物理化学教学大纲
物理化学 教学大纲
物理化学课程教学大纲一、说明(一)课程性质物理化学是化学学科的一门基础理论课。
本课程的目的在于运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究化学运动形式的普遍规律。
(二)教学目的通过物理化学的教学,使学生了解和掌握化学学科的基本理论,培养学生理论思维的能力,为从事化学教学和科研打下扎实的理论基础。
(三)教学内容本课程主要包括化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、表面化学和胶体化学等几个部分。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
习题课是重要的教学环节,教师必须予以重视。
讲授时要注意国家颁布的法定计量单位和符号系统规定。
(四)教学时数本课程教学时数为108学时。
(五)教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。
二、讲授大纲与各章的基本要求绪论教学要点:着重阐明物理化学基本内容及物理化学学科发展,介绍物理化学的学习方法。
教学时数:2学时教学内容:1.物理化学的基本内容2.物理化学发展简史3.学习物理化学的意义4.怎样学习物理化学考核要求:了解物理化学的基本内容。
第一章热力学第一定律教学要点:通过本章的教学使学生初步了解热力学方法及其基本特点,掌握状态、状态函数、可逆过程等基本概念,理解状态函数的性质,理解热力学第一定律并能对物理化学过程(状态变化、相变化、化学反应等)进行有关计算。
1.使学生准确掌握热力学的基本概念。
2.使学生知道热、功、热力学能之间的区别与联系。
3.使学生充分理解状态函数的意义及其数学特性。
4.明确焓的定义和意义。
5.明确可逆过程及其意义。
6.熟练地应用热力学第一定律计算物理化学过程的△U、△H、Q和W。
7.熟练地应用△f Hm(B)、△cHm(B)计算反应热效应。
掌握盖斯定律和基尔霍夫定律应用。
8.了解卡诺循环的意义及理想气体在诸过程的热和功的计算。
教学时数:10学时教学内容:一、热力学概论和热力学的基本概念1.热力学的目的、内容、方法与局限性2.体系与环境3.体系的状态和性质(状态、状态性质、容量性质、强度性质)4.过程与途径(等温过程、等压过程、等容过程、相变过程、化学过程、循环过程)5.状态方程和过程方程6.状态函数的全微分性质二、热和功1.热2.功(体积功与非体积功,功的一般计算公式,体积功的计算)三、热力学第一定律1.热力学能2.热力学第一定律文字表述和数学表达式四、焓(等压热容、等容热容、焓的定义)五、热容(C p与C v及其相互关系,C p与温度的关系),热量的计算六、准静态过程与可逆过程七、热力学第一定律对理想气体的应用1.理想气体的内能和焓2.理想气体△U和△H的计算3.理想气体C p与C v的关系4.理想气体的等温可逆过程5.理想气体的绝热过程6.理想气体的卡诺循环八、热力学第一定律对相变化的应用九、热力学第一定律对实际气体的应用1.焦耳—汤姆逊实验2.焦—汤系数及倒转温度3.实际气体的热力学能和焓十、热力学第一定律对化学反应过程的应用1.化学反应的热效应(等压热效应、等容热效应、反应进度和热化学方程式、化学反应热效应的表示)2.盖斯定律3.化学反应热效应的计算(生成焓与标准生成焓,燃烧焓,离子生成焓,键焓) 4.反应热效应与温度的关系(基尔霍夫定律,非等温反应和绝热反应热效应的计算)考核要求:1.热力学概论1.1 热力学的目的、内容和方法(识记)1.2 热力学的一些基本概念1.2.1体系与环境,体系的性质(识记)1.2.2 热力学平衡态和状态函数(识记)2.热力学第一定律2.1热和功(领会)2.2热力学能(领会)2.3热力学第一定律的表述与数学表达式(应用)3.体积功与可逆过程3.1 等温过程的体积功(应用)3.2 可逆过程与最大功(领会)4.焓与热容4.1 焓的定义(识记)4.2 焓变与等压热的关系(应用)4.3 等压热容和等容热容(识记)5.热力学第一定律对理想气体的应用5.1 理想气体的热力学能和焓(领会)5.2 理想气体的C p与C v之差(识记)5.3 理想气体的绝热过程(领会)6.热力学第一定律对实际气体的应用6.1 节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应(识记)7.热力学第一定律对相变过程的应用(领会)8.化学热力学8.1 化学反应热效应8.1.1 等压热效应与等容热效应(领会)8.1.2 反应进度(识记)8.2 赫斯定律与常温下反应热效应的计算8.2.1赫斯定律(应用)8.2.2 标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓(领会)8.3 标准反应焓变与温度的关系—基尔霍夫定律(应用)第二章热力学第二定律教学要点:本章主要讨论体系的过程方向与限度。
《物理化学》课程教学大纲
《物理化学》课程教学大纲
一、课程介绍
(一)课程性质
