物理化学教学大纲
《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。
(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《物理化学》教学⼤纲课程名称:物理化学英⽂名称: Physical Chemistry课程编号:01000211课程类别:专业课课程要求:必修课课程属性: 独⽴授课课程总学时:102学时,总学分6实验学时:34 学时(单独设课)应开学期:第4、5 学期适⽤专业:化⼯、应⽤化学先修课程:⾼等数学(微分、积分)、物理、⽆机化学、有机化学⼀、课程的性质与任务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、⽣物技术等专业的必修基础课,它包括理论教学及实验教学。
实验教学单独开课。
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、课程的内容与基本要求物理化学的理论研究⽅法有热⼒学⽅法、统计⼒学⽅法和量⼦⼒学⽅法。
从研究内容来说包括宏观上的、微观上的、以及亚微观上的,对⼯科学⽣来说,热⼒学⽅法及宏观上的内容是主要的、基本的,后两种⽅法和内容的重要性正在⽇益增加。
对⼯科专业,量⼦⼒学⽅法⼀般不作要求或另设课程。
下⾯按各章列出基本要求和内容。
基本要求按深⼊的程度分“了解”、“理解”和“掌握”三个层次。
对于理论教学时数少于85学时的专业,△号标明的内容,不属基本要求。
第⼀章物质的pVT性质⼀、本章基本要求掌握理想⽓体状态⽅程。
掌握理想⽓体的宏观定义及微观模型掌握分压、分体积概念及计算。
理解真实⽓体与理想⽓体的偏差、临界现象。
掌握饱和蒸⽓压概念。
理解范德华状态⽅程、对应状态原理和压缩因⼦图,了解对⽐状态⽅程及其它真实⽓体⽅程。
⼆、教学内容1.理想⽓体及状态⽅程、分压定律、分体积定律。
2.真实⽓体真实⽓体与理想⽓体的偏差、范德华⽅程.真实⽓体的液化(C0的p-V图)、临界2现象、临界参数。
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物理化学教学大纲(打印)第一篇:物理化学教学大纲(打印)物理化学教学大纲三)教学的重点、难点1.重点:化学热力学、化学动力学、电化学、统计热力学。
2.难点:状态函数间的关系及特定条件下的意义;如何用化学势解决物理及化学变化;可逆电池的理解。
(四)知识范围及与相关课程的关系物理化学主要解决:① 化学变化的方向和限度问题。
② 化学反应的速率和机理问题。
为能够定性解释和通过定量计算解决上述问题,必须有一定的无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理的基础知识,通过本课程的学习可提高对前面知识的认识,从而提高分析问题和解决问题的能力。
(五)教材及教学参考书的选用1、《物理化学》(上、下),傅献彩、沈文霞、姚天扬(南京大学物理化学教研室),高等教育出版社,1990。
2、《物理化学简明教程》,印永嘉、奚正楷(山东大学),李大珍(北京师范大学),高等教育出版社,1992。
3、《物理化学》,韩德刚、高执棣、高盘良,高等教育出版社,2001。
4、《物理化学电子教案》,南京大学,高等教育出版社、高等教育电子音像出版社。
5、《物理化学—概念辨析²解题方法》,范崇正、杭瑚、蒋淮渭,中国科学技术大学出版社,2002。
6、《物理化学解题指导》,孙德坤、沈文霞、姚天扬(南京大学化学化工学院),江苏教育出版社,1997。
二、课程内容绪论主要内容:1.物理化学的内容、特点及学习方法。
2.物理化学的发展趋势。
3.物理化学在国民经济中的作用。
学时:1 第一章:热力学第一定律教学目的和要求:1.明确热力学中最基本的概念,如体系与环境、平衡状态、过程与途径、状态函数、功和热、内能、焓及标准生成热等。
2.掌握各种过程的Q和W计算方法。
3.根据状态函数的特点,掌握ΔU、ΔH的计算方法及化学反应热的计算。
4.*了解气体液化的原理。
主要内容: 1.热力学概论热力学的内容、方法和特点。
2.热力学的基本概念体系和环境、热力学平衡态、状态与状态函数、强度性质与广度性质、过程与途径、热量和功、可逆过程。
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。
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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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物理化学教学大纲第二部分课程教育目标1.通过物理化学的学习使学生掌握物理化学的基本内容、基本知识,更需注意方法的学习,努力去实践。
这几个要点互相渗透,相辅相成,有正确的研究与学习方法,才能更好的掌握理论的基本内容与知识,并指导实践,学习中坚持理论与实践相结合,才能更深刻的理解与运用理论,并在解决实际问题中,掌握理论和方法,培养创新能力。
2.学会用数学、物理的原理解决热力学证明题的推演,逸度、活度的计算、在相图的应用,及在统计热力学中众多的计算。
3.本课程除了一般的科学研究方法,还有课程自身特有的理论方法:热力学方法、量子力学方法及统计热力学方法。
(1)热力学方法--------宏观的方法热力学方法的主体是:归纳与演绎。
热力学研究大量粒子组成的宏观系统。
在热力学的三个经验定律的基础上,根据实验测出的物质的P、V、T性质和热数据(热容、相变焓、反应焓等)。
