物理化学课程教学大纲Word文档下载推荐.docx

1、对每章进行一次习题课，以巩固难掌握的知识点，并掌握运用物理化学方法初步解决问题的能力。五、教学内容及时数根据化学专业人才培养方案，本课程总的教学时数为108学时，具体如下：绪论（2学时）着重阐明物理化学的意义、介绍学习物理化学的方法。基本内容：1. 物理化学基本内容简介2. 物理化学发展简介3. 学习物理化学的意义4. 如何学习物理化学重点：物理化学的学习方法。第一章 热力学第一定律（12学时）通过本章的教学使学生初步了解热力学的方法，建立热力学能、状态函数等概念，并理解状态函数的性质及准静态过程、可逆过程等，理解第一定律的一些应用。1.1 热力学基本概念系统与环境 系统的状态和性质 热力学平

2、衡态与状态函数 状态系数 热和功1.2 热力学第一定律热力学第一定律的表述法与数学表达式；热力学能；准静态过程与可逆过程；功与过程 准静态过程 可逆过程1.4焓1.5 热容热容及热量的计算 Cp与CV之间的关系1.6 热力学第一定律对理想气体的应用盖吕萨克焦耳实验；相变过程和化学过程；绝热过程的功和过程方程式；理想气体卡诺循环1.7 实际气体J-T 效应 J-T 系数与 J-T 转化温度 实际气体的 U 和 H1.8 热化学化学反应热效应 反应进度 热化学方程式1.9 盖斯定律1.10几种热效应化合物的生成焓 燃烧焓 溶解热和稀释热 由键焓估算反应热1.11 基尔霍夫定律1.12 绝热反应1.

3、13* 热力学第一定律的微观说明掌握热力学的基本概念和热力学第一定律.难点：理解准静态过程和可逆过程.第二章 热力学第二定律（14学时）本章主要讨论体系的过程方向与限度。熵与熵增加原理是本章的重点与难点。熵统计意义能使学生初步理解熵与第二定律的微观意义，热力学第三定律为以后计算物质的熵值与其它热力学函数提供根据。自由能也是本章的重要内容之一。2.1 自发变化过程的共同特征2.2 热力学第二定律2.3 卡诺定律2.4 熵的概念2.5 Clausius不等式与熵增加原理Clausius 不等式 熵增加原理2.6 熵变计算等温过程S的计算 非等温过程S的计算 TS图及其应用2.7 热力学第二定律的本

4、质和熵的统计意义热力学第二定律的本质 Boltyman公式2.8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能Helmbolz 自由能 Gibbs自由能2.9 变化的方向和平衡条件2.10 G 的计算等温物理变化过程G 化学变化过程G 化学反应等温式2.11 几个热力学函数的关系基本公式 特性函数 Maxwell 关系式及其应用 Gibbs自由能与P的关系2.12 热力学第三定律与规定熵第三定律 规定熵值 化学反应过程中的S计算2.13* 非平衡态热力学简介明确热力学第二定律、熵的意义；掌握G、S 的计算；吉布斯自由能和熵变的计算。第四章 溶 液（8学时）本章介绍溶液的热力学，引入理想溶液，活度、逸度、标准态

5、、超额函数等概念以及理想和非理想溶液中任一组分化学势的表示法。此外还介绍了稀溶液中两大经验定律：拉乌尔定律和亨利定律。4.1 引言4.2 溶液组成表示法4.3 偏摩尔量与化学势偏摩尔量的定义及其集合公式 Gibbs-Duhem 公式 化学势的定义及其在两相平衡中的应用 化学势与T、P的关系4.4 混合气体各组分的化学势理想气体化学势 非理想气体化学势逸度概念4.5 稀溶液中的两个经验定律Ruoult 定律 Henry 定律4.6 理想溶液理想溶液的定义 理想溶液中各组分化学势 理想溶液的通性4.7 稀溶液各组分化学势4.8* 理想溶液和稀溶液的微观说明4.9 稀溶液的依数性4.10 Gibbs

6、 -Duhem 和Duhem -Margules 公式4.11 非理想溶液非理想溶液中各组分的化学势活度的概念 活度的测定 渗透系数 超额函数4.12 分配定律溶质在两互不相溶液相中的分配偏摩尔量和化学势的概念及二者的关系，拉乌尔定律和亨利定律，稀溶液的依数性。 难点：偏摩尔量及化学势，标准态的选用。第五章 相平衡（10学时）本章应用热力学方法讨论相平衡体系的一般规律。学习一些典型相图制法、分析及应用。5.1 引言5.2 多相体系平衡的一般条件5.3 相侓5.4 单组分体系相图单组分体系的两相平衡Clapeyron方程 外压与蒸气压关系 水的相图 硫的相图*5.5 二组分体系相图及应用5.6

7、三组分体系相图相律的物理意义及用途；相图中点、线、面的意义；杠杆规则的应用 。独立组分数和自由度的概念，体系在不同过程中发生的相变化情况，杠杆规则的应用。 第六章 化学平衡（8学时）本章根据热力学的平衡条件导出化学反应等温方程式和平衡常数表达式，并讨论了浓度、温度、压力及惰性气体对平衡常数的影响。6.1 化学反应的平衡条件和化学反应亲和势化学反应的平衡条件 化学反应的亲和势6.2 化学反应的平衡常数和等温式化学反应平衡常数的导出 化学反应等温式 溶液中反应的平衡常数6.3 各种平衡常数的表示热力学平衡常数的表示 ，,的表示及关系6.4 复相化学平衡6.5 平衡常数的测定和平衡转化率的计算平衡常