物理化学主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化速率规律,是化学工程与工艺、应用化学、生物工程、食品、材料、制药、生物技术等专业的专业课。
通过本门课程的学习,学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。
(二)课程任务
教学内容由热力学和动力学为主体,涉及:热力学基本概念、定律、原理、方法,溶液、相平衡、化学平衡的热力学,唯象动力学的基本概念,反应速率理论,催化作用,电化学基础,表面现象(界面现象)及胶体化学。
通过学习本课程,要求学生对物理化学有系统的认识,并了解其在化学、化工、环境、材料、能源、生命、医药、农业等学科中的根基地位及其相互的关系。
二、学习目标
(一)课程的总体目标与基本要求
教学目的:通过本课程的学习使学生建立一个系统、完整的物理化学基本理论和基本方法的框架,掌握热力学、动力学、电化学中的普遍规律和实验方法;在强化基础的同时,逐步培养学生的思维能力和创造能力。
教学要求:本课程重点在于化学基础理论、基本知识的教学,在阐述基本原理时应着重讲清整个问题的思路、介绍问题的提出背景和形成理论的思维方法,使学生学到有关知识的同时能学到探索问题的思路和方法,培养解决问题的能力;在基础层次上选择有代表性的科学研究成果和工程实际,着眼于前沿所涉及的新思想和新方法上。
(二)各章节学习目标
三、教学大纲
五、考核要点。
《物理化学》教学大纲
《物理化学》教学大纲一、课程基本信息课程名称:物理化学课程类别:专业基础课课程学分:X学分课程总学时:X学时二、课程的性质、目的和任务(一)课程性质物理化学是化学学科的一个重要分支,是化学专业及相关专业学生必修的一门基础课程。
它运用物理学的原理和方法,研究化学变化的基本规律,是连接无机化学、有机化学、分析化学等基础学科与化工原理、化学工艺学等应用学科的桥梁。
(二)课程目的通过本课程的学习,使学生系统地掌握物理化学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生运用物理化学的理论和方法分析和解决化学问题的能力,为后续课程的学习和今后从事化学及相关领域的研究、开发和生产工作打下坚实的基础。
(三)课程任务1、使学生掌握热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律的基本内容,能够熟练运用热力学方法计算化学反应的热效应、熵变、焓变和自由能变化,判断化学反应的方向和限度。
2、使学生掌握多组分系统热力学的基本概念和基本定律,能够熟练运用相律分析相平衡问题,掌握单组分和双组分系统的相图及其应用。
3、使学生掌握化学平衡的基本原理,能够熟练运用化学平衡常数计算平衡组成,了解温度、压力、浓度等因素对化学平衡的影响。
4、使学生掌握电化学的基本概念和基本定律,能够熟练运用能斯特方程计算电极电势和电池电动势,了解电解、电镀、原电池等电化学过程的基本原理和应用。
5、使学生掌握化学动力学的基本概念和基本定律,能够熟练运用反应速率方程和反应级数计算反应速率,了解温度、浓度、催化剂等因素对反应速率的影响,掌握简单级数反应的动力学特征和反应机理的推测方法。
6、使学生掌握表面化学和胶体化学的基本概念和基本原理,了解表面活性剂、吸附、乳化、胶体的稳定性等表面化学和胶体化学现象的本质和应用。
三、课程教学的基本要求(一)知识要求1、掌握物理化学的基本概念、基本原理和基本公式,如热力学函数、相律、化学平衡常数、电极电势、反应速率常数等。
2、理解物理化学基本原理的推导过程和物理意义,能够运用物理化学原理分析和解决实际问题。
《物理化学实验》教学大纲
《物理化学实验》课程大纲一、课程基本信息课程名称:(中文):物理化学实验(英文):Physical Chemistry Experiments 课程代码:08S3119B、08S3120B课程类别:专业核心课程/必修课适用专业:材料化学专业课程学时:总学时30(春季学期15学时秋季学期15学时)课程学分:总学分1先修课程:无机及分析化学、无机及分析化学实验、有机化学、有机化学实验、高等数学、普通物理、普通物理实验等选用教材:《物理化学实验》(第三版),复旦大学等编,北京:高等教育出版社,2004年参考书目:1.《化工辞典》(第四版),化学工业出版社,2000年2.《物理化学实验指导书》,长春:东北师范大学出版社,1995年二、课程目标(一)课程具体目标通过本课程的学习,学生达到以下目标:1.加深巩固学生对物理化学基本理论及基本知识的理解。
使学生初步掌握基本实验方法和实验技能,加深对物理化学的重要理论和概念的理解;初步学会处理实验数据、分析与归纳实验现象和表达实验结果。
【毕业要求1工程知识】2.提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
提高严谨缜密的科学思维能力,培养学生的创新精神。
【毕业要求2问题分析】3.培养学生实事求是的科学态度和良好的科学素养、工作习惯,并具备初步的团队合作精神。
