物理化学教学大纲
《物理化学实验》课程教学大纲
《物理化学实验》课程教学大纲
课程代码: ABCL0108
课程中文名称: 物理化学实验
课程英文名称:Physical Chemistry Experimentation
课程学分数:1学分
课程学时数:16学时
授课对象:材料化学、无机非金属材料、材料物理、应用物理、环境工程
本课程的前导课程:无机化学实验,分析化学实验
一、实验课程简介
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基本规律的一门学科。
作为化学学科的一个分支,它主要是探讨和解决:化学变化的方向和限度问题、化学反应速度和机理问题,物理化学实验是物理化学课程的重要补充,是研究物质的物理化学性质、化学反应和相关过程规律的基本手段。
通过本课程的学习,使学生能比较系统地掌握物理化学实验方法和技术,增强学生的实验操作能力,培养其综合分析问题和解决问题的能力。
为了使学生做好每一个实验,并达到培养实事求是、严肃认真的科学作风以及培养能力和素质的目的,要求学生做到以下几点:
(1)学生在实验前要充分预习,了解实验目的、原理、仪器使用方法和实验操作过程,做到心中有数,在预习的基础上写出预习报告,其内容包括:实验目的和原理,简单的实验步骤,原始数据记录表格。
(2)记录实验数据和现象必须忠实、准确,不能随意涂抹数据,数据记录要表格化,字迹要整齐、清楚,保持一个良好的记录习惯是物理化学实验的基本要求之一。
(3)认真写出实验报告是本课程的基本训练。
它将使学生在实验数据处理、作图、误差分析、问题归纳等方面得到训练和提高。
实验报告的质量,在很大程度上反映了学生的实际水平和能力。
二、实验项目的设置与要求
(一)实验安排。
物理化学课程简介及教学大纲
“物理化学”课程简介及教学大纲课程代码:课程名称:物理化学课程类别:学科基础课总学时/学分:80 / 3+2 (其中含实验或实践学时:48 )开课学期:每学年第一和第二学期适用对象:化工类专业本科生先修课程:高等数学、普通物理学、无机化学、分析化学和有机化学内容简介:物理化学也称为理论化学,是化学的重要分支之一。
物理化学是用数学和物理学的方法研究化学中最具有普遍性的一般规律。
本课程介绍研究化学变化和相变化的平衡规律和化学反应的速率规律的宏观层次理论方法,从微观到宏观层次的研究方法和多相系统的研究方法等。
包括热力学三大定律和基本方程、统计热力学、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、电化学、化学反应动力学、表面现象和胶体等。
一、课程性质、目的和任务【课程性质】物理化学是学生在具备了必要的高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础知识之后必修的理论基础课,是应用化学、化学工程、生物化学等专业的一门主干基础理论课程,同时也是后继化学专业课程的基础。
【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方法的框架,掌握热力学、动力学、电化学、统计热力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。
【教学任务】本课程共分十章:热力学第一定律、热力学第二定律、统计热力学初步、溶液理论、相平衡、化学平衡、电化学、化学动力学、表面现象、胶体化学。
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实际,着眼于前沿涉及的新思想和新方法。
二、课程教学内容及要求绪论§ 1物理化学的学科特点和发展史§2物理化学的研究内容和研究方法§ 3 必要的数学知识§4物理化学的学习方法和学习要求【基本要求】1. 了解学生的心理特点和学科特点,探讨物理化学的学习方法,使学生确立学好物理化学的信心。
物理化学 教学大纲
