學(xué)勢的概念及意義；理解Gm與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的關(guān)系。重點(diǎn)：平衡常數(shù)與平衡組成的計(jì)算。難點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)等溫式的推導(dǎo)及應(yīng)用。德育要求：培養(yǎng)誠實(shí)守信的人文精神。2集中講授課程目標(biāo)1、2、36（六）相平衡基本要求：了解相、組分?jǐn)?shù)和自由度等相平衡中的基本概念；熟練掌握相律在相圖中的應(yīng)用；能讀懂各種類型的相圖，了解自由度變化情況；掌握如何利用相圖進(jìn)行有機(jī)物的分離提純；熟練掌握杠桿規(guī)則的計(jì)算。重點(diǎn)：相圖的分析。難點(diǎn)：相律的計(jì)算和應(yīng)用。德育要求：培養(yǎng)一絲不茍的工匠精神。6集中講授、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、37（七）化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基本要求：掌握宏觀動(dòng)力學(xué)中的一些基本概念；掌握具有簡單級數(shù)反應(yīng)（一級、二級和零級）的特點(diǎn)，能熟練利用速率方程計(jì)算速率常數(shù)、半衰期等；掌握溫度對反應(yīng)速率的影響；了解對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)的特點(diǎn)，以及復(fù)雜反應(yīng)速率的近似處理法。重點(diǎn)：簡單級數(shù)的反應(yīng)速率方程的各種形式及其特征，溫度、活化能對反應(yīng)速率的影響。難點(diǎn)：對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)的特點(diǎn)。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持不懈的工匠精神。6集中講授課程目標(biāo)1、2、38（八）電化學(xué)基本要求：掌握電化學(xué)的基本概念和電解定律；掌握電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的意義；掌握形成可逆電池的必要條件、可逆電池的類型和電池的書面表示方法；了解對消法測電動(dòng)勢的基本原理；熟練運(yùn)用Nernst方程計(jì)算電極電勢和電池電動(dòng)勢。重點(diǎn)：電極反應(yīng)，電池反應(yīng)，電極電勢，電池電動(dòng)勢，可逆電池勢熱力學(xué)。難點(diǎn)：電池的設(shè)計(jì)，電動(dòng)勢測定的應(yīng)用。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持不懈的科學(xué)探索精神。6集中講授課程目標(biāo)1、2、39（九）表面現(xiàn)象基本要求：熟悉表面Gibbs自由能、表面張力的概念以及表面張力產(chǎn)生的原因；熟悉彎曲液面附加壓力產(chǎn)生的原因及影響因素，了解彎曲表面的蒸汽壓及Kelvin公式，能用基本原理解釋人工降雨、毛細(xì)凝聚等常見的表面現(xiàn)象；熟悉表面活性劑的定義、分類、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及幾種重要作用。重點(diǎn)：表面張力，附加壓力，吸附的本質(zhì)和吸附的計(jì)算。難點(diǎn)：表面現(xiàn)象的本質(zhì)。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生善于觀察的科學(xué)精神。2集中講授、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、310（十）膠體分散系統(tǒng)基本要求：了解膠體分散體系的基本特性；能根據(jù)制備條件寫出膠團(tuán)的結(jié)構(gòu)式；了解膠體分散體系的動(dòng)力性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)。重點(diǎn)：膠體分散體系的性質(zhì)，溶膠的穩(wěn)定和聚沉。難點(diǎn)：雙電層理論和ζ電勢。德育要求：培養(yǎng)學(xué)生腳踏實(shí)地的科學(xué)精神。2集中講授、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)48四、課程教學(xué)方法課程教學(xué)內(nèi)容主要采用集中講授、案例教學(xué)、小組討論等教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。五、學(xué)業(yè)評價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求學(xué)業(yè)評價(jià)和課程考核采用期末考試、課堂表現(xiàn)、作業(yè)和隨堂練習(xí)進(jìn)行綜合考核，成績合格者計(jì)入學(xué)分。分配比例為：期末采取閉卷筆試60%、作業(yè)10%、課堂表現(xiàn)10%和隨堂練習(xí)20%，總成績按百分制計(jì)。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評價(jià)序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1期末考試302010602作業(yè)1000103課堂表現(xiàn)0100104隨堂練習(xí)002020課程目標(biāo)對應(yīng)分值403030100（二）考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（1）作業(yè)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)作業(yè)練習(xí)題，根據(jù)作業(yè)完成情況與質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，采用百分制計(jì)分，總分100分。具體評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：作業(yè)完成情況：每缺一次扣10分、存在抄襲問題一次扣10分。（2）課堂表現(xiàn)根據(jù)課堂考勤、互動(dòng)、提問等情況進(jìn)行評分，采用百分制計(jì)分，總分100分。具體評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：課堂考勤情況：每遲到一次扣5分、無故缺勤一次扣10分。（3）隨堂練習(xí)根據(jù)線上和線下小測驗(yàn)、單元測驗(yàn)等情況進(jìn)行評分，采用百分制計(jì)分，總分100分。具體評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：隨堂練習(xí)情況：每缺少一次扣5分、無故缺勤一次扣10分。2.期末試卷考核與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對課程相關(guān)知識的掌握、應(yīng)用及解決工程問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)參考答案及相應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)。采用百分制計(jì)分，總分100分。六、教材與參考書（一）推薦教材1.《物理化學(xué)核心教程（第三版）》，沈文霞，王喜章，許波連（編），科學(xué)出版社，2016年6月版。（二）參考資料1．《物理化學(xué)（第五版）》，傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，侯文華（編），高等教育出版社，2005年7月版；2.《物理化學(xué)（上、下冊）》，天津大