借助数学原理(全微分)。
通过归纳(由特殊到一般的过程)与演绎(严格的数学推演)得到一系列的热力学方程式和结论,用以解决物质变化(p、V、T变化、相变、化学变化)过程的能量效应、方向和限度,为上述过程的实现提供最佳的热力学控制条件。
热力学方法的特点是:不涉及物质粒子的内部微观结构,结论严谨。
(2)量子力学方法---------微观的方法量子力学研究个别微观粒子所遵循的力学规律,得到物质的微观特性,如:分子结构、平动能级、转动能级、振动能级、分子间力等。
(3)统计热力学方法---------从微观到宏观的方法统计热力学研究大量粒子组成的宏观系统。
研究如何由粒子的微观力学性质(分子质量、转动惯量、振动频率)通过求统计概率的方法,得到系统的宏观性质(如热力学能、热容、熵等)。
以上方法对化学化工类学生学习物理化学要求是:掌握热力学方法,理解统计热力学方法,了解量子力学方法。
4.掌握物理化学在热力学归纳演绎中状态函数法、极值法、偏离理想的模型法(如为研究实际气体PVT行为提出理想气体的模型,引出压缩因子的概念,为研究实际液态混合物气-液平衡规律,而提出理想液态混合物的模型,引出活度的概念等)。
化学动力学中有研究简单级数反应的线性方法,研究复合反应动力学的稳态近似法和平衡近似等。
5.学会物理化学中采用了反映物质的性质随某些变量发生变化的规律的三种方法:(1)数据列表法:通过列表显示物理量之间的关系(例:H2O在不同温度下蒸汽压数据表)(2)图形法:用曲线或直线表示物理量之间的变化规律(水的气-液平衡p-T图)(3)解析式法:用数学方程式总结出物理量之间的变化规律(Clapeyron-Clasusius方程)第三部分理论教学内容与要求第一章绪论及物质的pVT性质(4学时)绪论内容●什么是物理化学●物理化学的内容●物理化学的研究方法●学习物理化学的意义●如何学好物理化学●物理量的表示及运算●教材与参考书一、本章基本要求•掌握理想气体状态方程•掌握理想气体的宏观定义及微观模型,掌握分压、分体积概念及计算。
•理解真实气体与理想气体的偏差、临界现象。
•掌握饱和蒸气压概念•理解范德华状态方程、对应状态原理和压缩因子图,了解对比状态方程及其它真实气体方程。
二、教学内容1、理想气体及状态方程。
分压定律、分体积定律。
2、真实气体真实气体与理想气体的偏差、压缩因子方程、范德华方程、维里方程3、真实气体的液化真实气体的液化(CO2的p-V图)、临界现象、临界参数、饱和蒸汽压、沸点。
3、对应状态原理及压缩因子图对比参数、对应状态原理。
用压缩因子图进行普遍化计算。
三、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。
第二章热力学第一定律(10学时)一、本章基本要求•理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基本概念,了解可逆过程的概念。
•掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。
•理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。
•掌握热力学第一定律在纯p、V、T变化、在相变化及化学变化中的应用,掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。
二、教学内容1、基本概念及术语系统、环境、性质、状态、状态函数、平衡态、过程、途径、途径函数、热、功、体积功计算,可逆过程、可逆体积功计算、理想气体等温可逆过程体积功功的计算、内能。
2、热力学第一定律热力学第一定律文字表述、热力学第一定律数学表达式。
3 恒容热、恒压热、及焓恒容热、恒压热、及焓。
4、热容平均热容、真热容。
定压摩尔热容、定容摩尔热容。
C p,m与C v,m的关系。
5、热力学第一定律对理想气体的应用焦耳实验,理想气体的热力学能与焓,理想气体的热容差,理想气体的变化过程Q、W、ΔU、ΔH的计算,理想气体等压、等容、等温与绝热过程的特征。
6、热力学第一定律对一般液固体的应用一般也固体变化过程Q、W、ΔU、ΔH的计算7、热力学第一定律对真是气体的应用焦耳--汤姆生效应、节流系数。
实际气体的热性能与焓8、热力学第一定律对纯物质相变化过程的应用相、相变、相变焓、可逆相变、可逆相变过程Q、W、ΔU、ΔH的计算,不可逆相变过程处理方法9、热力学第一定律对化学变化的应用反应进度,标准态,标准摩尔反应焓,标准摩尔生成焓及标准摩尔燃烧焓,标准摩尔反应焓与温度的关系,化学变化过程Q、W、ΔU、ΔH的计算。
三、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。
(热力学第一定律习题课)第三章热力学第二定律(12学时)一、本章基本要求•理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。
•.掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达式。
•.理解熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义;掌握熵增原理、熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据。
•掌握物质纯pVT变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用。
•掌握主要热力学公式的推导和适用条件。
•掌握热力学基本方程和麦克斯韦关系式;理解推导热力学公式的演绎方法。