【毕业要求8职业规范9个人和团队10沟通能力】(二)课程目标与专业毕业要求的关系三、课程学习内容物理化学实验主要设置两种类型的实验:(1)基本操作训练,(2)研究设计性实验。
实验过程包括课前预习讨论、实验操作、实验报告、结果讨论等环节。
学生在实验前必须进行预习,预习报告或设计实验方案经老师批阅后,方可进入实验室进行实验。
(1)基本操作技术作为一门独立开设的基础实验课程,物理化学实验具体到各个部分,教学内容如下:①.热力学和相图部分四个实验:液体摩尔汽化热、燃烧热的测定、二组份简单共熔体系相图、双液系相图。
理解纯液体饱和蒸气压和温度的关系,测定特定温度范围内液体的平均摩尔汽化热及正常沸点;掌握氧弹式量热计测定固体燃烧热的原理;理解热分析法绘制合金体系相图的原理,并对低共熔而组分合金的相机进行分析。
物理化学 教学大纲
物理化学教学大纲物理化学教学大纲物理化学是化学的一个重要分支,它研究物质的物理性质与化学变化之间的关系。
作为一门基础课程,物理化学在化学专业的教学中占据着重要的地位。
为了确保教学的质量和效果,制定一份科学合理的物理化学教学大纲是必不可少的。
一、课程目标物理化学教学大纲的首要任务是明确课程的目标。
物理化学作为一门基础课程,旨在培养学生的物理化学思维能力和实验技能,为学生今后的学习和研究打下坚实的基础。
因此,物理化学教学大纲的目标应包括以下几个方面:1. 了解物理化学的基本概念和理论体系,掌握物理化学的基本原理和基本方法;2. 培养学生的物理化学思维能力,培养学生的科学研究能力和解决问题的能力;3. 培养学生的实验技能,提高学生的实验操作能力和数据处理能力;4. 培养学生的科学素养和科学道德观念,培养学生的创新精神和团队合作能力。
二、教学内容物理化学教学大纲的第二个重要部分是教学内容。
物理化学的内容非常广泛,涉及到热力学、动力学、量子化学等多个方面。
在确定教学内容时,应根据学生的实际情况和学科发展的前沿,合理选择和组织教学内容。
以下是一份典型的物理化学教学内容:1. 热力学:包括热力学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律等;2. 动力学:包括反应速率、速率方程、反应机理等;3. 量子化学:包括波粒二象性、量子力学基本原理、原子结构和分子结构等;4. 分子光谱学:包括红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱等;5. 表面化学:包括吸附、催化等。
三、教学方法物理化学是一门理论与实验相结合的学科,因此,在制定物理化学教学大纲时,应注重培养学生的实验技能和实践能力。
以下是一些常用的教学方法:1. 理论讲授:通过讲授物理化学的基本概念和理论,帮助学生建立起系统的物理化学知识体系;2. 实验教学:通过实验操作,让学生亲自参与实验,培养学生的实验技能和实践能力;3. 讨论研究:通过小组讨论、学术报告等形式,激发学生的思维,培养学生的科学研究能力;4. 多媒体教学:利用多媒体技术,展示物理化学实验和现象,提高学生的学习兴趣和理解能力。
(完整版)物理化学课程教学大纲
物理化学课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;课程名称: 物理化学(PhysicalChemistry)所属专业:材料化学课程类别:专业课课程性质:专业课(必选)学分: 3学分(54学时)(二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程;课程简介:物理化学又称理论化学,是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手,从而找出化学运动中最具普遍性的基本规律的一门学科。
共包括4部分内容:第1部分,热力学。
内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、化学平衡、相平衡。
第2部分,电化学。
内容包括:电解质溶液、可逆电池电动势、不可逆电池过程。
第3部分,表面现象与分散系统。
内容包括:表面现象、分散系统。
第4部分,化学动力学。
内容包括:化学动力学基本原理、复合反应动力学。
目标与任务:使学生掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。
先修课与后续相关课程:先修课:高等数学(微分、积分)、大学普通物理、无机化学、有机化学、分析化学后续相关课程:无。
(三)教材与主要参考书。
教材:物理化学简明教程,第四版,印永嘉等编,高等教育出版社出版.2007参考书目:[1] 付献彩主编,《物理化学》上、下册. 第五版.高等教育出版社出版.2006[2] 胡英主编,《物理化学》上、中、下册. 第一版,北京:高等教育出版社出版.2001[3] 宋世谟主编,《物理化学》上、下册,第四版.北京:高等教育出版社出版.2001[4] 物理化学简明教程例题与习题,第二版,印永嘉等编,高等教育出版社出版二、课程内容与安排绪论讲授,1学时。