8、数的直接测定方法 平衡转化率的计算6.6 标准Gibbs 生成自由能的一些应用 标准摩尔Gibbs 生成自由能 如何求算6.7 用配分函数求算和反应的平衡常数6.8 温度、压力、惰性气体对的影响6.9 同时平衡6.10* 反应的耦合6.11* 近似计算6.12* 生物能力学简介标准摩尔反应吉布斯函数和有关平衡常数的关系；平衡常数与平衡组成的计算；温度对平衡常数的影响。标准摩尔反应吉氏函数和有关平衡常数的关系。第七章 电解质溶液（6学时）本章主要讨论电解质溶液的性质及理论，介绍了离子迁移数。电导及电导与浓度之关系，离子独立移动定律和强电解质理论。7.1 电化学基本概念和法拉和定律7.2 离子的迁

9、移和迁移数离子电迁移 离子迁移数 迁移数测定7.3 电导几种电导概念 各种电导率与活度关系 离子独立移动定律 电导的测定及应用7.4 强电解质溶液理论简介电解质平均活度及活度系数 离子强度 离子互吸理论 DebyeHickel 极限公式明确电导率、摩尔电导的意义；熟悉电导测定的应用及德拜休克尔极限公式的应用。摩尔电导、电解质溶液的导电机理。第八章 可逆电池的电动势（10学时）本章讨论了热力学函数 G、 H.、 S 与电动势的关系以及电动势产生的机理，电动势的计算应用。8.1 可逆电池和可逆电极可逆电池与不可逆电池 可逆电极的类型和电极反应8.2 电动势测定对消法 标准电池8.3 可逆电池的书写

10、及取号8.4 可逆电池热力学8.5 电动势产生的机理电极与电解质溶液界面间电势差的形成 接触电势与液接触电势 电动势的产生8.6 电极电势和电池的电动势标准电极电位 电池电动势的计算 内电位与外电位8.7 浓差电池和液接电势计算8.8 电动势测定应用活度系数测定 难溶盐的活度积 pH 的测定电动势测定的应用、电动势的计算。电动势产生的原因。第九章 电解与极化（6学时）本章主要介绍了通电使体系发生了化学变化及电解作用的一些规律，对于有电流通过时电极上的极化作用也作了介绍。9.1 分解电压9.2 极化作用浓差极化 电化学极化 氢超电势9.3 电解时电极上的反应金属的析出与氢的超电势 金属离子的分离

11、 金属的电化学腐蚀、防腐与钝化9.4* 化学电源简介极化作用。电极极化产生的原因。第十章 化学动力学（16学时）本章主要阐明化学动力学的意义与一些基本内容，适当介绍一些近代微观动力学知识，在反应速度理论中主要阐明理论的推导与公式的意义。10.1 反应速度及其测定10.2 反应物浓度对反应速度的影响反应速度方程式 比速度常数的意义 基元反应，反应分子数，反应级数10.3 简单级数反应一级反应 二级反应 三级反应10.4 反应级数测定微分法 改变物质数量比例法 半衰期法 尝试法 作图法10.5 温度对反应速度影响阿仑尼乌斯理论 表现活化能10.6 几种典型复杂反应平行反应 对峙反应 连串反应10.

12、7 拟定反应机理的一般方法10.8 碰撞理论10.9 过渡态理论10.10* 分子反应动态学简介10.11 在溶液中进行的反应溶液对反应速度的影响 原盐效应 扩散控制反应10.12* 快速反应测试豫驰法 闪光光解10.13 光化学反应10.14 催化作用的基本特征10.15 均相催化作用基本特征掌握反应速度的表示方法、具有简单级数反应的特点；了解拟定反应历程的一般方法；学会应用阿仑尼乌斯公式；了解碰撞理论与过渡状态理论的基本观点。由实验数据建立动力学方程的方法。第十二章 界面现象（8学时）本章阐明了物相高度分散后的一些性质以及界面活性物质的一些基本性质。12.1 表面自由能与表面张力表面自由能

13、与表面张力 界面张力与温度的关系12.2 弯曲液面下的附加压力和蒸气压弯曲液面下的压力 拉普拉斯公式 弯曲表面上的蒸气压12.3 液体界面的性质液体的铺展 溶液表面张力与浓度关系 Gibbs 吸附公式12.4 液固界面现象粘附功、浸湿功和铺展系数 接触角与湿注作用12.5 表面活性剂及其作用表面活性剂的分类 表面活性剂的结构 表面活性剂的几种重要作用12.5 固体表面吸附吸附等温线 Langrnuir 等温式 BET公式 物理、化学吸附 12.6 吸附速度吸附和解析速度方程12.7气固相表面催化反应界面张力的概念，吉布斯的意义，固体表面上的吸附规律。界面张力的概念，表面曲率与蒸气压的关系。第十

14、三章 胶体分散体系（8学时）本章阐明了胶体的制备及其性质，以及大分子溶液的性质13.1 胶体和胶体的基本特性13.2 胶体的制备和净化溶液的制备 溶液的净化13.3 溶液动力学性质布朗运动 扩散和渗透压 沉降和沉降平衡13.4 溶液的光学性质丁铎尔效应 超显微镜原理和粒子大小测定13.5 溶液的电学性质电动现象 双电层和电动电势13.6 溶胶的稳定性和聚沉作用溶胶的稳定性 影响聚沉作用的一些因素 胶体稳定性的 DLVO 理论简介13.7 乳状液乳化剂的作用 乳状液的转化和破坏13.8* 大分子概述了解溶胶的稳定性及电解质对溶胶稳定性的影响，会判断电解质聚沉能力的大小。溶胶的稳定性。说明：本课程讲授共计108课时，主要讲授内容为化学热力学第一、二、三定律、相平衡和化学平衡；涉及有关气体内容穿插在各章中讲授，统计热力学基础选修课中讲授。带“*”内容适当选讲或供学生自学。六、考核方式考试方式：采用闭卷考试。