物理化学教学大纲绪论(1学时)第一章热力学第一定律(11学时)§1. 热力学概述§2.热力学基本概念§3.热量定律§4.热力学第一定律§5.第一定律对理想气体体系的应用§6.第一定律对实际气体的应用§7. 第一定律对化学反应的应用----热化学第二章热力学第二定律(14学时)§1.卡诺循环§2. 热力学第二定律的经典表述§3. 熵的概念、第二定律的表达式§4.熵变的计算§5.熵的物理意义§6.亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能§7. 热力学基本关系式§8.ΔG的求算第三章溶液-多组分体系热力学(8学时)§1. 偏摩尔量与化学势§2. 混合气体中各组分的化学势§3. 稀溶液中的两个经验定律§4. 稀溶液中各组分的化学势§5. 稀溶液的依数性质第四章相平衡(10学时)§1.基本概念§2.相律§3.单组分体系§4.纯物质相变热与温度的关系§5.蒸气压与外压的关系§6.二级相变§7.二组分体系第五章化学平衡(6学时)§1. 化学反应的方向与限度§2. 平衡常数的测定与平衡常数及其求算§3. 各类反应体系的平衡常数及其求算§4. 温度对平衡常数的影响§5. 其它因素对化学平衡的影响§6. 同时平衡第六章化学动力学基础(14学时)§1. 基本概念§2. 浓度对反应速率的影响、反应级数§3. 温度对反应速率的影响§4. 基元反应速率理论----碰撞理论、过渡态理论、单分子反应理论§5. 典型复杂反应动力学§6. 链反应§7. 催化反应§8. 光化学反应§9. 溶液中的反应§10. 分子反应动态学第七章电化学(14学时)§1. 离子的迁移§2. 电导§3. 离子的活度§4. 强电解质溶液理论Debye-Huchel公式§5. 可逆电池、可逆电极§6. 可逆电池热力学§7. 电极电势、电池电动势§8. 液接电势和浓差电势§9. 电解与极化作用§10. 金属的腐蚀与防腐§11. 化学电源简介第八章表面物理化学(6学时)§1. 表面张力、表面自由能§2. 液体压力与表面曲率的关系§3. 吸附§4. 表面活性剂及其应用§5. L-B膜与自组装膜第九章胶体与大分子溶液(6学时)§1. 溶胶的制备与净化§2. 溶胶的动力性质及光学性质§3. 溶胶的电学性质§4. 溶胶的聚沉与稳定性§5. 大分子溶液的性质第十章统计热力学(10学时)§1. 引言§2. 波兹曼分布定律§3. 最可几分布与平衡分布§4.配分函数§5. 各配分函数的计算§6. 配分函数对热力学函数的贡献§7. 单粒子的分子配分函数及求算。
《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(I)》教学大纲学分:2 学时:32课程性质:必修适用专业:化学工程与工艺、环境工程、环境科学大纲执笔人:俞英院(系)、部负责人:郭绪强、汪树军一、课程目的与任务物理化学课程由物理化学I和物理化学II两部分组成。
其中物理化学I主要为热力学。
本课程系统介绍了化学热力学的基本理论,它主要包含化学变化和相变化的平衡规律。
物理化学是化学化工类专业的一门必修基础课,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程教学的整个过程中,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,并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。
二、课程基本要求物理化学课程的学习重在掌握物理化学的研究方法,通过课程学习,除了了解物理化学基本原理和有关化学过程和物理变化过程的一般规律,重要的是使学习者掌握利用课程介绍的基本方法分析和解决工程和科学研究以及日常生活中的有关问题,从理论上梳理和建构在其他有关课程以及日常积累的化学知识,形成较为完整的化学理论框架,用以指导有关化学问题的思考并为有关的后续化工基础课程学习奠定知识基础。
物理化学I要求学生系统掌握热力学的基本理论和研究方法,学会利用热力学原理分析和理解化学变化和相变化过程的基本规律,并了解热力学分析和解决问题的一般过程。