第一章热力学第一定律1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念1.3 能量守恒1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀1.10 化学反应的热效应1.11生成焓及燃烧焓1.12反应焓与温度的关系(一)教学方法与学时分配讲授,8学时。
物理化学 教学大纲
物理化学教学大纲一、引言物理化学是化学科学的一个重要分支,研究物质的物理性质和化学变化之间的关系。
作为大学化学专业的一门核心课程,物理化学教学对学生的学术发展至关重要。
本教学大纲旨在提供一套合理、系统的物理化学课程框架,并说明在这一课程中的学习目标、教学内容、学时安排以及评估方法。
二、课程设置1. 课程名称:物理化学2. 学时安排:共计72学时- 理论课程:48学时- 实验课程:24学时3. 授课方式:理论课程以讲授为主,辅以互动讨论;实验课程以实验操作为主,辅以实验报告撰写。
4. 先修课程:无(但建议具备一定的基础化学知识)三、课程学习目标1. 掌握物理化学的基本概念和基础理论,熟悉常见物理化学实验方法;2. 能够理解和解释化学反应的动力学、热力学以及量子化学的基本原理;3. 具备设计和实施物理化学实验的能力,并能正确解释实验结果;4. 培养学生的逻辑思维、实验观察和问题解决能力;5. 培养学生的科学研究意识和文献检索能力,能够阅读和理解相关学术论文。
四、教学内容安排1. 基础理论介绍(8学时)- 1.1 物理化学的定义和发展历史- 1.2 物质的基本性质和分类- 1.3 物理化学实验方法和常用仪器设备- 1.4 物理化学中的数学工具2. 热力学(16学时)- 2.1 理想气体状态方程- 2.2 热力学第一定律和第二定律- 2.3 理想气体混合与溶液- 2.4 化学反应的热力学原理- 2.5 热力学平衡和影响因素3. 动力学(12学时)- 3.1 化学反应速率和速率方程 - 3.2 反应平衡和反应机制- 3.3 催化剂在化学反应中的作用 - 3.4 电化学反应和电解过程4. 量子化学(12学时)- 4.1 粒子的波动性和粒子性- 4.2 量子力学基本原理- 4.3 原子结构和周期表- 4.4 化学键的量子化学解释5. 物理化学实验(24学时)- 5.1 基本实验技能培养- 5.2 热力学实验- 5.3 动力学实验- 5.4 量子化学实验五、教学方法与评估方式1. 教学方法- 理论课程采用讲授、讨论和案例分析相结合的方式;- 实验课程采用实验操作、实验报告撰写和结果分析三结合的方式。
物理化学教学大纲
物理化学教学大纲物理化学是化学系各专业的一门重要基础课程。
物理化学的基本原理被广泛地运用到其它分支学科。
学好本课程,可加深对无机化学、有机化学、分析化学等相关课程的理解。
基础物理化学课程的重点在于掌握热力学处理问题的方法和化学动力学的基本知识,掌握统计热力学的基本原理和了解本学科的新进展。
热力学第一定律1.热力学的基本概念:体系、环境、状态、热力学平衡态、功、热及其符号、孤立体系、封闭体系、开放体系等2.热力学第一定律;内能U 的概念;状态函数与过程量、可逆过程、不可逆过程、准静过程、自发过程、焓H的定义;等压过程的热效应与焓变的关系3.理想气体的定义与性质;各种过程的Q、W、U、H的计算4.实际气体的性质;等焓过程,焦-汤效应及焦汤系数、赫斯定律;反应焓的计算;物质的生成焓、燃烧焓、离子生成焓、溶解热和稀释热、基尔霍夫定律;绝热反应、热化学的现代进展某;生物热化学及其应用某热力学第二定律热力学第二定律;自发过程的共同性质卡诺循环;卡诺定理;熵函数的定义及物理意义熵增原理;热力学第二定律的微观意义赫氏自由能F;吉布斯自由能G热力学的熵判据、赫氏自由能判据、吉布斯自由能判据及适用条件热力学基本关系式;麦克斯韦关系式常见过程的热力学函数改变值的计算;吉布斯-赫姆霍兹公式偏摩尔量;偏摩尔量集合公式化学势的定义和物理意义多组分体系热力学;复相多组分体系热力学热力学第三定律;物质的规定熵热力学非平衡态热力学简介某;耗散体系知识简介某溶液理想气体化学势;理想气体混合物实际气体;范德华状态方程;气体逸度的概念和计算物质的临界状态和对比态;对比态原理;牛顿图溶液浓度的各种表示法及其相互间的关系拉乌尔定律;亨利定律理想溶液的定义;理想溶液的化学势;理想溶液的性质理想稀溶液;溶剂化学势;溶质化学势;各种标准状态和标态化学势的物理意义稀溶液的依数性:沸点上升;凝固点下降;渗透压非理想溶液;活度及活度系数;溶液活度的测定;活度的计算渗透系数;超额函数吉布斯-杜亥姆公式;杜亥姆-马居尔公式分配定律某相律相律;体系的物种数、相数、独立组份数和自由度之间的关系单组份相图;克拉贝龙方程、克拉贝龙-克劳修斯方程;水的相图;硫的相图二组份相图;二元理想溶液的T-某图和p-某图;非理想二元溶液的相图;精馏原理;互不相溶的二元液体体系相图;水蒸汽蒸馏原理;各类二元凝聚体系相图;步冷曲线;二级相变;氦的相图;金属的居里点三组份的等边三角形相图某;三元盐水体系相