《物理化学》课程标准

《物理化学》课程标准 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

《物理化学》课程标准

课程编号：

课程名称：物理化学

适用专业：精细化工应用化工煤化工生物化工食品工程

教学模式：“教、学、做”一体化教学

计划学时：66

第一部分前言

一、课程的性质

《物理化学》是化工、食品类各专业的一门重要的基础理论课程，它运用数学、物理学等基础科学的理论和实验方法，研究化学变化包括相变化和pVT 变化中的平衡规律和速率规律，为后面的专业课程和实践课提供更直接的理论基础。它也是培养应用型技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分。

先修课：《无机化学》、《分析化学》、《高等数学》等

后续课：《化工原理》、《化工工艺学》、《反应工程》、《化工生产技术》、《化工工艺设计》等

二、课程的基本理念

1.遵循以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位的职业教育原则。在理论与实践教学中紧密围绕培养应用型技术人才的基本职业能力进行设计。

2.注重培养学生将理论知识与实践结合，进行分析问题、解决问题的能力。

3.把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注意发展学生专业思维和专业应用能力。

三、课程的设计思路

《物理化学》课程以“突出职业能力培养”为教育理念，内容以：必须、够用为原则，教学中要力求以经典理论为主线，以掌握概念、强化应用为重点，以培养能力、提高素质为中心，体现理论与实践内容一体化的教学模式，实现内容的项目化、模块化。

一、课程目标

教学目标和总体要求

1．通过本课程的学习，使学生明确物理化学的重要概念及基本原理，牢固地掌握物理化学基础理论知识，掌握物理化学的基本计算方法。为后续课程的学习打下良好基础。

2．通过本课程的学习，使学生增强分析和解决化学问题的能力。特别是使学生进一步具备根据具体条件应用理论解决实际问题的职业能力。

3．通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人效、沟通及合作等方面的态度和能力。

二、职业能力目标

（一）知识目标

1. 掌握热力学的基本概念，重点掌握状态函数的特点。

2.掌握热力学第一定律的数学表达式

3.明确热力学第二定律的意义。

4.掌握熵函数、吉布斯函数、亥姆霍兹函数的概念。

5. 掌握克劳修斯不等式，熵判据、吉布斯判据、亥姆霍兹判据的适用条件及应用。

6. 掌握拉乌尔定律、亨利定律及其应用，理想液态混合物的定义及其性质；理想稀溶液的定义及其依数性。

7. 掌握相律，单组分系统的相图—水的相图，二组分气－液平衡系统的相图；二组分液－固平衡系统的相图；

8. 掌握标准平衡常数的定义，理想气体的等温方程；化学反应等压方程

9. 掌握化学动力学的基本概念，具有简单级数反应的速率方程和动力学特征。

（二）能力目标

1.能熟练应用热力学第一定律计算理想气体单纯状态PVT变化过程、相变、化学变化过程的△U、△H、Q及W。

2.能熟练进行系统在简单过程、相变过程、化学反应过程熵变（△S）的计算；环境熵变的计算。

3.能运用熵判据、吉布斯函数判据判断过程的方向和限度。

4.能运用拉乌尔定律和亨利定律进行有关计算，以及稀溶液依数性的有关计算

5. 能理解单组份、各种二组分系统相图。能运用相律对体系进行分析。掌握杠杆规则在相图中的应用。

6. 能熟练运用简单级数的速率方程进行有关计算。

（三）素质目标

1.具有良好的职业道德、科学态度和创新意识

2.具有良好的协调能力、表达能力和团队合作精神

3.具有获取新知识、新技能的学习能力；

4.具有运用所学知识综合分析问题、解决问题的工作能力。

第三部分课程内容与要求

课程建议总课时为66，理论学时48，实验学时18

项目内容组织与学时分配如下所示：

学习情境1：热力学第一定律（约10学时）

教学目的与要求：

知识目标：

（1）理解热力学的基本概念，重点掌握状态函数的特点。

（2）掌握热力学第一定律的数学表达式

（3）掌握焓的定义和性质。

（4）理解可逆过程、等容摩尔热容、等压摩尔热容的定义

（5）掌握标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓的定义

能力目标：

（1）能熟练应用热力学第一定律计算理想气体单纯状态PVT变化过程、相变、化学变化过程的△U、△H、Q及W。

（2）能熟练应用标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓计算化学反应的标准摩尔反应焓变。

学习情境2：热力学第二定律（约12学时）

教学目的与要求：

知识目标：

（1）明确热力学第二定律的意义、实质。

（2）掌握热力学第二定律的数学表达式（克劳修斯不等式）

（3）掌握熵函数的定义、性质、物理意义。

（4）理解吉布斯函数、亥姆霍兹函数的概念

（5）掌握熵判据、吉布斯判据、亥姆霍兹判据的适用条件及应用。能力目标：

（1）掌握单纯P、V、T变化，相变化和化学变化过程中熵变，吉布斯函数变化量的计算。

（2）能运用熵判据、吉布斯函数判据判断过程的方向和限度。

学习情境3：多组分系统的热力学和相平衡（约11学时）教学目的与要求：

知识目标：

（1）掌握拉乌尔定律、亨利定律及其应用。

（2）掌握理想液态混合物的定义及其性质。

（3）掌握理想稀溶液的定义及其依数性。

（4）掌握相平衡的基本概念和相律

（5）掌握掌握单组分系统及二组分系统典型相图的特点和运用，能力目标：

（1）能熟练能运用拉乌尔定律和亨利定律进行有关计算。

（2）掌握稀溶液的依数性及有关计算。

（3）能理解单组份、二组分系统典型相图。能运用相律对体系进行分析。

（4）掌握杠杆规则在相图中的应用。

学习情境4：化学平衡（约10学时）

教学目的与要求：

知识目标：

（1）理解并掌握化学反应等温方程式及应用。

（2）掌握标准平衡常数；平衡常数与平衡组成的计算方法

（3）熟悉压力、温度、惰性气体等因素对化学平衡的影响，重点掌握温度对平衡常数的影响—化学反应等压方程。

能力目标：

（1）能用等温方程判断一定条件下化学反应可能进行的方向。（2）能利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成。

（3）会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。

学习情境5：化学动力学