物理化学课程教学大纲Word文档下载推荐.docx

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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ΔU和ΔH

1.8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

1.13*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

2.5Clausius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ΔS的计算非等温过程ΔS的计算T—S图及其应用

2.7热力学第二定律的本质和熵的统计意义

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

2.10ΔG的计算

等温物理变化过程ΔG化学变化过程ΔG—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ΔS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ΔG、ΔS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、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

4.10Gibbs-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ΔG、ΔH.、ΔS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

10.7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。