图某;三元液体体系相图某;杠杆原理在相图中的运用某利用相图分离提纯物质的基本原理某化学平衡化学反应进行的进度;反应的条件;化学反应等温式气相反应的热力学平衡常数;平衡常数与反应rGm0的关系溶液中的化学反应的平衡常数;复相反应的平衡常数热力学平衡常数与各种经验平衡常数之间的关系物质的标准生成吉布斯自由能;物质的规定吉布斯自由能;化学反应rGm0的计算温度、压力、惰性气体对反应平衡的影响化学反应的同时平衡;绝热反应的平衡某;反应方向的判断电化学溶液电导率;摩尔电导率;离子独立移动定理离子的迁移数;迁移数的测定电解质的活度理论;强电解质的溶液理论;德拜-休克尔极限定律电池表示法;电极电势的规定和计算;能斯特方程;电池电动势与电极电势的关系电池电动势与rGm0、rHm0、rSm0的关系电动势产生的机理;电池电动势的计算及应用热力学体系的电势-pH图电极过程动力学:分解电压;极化作用产生的原理超电势的产生原因;超电势的计算;超电势在电解中的应用金属的腐蚀;金属防腐的方法某化学电源的类型和应用某统计热力学统计力学的基本方法;宏观态和微观态;相空间某;相体积某;微观态的几率;等几率原理统计系综原理某;体系的配分函数某;热力学函数的统计力学表达式玻色-爱因斯坦统计某;费米-狄拉克统计某;玻尔兹曼统计最可几分布;玻尔兹曼分布律;熵的统计力学解释理想气体的统计理论;分子的配分函数;由分子配分函数求热力学函数的表达式分子的核配分函数;电子配分函数;平动配分函数、转动配分函数、振动配分函数及其对热力学函数的贡献气体的热容理论;固体的热容理论理想气体化学势的统计力学表达式某;理想气体反应的平衡常数由自由能函数和热焓函数求反应平衡常数化学动力学反应进度的概念;化学反应速率的表示法一级反应、二级反应、零级反应、三级反应的速率方程、动力学方程及其特征简单反应级数的确定;速率常数的意义、测定方法和计算对峙反应、平行反应、连续反应的动力学速率方程式及其特点;温度对反应速率的影响;反应的活化能及其物理意义反应的历程和反应机理;反应机理的拟定;用稳态法、平衡近似法推导反应的速率方程式化学反应速率的碰撞理论过渡态理论;反应活化焓、反应活化熵、反应活化吉布斯自由能链式反应;光化学反应分子反应动力学理论简介某快速反应动力学理论简介某振荡反应理论简介某催化反应动力学催化反应的特点;催化剂的催化原理;催化剂的中毒和特点气固相催化反应的一般历程和速率方程式溶液相中的催化反应;溶剂的影响酸碱催化反应;络合催化反应酶催化反应及米氏常数某界面及胶体化学表面张力、表面吉布斯自由能;表面张力与温度的关系弯曲表面的附加压力;弯曲表面的蒸汽压吉布斯等温吸附式;各项的物理意义、公式的应用和简单计算表面活性物质的性质及其作用机理表面活性剂的分类液-液、液-固界面的铺展、接触角和润湿气-固表面的吸附;吸附等温线的主要类型胶体分散体系的基本特征;胶体的热力学和动力学性质;胶体的稳定性;电解质对溶胶稳定性的影响;电解质的聚沉能力聚合物分子量的测定方法;天然大分子、凝胶的初步概念纳米材料知识简介某某:打星号内容不作要求。
物理化学教学大纲
物理化学教学大纲一、课程简介物理化学是化学的一个重要分支,主要研究物质的结构、性质、变化规律,以及物质之间的相互作用等内容。
本课程旨在使学生掌握物理化学基础知识,培养学生的化学思维和实验技能,为日后深入学习化学相关专业打下坚实的基础。
二、教学目标1. 了解物理化学的基本概念和原理,掌握相关实验技能;2. 提高学生的化学思维和实验能力,培养学生的分析和解决问题的能力;3. 培养学生对物理化学领域的兴趣,为将来的学习和研究打下基础。
三、教学内容与安排1. 物理化学的基本概念1.1 物态变化1.2 热力学基础1.3 化学平衡2. 物理化学实验2.1 量热实验2.2 晶体学实验2.3 分析化学实验3. 物理化学实践3.1 计算化学3.2 显微镜技术3.3 光谱学4. 期末综合实验及成果展示四、考核方式1. 平时表现(包括课堂参与、实验操作等)占总成绩的20%;2. 期中考试占总成绩的30%;3. 实验报告和作业占总成绩的20%;4. 期末考试占总成绩的30%。
五、教学要求1. 学生应按时上课,积极参与课堂讨论,完成实验操作;2. 学生应独立完成实验报告和作业,注重实践能力的培养;3. 学生应按时复习,做好笔记和总结,为考核做好准备。
六、教学保障1. 教材:《物理化学》第5版;2. 实验器材:齐全的物理化学实验器材;3. 师资力量:有丰富教学经验的物理化学教师;4. 教学环境:整洁、安全、适合学习的教室和实验室。
七、总结通过本教学大纲的制定,旨在通盘考虑各方面的教学要求,确保学生能够全面、系统地掌握物理化学基础知识,培养其科学思维和实践能力,为将来的学习和研究提供坚实的基础。
希望学生在本课程的学习过程中能够勤奋学习,积极实践,取得优异的成绩。
祝各位同学学习进步!。
物理化学 教学大纲
物理化学教学大纲一、课程背景和目标物理化学是物理学和化学的交叉学科,旨在研究和解释物质的性质和变化规律。
本课程的目标是使学生掌握物理化学的基础知识和实验技能,培养他们的科学思维和问题解决能力。