三、教学内容、教学方法及学时安排绪论:(0.5学时)教学方法:课堂讲授物理化学课程的内容学习物理化学的要求与方法物理量的表示及运算第一部分:热力学教学方法:课堂讲授,习题辅导第一章气体的p-V-T特性(3.5学时)理想气体的状态方程及微观模型低压气体的行为─分压定律和分体积定律实际气体的分子间力与P-V-T性质实际气体的状态方程(范德瓦尔方程、维里方程)实际气体的液化和临界性质对应态原理与压缩因子图第二章热力学第一定律(10学时)(一)热力学第一定律偏微分的意义及运算基本概念与术语(系统、环境、性质、状态、状态函数、过程、功、热、内能)热力学第一定律(热力学第一定律、理想气体的内能)恒容热、恒压热、焓(二)过程热的计算摩尔热容(C p,m、C v,m)相变焓、溶解焓与稀释焓标准摩尔反应焓(摩尔反应焓、物质的标准态、标准摩尔反应焓)标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓及化学反应热的计算离子的标准摩尔生成焓(溶质的标准态、离子的标准摩尔生成焓)(三)可逆体积功的计算可逆绝热过程及过程功的计算(四)实际气体的内能和焓焦耳-汤姆生效应、实际气体的内能与焓(T、P对U、H影响)第三章热力学第二定律(10学时)卡诺循环与卡诺定理过程可能性的共同判据(自动发生过程的共同特征、过程的推动力)热力学第二定律(热温商判据、第二定律的表述)熵(熵概念导出、克劳修斯不等式、熵增原理、熵判据)理想体系的熵变计算第三定律与规定熵亥姆霍兹函数与吉布斯函数(导出、意义与判据)热力学基本方程与Maxwell关系式热力学基本方程在P-V-T过程中应用──Clapeyron方程第四章多组分系统热力学(8学时)多组分系统组成表示法拉乌尔定律及微观解释亨利定律及微观解释多组分体系组成变化对热力学函数的贡献──偏摩尔量化学势(化学势定义、化学势判据、i.g化学势及标准态、r.g化学势及标准态)理想液态混合物(理想液态混合物的宏观和微观特征、化学势及标准态、混合物性)理想稀溶液(稀溶液中溶剂、溶质化学势、溶质化学势的应用──分配定律)稀溶液的依数性、逸度与逸度系数、活度与活度系数四、推荐教材及主要参考书1、物理化学,傅献彩等编,高等教育出版社,2001年。
物理化学教学大纲(打印)
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。
(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》教学大纲课程编号:学时:100 学分:6一、课程的性质和任务《物理化学》是大学本科化学专业的一门重要基础理论课。
它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手探求化学变化基本规律的一门科学。
本课程的教学目的:使学生在已学过的一些先行课程(无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理学)的基础上,运用物理学的有关理论和方法对化学运动做理论和定量的探讨,了解和掌握化学运动的基本原理和方法,一方面加深理解已学课程的某些内容,另一方面比较系统地掌握物理化学的基本知识、基本理论和基本技能。
同时增强在中学化学教学中分析问题和解决问题的能力,从而提高中学化学教学质量。
二、相关课程的衔接本课程是在学生学习了《高等数学》、《普通物理》、《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》的基础上开设。
《统计热力学》、《化学动力学》、《不可逆过程热力学》、《电极过程动力学》、《胶体化学》等是与其相关的课程。
三、教学的基本要求1.熟悉气体的一些宏观性质,并能从分子运动论来理解这些性质;2.初步掌握热力学研究方法的特点,理解热力学基本原理,并运用热力学基本原理和方法处理溶液、相平衡、化学平衡、电化学等方面的一些基本问题;3.理解化学现象与电现象的联系及与热力学的关系,基本掌握可逆电池热力学的基本原理和不可逆电极过程的一些情况;4.了解动力学方法的特点,掌握化学动力学的基本内容,浓度、温度等因素对化学反应速率的影响。
了解反应速率理论和催化作用的特征,初步掌握链反应、光化学反应;5.了解表面现象和胶体分散体系的基本特性,并运用热力学及有关理论来讨论某些性质;6.了解统计热力学的初步知识。
这部分内容可根据教学的实际情况进行按排。
四、教学方法与重点、难点教学方法:通过课堂讲授、习题课、讲座、自修、网络教学、答疑等教学形式使学生掌握各章所提出的教学要求。
重点和难点:化学热力学及其应用、统计热力学、化学动力学、电化学、表面现象和胶体分散体系等。
五、建议学时分配课时安排: 按现行教学体系,该课程总学时100学时,其中讲授87学时,习题讨论13学时。