•理解克拉佩龙方程、克劳修斯——克拉佩龙方程,掌握其计算。
二、教学内容1、热力学第二定律自发过程的共同特征,热力学第二定律的文字表述。
卡诺循环及卡诺定理,熵导出,热力学第二定律的数学表达式,熵增原理及熵判据。
2、熵变计算理想气体p、V、T变化过程的熵变、一般液固体熵变。
可逆相变的熵变、不可逆相变过程的熵变。
3、热力学第三定律热力学第三定律,规定熵、标准熵。
化学反应熵变的计算。
4、亥姆霍兹函数与吉布斯函数的定义,等温等容过程与等温等压过程方向的判据,亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。
5、热力学基本方程和麦克斯韦关系式热力学基本方程,麦克斯韦关系式。
证明热力学等式的一般方法。
6、热力学定律对实际气体的应用实际气体的内能变、焓变、熵变计算公式推导。
7、热力学第二定律应用举例--克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程。
三、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。
(热力学第二定律习题课)第四章多组分系统热力学(6学时)一、本章基本要求•了解混合物与溶液的区别,会各种组成表示之间的换算。
•理解拉乌尔定律、享利定律,掌握其有关计算。
•了解稀溶液的依数性,并理解其应用。
•理解偏摩尔量及化学势的概念。
了解化学势判别式的使用。
•理解理想液态混合物的定义,理解混合性质。
•了解理想气体、真实气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式。
•理解逸度的定义,了解逸度的计算。
•理解活度及活度系数的概念。
了解真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。
二、教学内容1、拉乌尔定律与享利定律2、偏摩尔量与化学势偏摩尔体积及其它偏摩尔量.吉布斯--杜亥姆方程。
化学势,理想气体化学势,真实气体的化学势。
3、理想液态混合物理想液态混合物中任一组分的化学势,理想液态混合物的混合性质。
4、理想稀溶液溶剂、溶质的化学势。
分配定律。
稀溶液的依数性(蒸气压下降,凝固点降低,沸点升高,渗透压)。
5、逸度与逸度系数逸度及逸度系数概念、计算及普遍化逸度系数图,路易斯--兰德尔逸度规则。
6、活度及活度系数真实液态混合物,真实溶液中各组分的活度及活度系数,标准态。
三、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。
第五章化学平衡(6学时)一、本章基本要求•了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应熵定义及计算。
•理解摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数定义及应用。
•了解化学反应过程的推动力。
•掌握标准平衡常数的定义。
理解等温方程和范特霍夫方程的推导及应用。
•掌握用热力学数据计算平衡常数及平衡组成的方法判断在一定条件下化学反应可能进行的方向,会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。
•了解真实气体化学平衡及溶液中的化学平衡。
二、教学内容1、化学反应的方向和限度反应的吉布斯函数变化,化学反应平衡的条件.标准平衡常数的导出,化学反应等温方程式。
2、理想气体反应的平衡常数标准平衡常数的性质,K 、K p、K c、K y、K n的关系,平衡常数及平衡组成的计算。
3、有纯态凝聚相参加的理想气体反应标准平衡常数的表示式,分解压力与分解温度。
4、标准摩尔反应吉布斯函数Δr G m ,Δr G m = RT ln K ,标准摩尔生成吉布斯函数,Δf G m 、Δr G m 的计算。
5、温度对标准平衡常数的影响吉布斯一亥姆霍兹方程,范特霍夫方程,不同温度下平衡常数的求算。
6、其它因素(浓度、压力、惰性组分)对平衡的影响7、同时平衡8、真实气体的化学平衡*9、混合物及溶液中的化学平衡三、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。
(化学平衡习题课)第六章相平衡(10学时)一、本章基本要求•理解相律的意义、推导,掌握其应用。
•掌握单组分系统、二组分气—液平衡系统和二组分凝聚系统典型相图的分析和应用。
•掌握用杠杆规则进行分析与计算。
•了解由实验数据绘制简单相图的方法。
二、教学内容1、相律相、组分数、自由度数,相律的推导。
2、单组分系统相平衡水的相图。
3、两组分液态完全互溶系统的气-液平衡理想液态混合物的p-x图、T-x图,杠杆规则。
真实液态混合物的p-x图、T-x图,恒沸混合物,精馏原理。
4、两组分液态部分互溶系统气-液平衡部分互溶系统的温度-溶解度图。
部分互溶系统的气-液平衡相图(T-x图)。
5、两组分液态完全不互溶系统的气-液平衡T-x图,p-T图,水蒸汽蒸馏6、两组分系统的液一固平衡两组分固态不互溶凝聚系统相图(生成低共熔混合物的相图,水盐系统相图)。
生成化合物(稳定、不稳定)的凝聚系统相图。
两组分固态互溶(完全互溶、部分互溶)系统的相图。
热分析法及步冷曲线、溶解度法,。
三、介绍本章理论知识在科研及前沿领域的应用实例。
(相平衡习题课)第七章电化学(12学时)一、本章基本要求•了解表征电解质溶液导电性质的物理量(电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率,迁移数)。