二、课程内容1. 热力学- 热力学基础概念- 热力学定律和方程- 热力学过程和熵- 化学动力学和平衡2. 量子化学- 量子力学基本原理- 原子结构和光谱学- 分子结构和化学键- 量子力学在化学中的应用3. 统计力学- 统计力学基本概念- 理想气体和非理想气体- 热力学性质的统计解释4. 电化学- 电化学基础概念- 电池和电解质溶液- 电化学动力学和电化学反应机理5. 分子光谱学- 分子光谱基本原理- 基于分子光谱的结构分析- 分子光谱在分析化学中的应用三、教学方法1. 授课教学教师采用讲授、示范等方式,结合多媒体技术进行知识传授,并通过例题和实例分析加深学生对知识的理解。
2. 实验教学通过实验教学,培养学生的实验技能和科学精神,加深对物理化学理论的理解和应用能力。
3. 研讨讨论鼓励学生参与课堂研讨和问题讨论,培养他们的团队合作和批判性思维能力。
四、教学评估与考核1. 作业与小测验定期布置练习和小测验,对学生的知识掌握情况进行评估。
2. 实验报告要求学生按要求撰写实验报告,评估其实验设计和实验结果分析的能力。
3. 期中考试和期末考试在课程中设置期中考试和期末考试,考核学生对所学知识的综合理解和应用能力。
五、参考教材- Atkins, P.W., de Paula, J. Physical Chemistry. Oxford University Press.- Levine, I.N. Physical Chemistry. McGraw-Hill Education.- McQuarrie, D.A., Simon, J.D. Physical Chemistry: A Molecular Approach. University Science Books.六、课程要求和学习建议1. 准时上课,积极参与课堂讨论和活动。
(完整版)物理化学课程教学大纲
物理化学课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;课程名称: 物理化学(PhysicalChemistry)所属专业:材料化学课程类别:专业课课程性质:专业课(必选)学分: 3学分(54学时)(二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程;课程简介:物理化学又称理论化学,是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手,从而找出化学运动中最具普遍性的基本规律的一门学科。
共包括4部分内容:第1部分,热力学。
内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、化学平衡、相平衡。
第2部分,电化学。
内容包括:电解质溶液、可逆电池电动势、不可逆电池过程。
第3部分,表面现象与分散系统。
内容包括:表面现象、分散系统。
第4部分,化学动力学。
内容包括:化学动力学基本原理、复合反应动力学。
目标与任务:使学生掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。
先修课与后续相关课程:先修课:高等数学(微分、积分)、大学普通物理、无机化学、有机化学、分析化学后续相关课程:无。
(三)教材与主要参考书。
教材:物理化学简明教程,第四版,印永嘉等编,高等教育出版社出版.2007参考书目:[1] 付献彩主编,《物理化学》上、下册. 第五版.高等教育出版社出版.2006[2] 胡英主编,《物理化学》上、中、下册. 第一版,北京:高等教育出版社出版.2001[3] 宋世谟主编,《物理化学》上、下册,第四版.北京:高等教育出版社出版.2001[4] 物理化学简明教程例题与习题,第二版,印永嘉等编,高等教育出版社出版二、课程内容与安排绪论讲授,1学时。
第一章热力学第一定律1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念1.3 能量守恒1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀1.10 化学反应的热效应1.11生成焓及燃烧焓1.12反应焓与温度的关系(一)教学方法与学时分配讲授,8学时。
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物理化学(Physical Chemistry)课程编号:0707900 0707910开课学期:第4-5学期本课程课内总学时数:90本课程课外总学时数:0学分:5一、教学对象本大纲适用于化学专业本科。
二、教学目的物理化学是化学专业的一门基础理论课。
本课程的目的是在已学习过的一些先行课的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究化学运动的普遍规律。
通过物理化学的教学,使学生了解和掌握化学学科的基本原理,培养学生的理论思维能力,为将来进行教学和科学研究打下扎实的理论基础。