带号的为选讲内容。
本课程安排在第三学年为宜。
六、课程考核本课程使用闭卷方式,教考分离由题库出题进行考核。
七、教材及主要参考书1.傅献彩,沈文霞,姚天扬,物理化学,第四版,高等教育出版社,北京2.朱传征,许海涵主编,物理化学,科学出版社3.韩德刚,高执棣,高盘良,物理化学,高等教育出版社,北京4.印永嘉,奚正楷,物理化学简明教程,第三版,高等教育出版社,北京5.邓景发,范康年,物理化学,高等教育出版社,北京6.孙德坤,沈文霞,姚天扬,物理化学解题指导,江苏教育出版社7.印永嘉,王雪琳,奚正楷,《物理化学简明教程》例题与习题,高等教育出版社,北京八、教学内容绪论1、教学内容(1)物理化学的研究内容及方法。
(2)物理化学发展简史。
(3)学习物理化学的意义和作用。
(4)学习物理化学的方法。
(5)物理量的表示及运算2、教学基本要求掌握物理化学的内容、任务,研究方法和特点,了解物理化学的发展简史,掌握物理化学的学习方法和所用物理量的表示及运算。
第一章热力学第一定律及其应用1、教学内容(1)热力学基本概念(2)热和功(3)热力学第一定律(4)可逆过程与最大纲(5)焓(6)热容(7)热力学第一定律的应用(8)焦耳-汤姆逊实验(9)化学反应的热效应,反应进度(10)热化学基本定律及反应热效应的计算(11)反应热效应与温度的关系(12)热力学第一定律的微观说明。
2、教学基本要求掌握热力学第一定律并能运用于物理化学过程,热力学的研究方法及局限性。
重点掌握内能、焓、可逆过程、最大体积功等一些重要概念的性质和应用,明确内能、热、功的区别与联系。
能熟练掌握计算理想气体在等温、等容、等压和绝热过程中△U、△H、Q、W计算。
3、重点、难点可逆过程和最大功是本章的重点与难点。
第二章热力学第二定律1、教学内容(1)一切自发过程的共同特征(2)热力学第二定律的表述法(3)卡诺原理(4)过程的热温熵与熵函数(5)过程方向与限度判据(6)熵的统计意义(7)熵变的计算与熵判据的使用(8)热力学第三定律、绝对熵(9)自由能与自由能变化值的计算(10)单组分体系的相平衡,克-克方程(11)热力学函数间的基本关系式与吉布斯-赫姆霍兹方程(12)偏摩尔量与化学势。
2、教学基本要求了解一切自发过程的共同特征,明确热力学第二定律的意义。
明确从卡诺热机得出克劳修斯原理和熵函数的逻辑性,从而理解克劳修斯不等式的重要性和熵函数的概念。
熟记并理解热力学函数S、F、G的定义与各热力学函数间的关系。
明确每一热力学函数只是在各自特定的条件下才能作为过程进行的方向与限度的判据,熟练∆S与∆G的计算与应用。
熵的统计意义和热力学第三定律只作一般的了解。
理解化学势与标准态的概念与意义。
3、重点、难点熵与熵增加原理是本章的重点与难点。
第三章统计热力学基础1、教学内容(1)粒子体系的统计分布(2)配分函数与热力学函数间的关系(3)配分函数的计算(4)热力学函数的计算(5)平衡常数的计算。
2、教学基本要求了解几种统计分布的规律;理解配分函数与热力学函数间的关系;掌握由分子参数计算分子配分函数、分子的热力学性质、反应平衡常数等方法。
3、重点、难点粒子体系的几种统计分布、配分函数的计算是本章的重点和难点。
第四章溶液-多组分体系热力学在溶液中的应用1、教学内容(6)概述与组成表示法(7)稀溶液中的两个经验定律-拉乌尔定律与亨利定律(8)气体混合物体系(9)理想溶液体系(10)实际溶液(11)稀溶液的依数性(12)分配定律2、教学基本要求掌握拉乌尔定律与亨利定律;掌握理想溶液、稀溶液与实际溶液三者的区别与关系。
掌握活度、活度系数的概念与标准态的正确选用;了解稀溶液的依数性的物理意义及其应用。
3、重点、难点活度的概念,标准态的选用是本章的难点,稀溶液的依数性的热力学原因也是本章的一个难点。
第五章相平衡1、教学内容(1)多组分体系相平衡的一般条件(2)相律(3)单组分体系相图(4)二组分体系的相图及应用(5)三组分体系相图及应用(6)二级相变2、教学基本要求明确相、组分数和自由度的概念,了解相律的推导、物理意义与用途。
了解绘制相图的常用方法。
能应用相律来说明相图中区、线及点的意义,并能根据相图不说明体系在不同的过程中所发生相变化的情况。
3、重点、难点相律与相图的分析是本章的重点与难点。
