物理化学教学大纲

物理化学教学大纲

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《物理化学》教学大纲

开课单位：化学与生物工程学院化学教研室

学分：3 总学时：48H（理论教学48学时）

课程类别：必修考核方式：考试

基本面向：生物工程专业

一、本课程的性质、目的和任务

物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系人手，来探求化学变化的基本规律的一门科学。物理化学研究化学变化、相变化及其它有关的物理变化的基本原理，是材料学院和生物工程学院一门必修的基础课。

通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基础知识和计算方法，同时还应得到一般科学方法的进一步训练，增长提出问题、分析问题和解决问题的能力。科学方法的训练应贯彻在课程教学的整个过程中，特别是要通过热力学和动力学的学习，使学生能学会结合具体条件应用理论解决实际问题的一般科学方法。

二、本课程的基本要求

1、启发学生对本课程的认识和学习热情，介绍本课程的主要内容和学习方

法。

2、理解热力学状态函数的性质和应用，理解热力学三大定律的叙述及数学

表达式。

3、理解溶液和相平衡原理及应用。

4、应用热力学定律，理解化学平衡的原理及应用。

5、理解电化学的基本原理及应用。

6、理解表面现象的性质及特点。

三、本课程与其它课程的关系

本课程属理论课、基础课性质，它的目的是为后继课程打好基础，化工原理》、《现代分析检测技术》、《生物化学》、《生化工程》、《生化分离工程》等将应用本课程的基础理论及知识。

四、本课程的理论教学内容

绪论

介绍物理化学的研究对象及主要内容，研究方法。结合实例说明物理化学理论学习的重要性，并激发学生学习物理化学的积极性。

第一章气体

熟练掌握理想气体的状态方程，了解理想气体的微观模型。

掌握道尔顿分压定律和阿马格分体积定律条件及其应用。

了解真实气体pVT行为对理想气体行为的偏差。

第二章热力学第一定律

理解下列热力学基本概念：环境和系统，状态函数，途径和过程，热和功，平衡状态。

理解并掌握热力学第一的叙述及数学表达式。明确热力学能、焓、标准生成焓、标准燃烧焓、标准反应焓、热容的定义并会应用。

掌握在物质的p．V．T变化、相变化及化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的方法。

第三章热力学第二定律

理解卡诺循环及热力学第二定律的提出。明确熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的定义并会应用。

了解热力学第三定律。

掌握热力学基本方程和麦克斯韦关系式，并能一般应用。

掌握在物质的p．V．T变化、相变化及化学变化过程中计算熵、亥姆霍兹函数和吉布斯函数变化值的方法，

理解热力学公式的适用条件，掌握熵增原理及平衡判据的一般准则。

理解偏摩尔量及化学势的概念。

第四章化学平衡

明确标准平衡常数的定义，了解等温方程和等压方程的推导并会应用。

能利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成，能判断一定条件下化学反应可能进行的方能分析T、p、组成等因素对平衡的影响。

第五章溶液和相平衡

会从相平衡条件推导克拉佩龙和克拉佩龙——克劳修斯方程，并能用于计算。

理解拉乌尔定律及亨利定律并会应用于计算。

理解理想液态混合物的混合性质，理想稀溶液的依数性质。

理解相律的含义并会应用，掌握C．S．R．F的概念。

掌握单组分系统及二组分系统典型相图的特点和应用。

第六章电化学

了解表征电解质溶液导电性的物理量(电导率、摩尔电导率)。

了解离子平均活度及平均活度系数的定义，掌握离子独立运动方程。

了解可逆电池的概念。会推导能斯特方程，掌握电池电动势的计算及应用。

了解极化作用和超电势的概念。

第七章化学动力学基础

明确反应速率、反应速率常数、反应级数的概念。

掌握零、一、二级反应的特征，并能进行计算。

了解阿仑尼乌斯方程及其应用，明确活化能的概念及其对反应速率常数的影响。

了解碰撞理论及过渡状态理论的基本概念。

五、本课程的重点、难点

重点：热力学第一、第二定律，溶液与相平衡，电化学，化学动力学

难点：热力学热二定律，相平衡，化学动力学

六、学时分配

七、教学建议

在教学中拓展一些与物化有关的科学前沿知识，以及相关理论在工程实际中的应用情况，以提高学生的学习积极性；应用现代教学手段教学，如多媒体教学、投影胶片等辅助教学。

课程建设

1、《物理化学》复习思考题

2、《物理化学》试题库

3、《物理化学》电教片，计算机辅助教学软件

4、《物理化学》实验指导书

5、《物理化学》实验报告

八、教学参考资料

（一）教材

1、肖衍繁编著，《物理化学》，天津大学出版社，1997年（二）参考书

1、邵光杰主编，《物理化学》，哈尔滨工业大学出版社，2002年

2、蔡文娟主编，《物理化学》，冶金工业出版社，1997年

3、董元彦等编，《物理化学》，科学出版社，2001年

4、杜清枝等编，《物理化学》，重庆大学出版社，2001年

5、汪存信等编，《物理化学》，武汉大学出版社，1997年