三、教学要求本课程主要包括化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、表面化学等五大内容。
通过教学的各个环节必须使学生达到各章所提出的基本要求。
为了培养学生的独立工作能力,讲授内容要分清主次,在注重系统性的原则下,着重讲解教材的重点和难点。
在教授方法上,要注重逻辑思路、理论联系实际。
表面现象一章的大部分内容可由学生自学而达到教学的目的要求;统计热力学初步一章主要给学生讲清统计热力学的最基本方法,怎样把宏观性质与微观性质联系起来,内容上不做统一要求;第一章气体为选学内容,与先行课程重复,可根据具体情况适当安排一些练习以巩固或加深过去所学过的知识。
习题课是重要的教学环节,教师必须予以重视。
讲授时要注意国家颁布的法定计量单位和符号系统。
四、教学内容绪论(1学时)着重阐明物理化学的意义,介绍物理化学的学习方法。
基本内容:1.物理化学的基本内容简介2.物理化学发展史3.学习物理化学的意义4.学习物理化学的一般科学方法第一章气体(自学)第二章热力学第一定律(13学时)通过本章的教学使学生初步了解热力学方法的特点,掌握状态、状态函数、可逆过程等基本概念,理解状态函数的性质,理解热力学第一定律并能应用于物理化学过程,能熟练地对热化学和理想气体几种过程中的功和热进行计算。
基本要求:1.必须使学生准确掌握热力学的基本概念。
2.应使学生知道热、功和热力学能这三者的区别和联系。
3.必须使学生充分理解状态函数的意义及其数学特性。
4.明确焓的定义及意义。
5.明确可逆过程及意义。
6.较熟练地应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等容、等压和绝热过程中ΔU、ΔH、Q和W的计算。
(1) 能熟练应用生成焓,燃烧热来计算反应热。
会应用Hess定律和Kirchhoff定律。
(2)了解Carnot循环的应用意义以及理想气体在诸过程的热和功的计算。
基本内容:(一)热力学的概念和热力学的基本概念1.热力学的目的、内容、方法与局限性2.系统与环境3.系统的状态的性质(状态、广度性质、强度性质)4.过程和途径(等温过程、等压过程、等容过程、相变过程、绝热过程、循环过程、化学过程)5.状态函数的全微分性质6.热平衡和热力学第零定律—温度的概念(二)热和功1.热2.功(体积功和非体积功,功的一般计算公式,体积功的计算)(三)热力学第一定律1.热力学能2.热力学第一定律文字表述和数字表达式(四)焓(等压热,等容热,焓的定义)(五)热容(Cp、Cv及其相应关系,Cp与温度的关系),热量的计算。
(六)准静态过程与可逆过程(概念,功的计算)(七)热力学第一定律对理想气体的应用1.理想气体的热力学能和焓,Gay-Lussac-Joule实验2.理想气体ΔU和ΔH的计算3.理想气体Cp与Cv的关系4.理想气体的等温可逆过程5.绝热过程的功和过程方程式(与等温过程功的比较)6.理想气体的Carnot循环(八)热力学第一定律对相变的应用(相变焓—补充内容)(九)热力学第一定律对实际气体的应用(Joule-Thomson效应)1.J oule-Thomson实验2.焦—汤系数及倒转温度3.气体的液化4.实际气体的热力学能和焓(十)热力学第一定律对化学反应过程的应用1.化学反应的热效应(等压热效应,等容热效应,反应进度和热化学方程式,化学反应热效应的表示)2.H ess定律3.化学反应热效应的计算(生成焓、标准生成焓、燃烧焓、离子生成焓、键焓)4.反应热效应与温度的关系(Kirchhoff定律,非等温反应和绝热反应热效应的计算)重点与难点:热力学的基本概念;热力学第一定律及应用;Hess 定律及化学反应热效应的计算;反应热效应与温度的关系。
第三章热力学第二定律(12学时)本章主要讨论系统的过程方向与限度。
熵与熵增加原理是本章的难点。
熵的统计意义能使学生初步理解熵与第二定律的微观含义。
热力学第三定律为以后计算物质的熵值与其他热力学函数提供根据。
由于化学反应一般可控制在恒温恒压下进行,所以Gibbs自由能的使用也是本章的重要内容之一。
基本要求:1.了解一切自发过程的共同特征,明确热力学第二定理的意义。
2.明确从Carnot定理得出Clausius不等式和熵函数的逻辑性,从而理解Clausius不等式的重要性与熵函数的概念。
3.熟记并理解热力学函数S、A、G的定义与各热力学函数间的关系。
4.明确每一热力学函数只是在各自的特定条件下才能作为过程进行方向与限度的判据,熟练ΔS 与ΔG的计算与应用。
5.熵的统计意义与热力学第三定律只作一般性了解。
6.初步了解不可逆过程热力学的一些基本概念。
基本内容:(一)一切自发过程的共同特征—不可逆性(二)热力学第二定律的表达方法(三)Carnot定理(四)过程的热温商与熵函数1.Clausius不等式2.不可逆过程热温商与熵的概念3.可逆过程热温商与熵变(五)热力学第二定律的数学表达式与熵判据1.热力学第二定律的数学表达式2.熵增加原理(六)熵的统计意义1.热力学第二定律的本质2.微观状态函数与最可几分布3.熵与热力学概率的关系(Boltzmann公式)(七)熵变的计算与熵判据的应用1.各种简单变化过程2.相变过程3.等温下的化学反应过程(八)热力学第三定律、规定熵1.热力学第三定律2.规定熵、标准熵3.热力学第二定律的数学表达式与熵判据(九)自由能1.自由能(Helmholtz自由能和Gibbs自由能)2.自由能判据3.自由能变化的焓效应与熵效应4.其它条件下所进行过程的判据(十)等温过程的计算与应用1.无化学变化与无相变的等温过程。