第六章化学平衡1、教学内容(1)化学反应的平衡条件和化学反应的亲和势(2)平衡常数与反应等温方程式(3)有关平衡常数的计算与应用(4)一些因素对化学平衡的影响(5)配分函数和平衡常数(6)生物能力学简单2、教学基本要求掌握化学反应等温方程式的推导;方程式的意义。
熟练平衡常数的计算;理解物质生成自由能与反应过程的 G的意义,掌握有关计算;了解从吉布斯赫姆霍兹方程推导反应等压方程式思路及有关方程的计算,熟悉一些因素对反应平衡的影响。
3、重点、难点从热力学平衡条件导出化学反应等温方程是本章的重点。
第七章电解质溶液1、教学内容(1)电化学的基本概念和法拉第定律(2)离子迁移与迁移数(3)电解质溶液的电导(4)极限迁移数、离子淌度与离子电导(5)电导测定的应用(6)强电解质溶液理论(7)电解质溶液的活度与活度系数(8)离子强度和德拜-休克尔极限公式2、教学基本要求理解离子的水化作用及在外电场下溶液中的迁移情况;明确电导率、摩尔电导、迁移数、离子淌度与离子独立运动定律等概念、意义以及它们之间的关系;了解强电解质理论的基本理论;了解离子活度、平均活度和平均活度系数的概念。
3、重点、难点重点:电导率、摩尔电导、迁移数、离子淌度与离子独立运动定律难点:平均活度和平均活度系数第八章可逆电池的电动势及其应用1、教学内容(1)可逆电池与可逆电极;(2)标准电池与电动势的测定(3)可逆电池热力学(4)电极电位;标准氢电极(5)可逆电池电动势的计算(6)浓差电池(7)标准电极电位的应用(8)电动势测定的应用2、教学基本要求理解电池过程的热力学函数的改变量与电功、电动势的关系,了解电动势产生的原因和熟悉电化学的惯用符号;熟练地从所给电池、电极写出有关的化学反应方程式以及根据所给化学反应设计原电池;掌握能斯特方程;掌握电动势测定的应用;3、重点、难点重点:可逆电池热力学;电极电位难点:电动势测定的应用第九章电解与极化作用1、教学内容(1)分解电压与极化(2)电化学极化(3)浓差极化(4)电解时电极上的反应(5)金属的电化学腐蚀与防腐(6)化学电源2、教学基本要求了解分解电压的意义与用途;了解产生极化作用的原因,极化的分类与电化学极化的机理;了解金属腐蚀的机理与防蚀原理;3、重点、难点重点与难点:电化学极化;电解时电极上的反应第十章化学动力学基础(一)1、教学内容(1)反应速率及其测定(2)反应物浓度对反应速率的影响(3)简单级数反应与反应级数的测定(4)温度对反应速率的影响,活化能(5)几种典型的复杂反应(6)链反应(7)化学反应机理的确定2、教学基本要求明确反应分子数与反应级数的区别与联系;熟悉反应速率表示法以及简单反应的浓度与时间的关系;了解反应级数的实验测定方法;了解典型复杂反应的动力学公式的建立与及时间浓度关系;了解稳定态法与平衡浓法处理速率方程的意义;了解链反应的特征与爆炸反应的机理;了解活化能的概念及其对反应速率的影响。
3、重点、难点重点:简单级数反应与反应级数的测定;温度对反应速率的影响,活化能;几种典型的复杂反应难点:几种典型的复杂反应;化学反应机理的确定第十一章化学动力学基础(二)1、教学内容(1)化学反应速率理论(2)分子反应动态学简单(3)溶液反应(4)快速反应(5)光化学反应(6)催化反应动力学2、教学基本要求明确碰撞理论与过渡状态理论的基本论点;了解溶液反应中影响反应速率的因素;一般了解快速反应和光化学反应;初步了解分子反应动态学有关知识;掌握均相催化反应基本原理。
3、重点、难点重点与难点:碰撞理论与过渡状态理论第十二章界面现象1、教学内容(1)表面自由能与表面张力(2)弯曲表面现象(3)溶液的表面吸附、表面活性物质(4)几种重要的界面现象及表面活性剂的应用(5)固体表面的吸附(6)气-固相表面催化反应2、教学基本要求明确表面自由能、表面张力的概念,了解表面曲率与蒸气压的关系;明确吉布斯公式的推导过程、意义及计算;了解表面活性剂的基本性质和用途。
3、重点、难点重点、难点:表面自由能与表面张力的关系;吉布斯公式的推导及计算第十三章胶体分散体系和大分子溶液1、教学内容(1)溶胶的制备与净化(2)溶胶的光散射现象与胶粒的扩散(3)电动现象与电动电位(4)胶体的稳定性与聚沉(5)乳状液(6)大分子溶液和膜平衡2、教学基本要求了解溶胶的制备与净化方法;了解溶胶的动力学、光学与电学性质;了解胶团的结构及胶休的稳定性;了解大分子溶液性质和分子量的测量方法;了解膜平衡的机理。