物理化学-生物工程

《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：

课程类别：专业必修课

学时/学分：80/3；理论学时：68; 实验学时：12

开设学期：3

开设单位：农业与生物技术学院

适用专业：生物工程

说明

一、课程性质与说明

1．课程性质

通识课、专业基础课

2．课程说明

《物理化学》是生物工程专业的一门专业基础课程，是学生在具备了必需的数学、物理、无机化学、有机化学和分析化学等基础知识之后必修的课程。它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探求化学变化基本规律的一门科学。学习本门课程，能为以后学习生物化学、化工原理等专业课程以及将来从事工程研究工作奠定良好的化学理论基础。

物理化学的内容非常广泛。根据本专业对本课程的要求及我校具体情况，本着系统和重点相结合的原则，选定化学热力学、相平衡、电化学、化学动力学、化学平衡等作为讲课和实验的基本内容。

在教学过程中，要注意贯彻理论联系实际的原则，用启发式、直观教学等方法，以培养提高学生分析问题、解决问题的能力。要求适当结合工科方面的实际事例进行讲授，并能针对性的反映本门学科的现代发展和最新成果。

二、教学目标

本课程的目的是运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。主要目的有两个：（1）在大纲中贯彻理论联系实际与少而精的原则，使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识，为

后续专业课程的学习奠定必要的基础；（2）使学生学会物理化学的科学思维方法，培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力，培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。

三、学时分配表

四、教学教法建议

1.在课堂学习之余，学生可以通过Internet 访问“物理化学”网络多媒体课件，进

一步学习，扩充自己的知识和视野。

2.可安排热力学、动力学、电化学、表面物理化学方面的学科前沿讲座2-3次。

五、课程考核及要求

1．考核方式：考试（√）；考查（）

2．成绩评定：

计分制：百分制（√）

成绩构成：总成绩=平时考核（10）％+中期考核（20）％+期末考核（70）％

六、参考书目

1.傅献彩,沈文霞,姚天扬. 物理化学(第五版). 北京: 高等教育出版社,2005.

2.朱文涛. 物理化学. 北京: 清华大学出版社,1995.

3.印永嘉，奚正楷，李大珍.物理化学简明教程（第三版）.北京：高等教育出版社,1992.

4.万洪文等编. 物理化学. 北京: 高等教育出版社,2002.

5.孙德坤沈文霞姚天扬. 物理化学学习指导. 北京: 高等教育出版社,2005.

6.胡英主编，吕瑞东，刘国杰，叶汝强等编. 物理化学（上、中、下，第四版）. 北

京：高等教育出版社，1999.

7.P. W. Atkins. Physical Chemistry. 7th ed., Oxford University Press, 2002.

8.IRA. N. Levine. Physical Chemistry. 5th ed., McGraw-Hill, 2001.

9.邓景发，范康年编著. 物理化学. 北京：高等教育出版社，1993.

10.姚允斌等编. 物理化学教程（修订本）.长沙：湖南教育出版社，1991.

11.G. M. Barrow. Physical Chemistry. 6th ed., McGraw-Hill, 1996.

12. 高月英,戴乐蓉,程虎民. 物理化学(第2版). 北京大学出版社,2007.

本文

绪言

教学目标：

物理化学的研究对象、方法及其在生命科学中的应用。

教学时数：1

教学内容：

§0.1 物理化学研究的对象及其方法

§0.2 物理化学在生命科学中的应用

考核要点：

只作为了解内容，不做考核要点。

第1章热力学第一定律

教学目标：

1．掌握热力学的一些基本概念，如体系、环境、状态与性质、热和功及过程与途径等；热力学第一定律及内能的概念，热和功只有在体系和环境进行能量交换时才有意义；状态函数的概念和特性，内能和焓是状态函数；热力学第一定律的各种计算，及理想气体在恒温、恒压、绝热过程的Q、W、∆U、∆H的计算；应用赫斯定律、生成焓、燃烧焓来计算反应热的方法；

2．熟悉准静态过程和可逆过程的意义和特点；溶解热及稀释热的定义和概念；反应热和温度的关系，并能应用基尔霍夫定律求算各种温度下的反应热。

3．了解节流膨胀的概念和意义教学时数：11

教学内容：

教学重点、难点：

热力学基本概念及热力学能的概念；热力学（可逆、不可逆）过程热、功、焓的计算；化学反应热的定义和计算方法。

考核要点：

了解热力学第一定律中的基本概念与基本理论；掌握盖斯定律和理想气体的热力学特征；能够利用热力学第一定律对简单状态变化过程、相变过程、化学变化过程分析并进行相关计算。

第2章热力学第二定律

教学目标：

1．掌握在克劳修斯不等式基础上得出的对某变化可逆性判断或不可逆性程度的度量；熵、亥姆霍兹能、吉布斯能等热力学函数的定义及物理意义；在等温、等压条件下 G的物理意义，及如何用来判断自发变化的方向和限度；理想气体在变化中状态函数及过程函数的计算；单组分、多组分体系中四个热力学基本公式的物理意义；掌握化学势的意义和应用。

2．熟悉热力学第二定律的建立过程及熵函数的引入；自发变化的共同性质；热力学第三定律及规定熵的意义；如何从不可逆判据衍变为特定条件下的平衡判据，并用以确定过程的方向和限度；多组分偏摩尔量的意义。

3．了解非平衡态热力学。

教学时数：11

教学内容：