2.纯物质的相变过程。
3.化学反应的ΔG。
(十一)热力学函数间的关系式与Gibbs—Helmholtz方程1.热力学函数之间的关系2.热力学基本关系式3.热力学基本关系式衍生公式(麦克斯韦关系式及其应用)4.公式推导5.Gibbs—Helmholtz方程(十二)不可逆过程热力学简介重点与难点:过程的热温商与熵函数;热力学第二定律的数学表达式与熵判据;熵变的计算与熵判据的应用;自由能及各种过程ΔG 的计算;热力学函数间的关系式与Gibbs—Helmholtz方程;各种系统组分化学势表达式。
第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用(8学时)本章讨论溶液的热力学性质。
使学生了解偏摩尔量的概念与意义;理想溶液、Raoult定律及Henry定律的意义;实际溶液与理想溶液的区别;活度的概念与意义,以及标准态的选用。
基本要求:1.必须使学生理解多组分系统中引入偏摩尔量的原由,掌握偏摩尔量的定义及其化学势的关系,对加和公式只要求了解其物理意义及用途。
2.掌握稀溶液与理想溶液混合物,非理想溶液混合物三者的区别、关系及各自性质。
加深对Raoult定律、Henry定律的理解并熟悉其应用。
3.活度的概念与标准态的选用是本章的一个难点,必须使学生理解这两个概念及其意义。
基本内容:(一)概述与组成表示法(二)多组分热力学基础1.偏摩尔量和偏摩尔量的加和公式2.化学势的定义3.化学势与温度、压力的关系4.化学势在相平衡系统中的应用5.气体的化学势与逸度(包括实际气体的状态方程)6.纯液体和纯固体的化学势(三)溶液的基本性质和两个经验定律1.了解偏摩尔体积及其求法2.Raoult定律及Henry定律(四)稀溶液1.各组分的化学势与标准态2.活度与活度系数3.依数性(五)理想液体混合物1.理想液体混合物的特性2.理想溶液的特性3.组成理想溶液过程中,系统诸热力学函数的改变(六)非理想液态混合物、非理想稀溶液1.与理想液态混合物偏差2.活度与活度因子重点与难点:Raoult定律及Henry定律;活度与活度因子;理想稀溶液的特性。
第五章相平衡(11学时)本章应用热力学方法讨论相平衡系统的一般规律。
学习一些典型相图的作法制法、分析与应用。
Clapeyron方程、Clausius—Clapeyron 方程、相律与相图的分析及应用是本章的主要内容。
相图分析着重于二组分系统。
对三组分系统不作要求。
基本要求:1.理解Clausius—Clapeyron方程的推导过程及其应用。
2.明确相、组分数和自由度的概念,了解相律的推导、物理意义与用途。
3.了解绘制相图的常用方法,能根据热分析法绘制步冷曲线而得出相图。
4.能应用相律说明相图中点、线、区的意义,并能根据相图来说明系统在不同过程中所发生相变的情况(包括杠杆规则的使用)。
基本内容:(一)单组分系统1.Clapeyron方程2.Clausius—Clapeyron方程3.水的相图(二)相律1.相、组分数与自由度的概念2.相律的推导3.相律的应用(三)二组分系统的相图及其应用1.理想的二组分液态混合物--完全互溶双液系2.杠杆规则3.蒸馏(或精馏)的基本原理4.非理想的二组分液态混合物5.部分互溶的双液系6.不互溶的双液系—蒸气蒸馏7.简单的低共熔二元相图8.形成化合物的系统(1)能形成稳定固态化合物系统(2)形成不稳定固态化合物系统9.二组分在液态与固态时均能完全互溶的系统10.二组分固态时部分互溶的系统(1)具有转熔温度的固态部分互溶系统(2)具有低共熔温度的固态部分互溶系统重点与难点:Clausius—Clapeyron方程;相律及其应用;杠杆规则及其应用;水的相图;具有简单低共熔点的凝聚系统相图;能形成稳定固态化合物系统相图;双液系的气液平衡相图。
第六章化学平衡(5学时)本章根据热力学的平衡条件得出反应的等温方程式,并根据物质的热力学函数计算反应的平衡常数,再进一步讨论它的浓度、温度、压力与惰性气体对平衡的定量影响。
最后列举一些实例说明应用热力学平衡条件来分析反应的重要性与实际意义。
基本要求:1.从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式以及该方程的意义是本章的重点。
2.熟练平衡常数与平衡组成的计算。
3.熟练理想气体反应Kp、Ka、Kx与Kc换算。
4.理解物质生成自由能与反应过程ΔG的物理意义,掌握ΔG O=-RTlnK O的有关计算,熟悉一些因素对反应平衡的定量影响。
5.了解从Gibbs—Helmholtz方程推导反应等压方程式的思路及有关该方程的计算,熟悉一些因素对反应平衡的定量影响。