《物理化学 》教学大纲.pdf

物理化学 物理化学 C 教学大纲 教学大纲 课 程 编 码 课 程 编 码 07195603 课 程 名 称 课 程 名 称 物 理 化 学 C 英 文 名 称 英 文 名 称 Physical Chemistry C 开 课 学 期 开 课 学 期 二 年 级 下 学 期 学 时学 时 学 分 学 分 48 3 课 程 类 型 课 程 类 型 必 修 课 开 课 专 业 开 课 专 业 环 境 科 学 专 业 选 用 教 材 选 用 教 材 物理化学 第四版 傅献彩 沈文霞 姚天扬编 高等教育出版社 主 要 参 考 书 主 要 参 考 书 1 物 理 化 学 肖 衍 繁 主 编 天 津 大 学 出 版 社 出 版 第 二 版 2004 年 2 物理化学 第三版 上海师大五校合编 高等教育出版社 1991 年 3 物理化学简明教程 第三版 印永嘉等编 高等教育出版社 1994 年 4 物理化学 第二版 天津大学物理化学教研室 高等教育出版社 1983 年 执 笔 人 执 笔 人 张 国 艳 李 盛 华 一 课程说明一 课程说明 1 课程性质 课程性质 物理化学是化学学科的一门基础理论课 本课程的目的在于运用物理和数学的有关 理论和方法进一步研究化学运动形式的普遍规律 2 教学目的 教学目的 通过物理化学的教学 一是使学生了解和掌握物理化学的基本理论 加强对自然现 象本质的认识 为从事与化学相关的教学和科研打下扎实的理论基础 二是培养学生理论思维的能力 培 养获得知识及用所学知识解决实际问题的能力 3 教学内容 教学内容 本课程主要包括化学热力学 电化学 表面化学和胶体化学等几个部分 通过教学 的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求 讲授时结合专业特点 有的放矢 4 教学方式 教学方式 以讲授和多媒体教学手段为主要形式的课堂教学 在本课程的教学中应特别注意引 领学生对课程整体框架的理解 突出解决问题的方法和实际应用 开展启发式和讨论式教学 对于教材内 容 可根据具体情况进行调整 贯彻 少而精和博而通 的教学思想 二 教学基本要求如下 二 教学基本要求如下 1 化学热力学 化学热力学 牢固掌握热力学四大定律 相平衡和化学平衡的基本原理及其在实际问题中的应用 牢固掌握热力学在溶液中的应用和非理想体系处理的一般方法 明确重要热力学公式的物理意义 应用条 件及其相互关系 牢固掌握各热力学函数变化值的计算方法 据以判断化学变化的方向和限度 一般了解 非平衡态热力学的基本概念 2 电化学 电化学 牢固掌握电解质溶液的基本概念和理论 电导及其应用 可逆电池热力学及其应用 了 解电极过程动力学的基本内容及其应用 3 胶体化学和界面化学 胶体化学和界面化学 牢固掌握表面吉布斯自由能及表面张力的概念及其应用 了解不同相界面 的热力学性质和动力学基本规律 表面活性剂的作用等 了解胶体分散体系的超微不均匀性以及由此而产 生的胶体分散体系的动力性质 光学性质 电学性质及胶体分散体系的稳定性 三 学时分配三 学时分配 序号 内 容 课时 1 绪论 1 2 热力学第一定律及其应用 8 3 热力学第二定律 9 4 多组分系统热力学与相平衡 8 5 化 学 平 衡 6 6 电化学 8 7 界 面 现 象 4 8 胶体与大分子溶液 4 合 计 48 各章节内容及学时分配具体如下 各章节内容及学时分配具体如下 绪论 绪论 1 学时 学时 教学目的与要求 了解物理化学的研究对象和物理化学的学习方法 教学目的与要求 了解物理化学的研究对象和物理化学的学习方法 教学内容 教学内容 0 1 物理化学的内容与作用 0 2 物理化学的学习方法 第一章第一章 热力学第一定律 热力学第一定律 8 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握状态函数 功 热 热力学能 可逆过程和最大体积功 焓和热容 绝热过程 等基本概念 及热力学第一定律的应用和反应焓变的计算方法 掌握状态函数 功 热 热力学能 可逆过程和最大体积功 焓和热容 绝热过程 等基本概念 及热力学第一定律的应用和反应焓变的计算方法 2 理解理想气体的卡诺循环 理解理想气体的卡诺循环 教学内容 教学内容 1 1 热力学的研究 1 2 热力学第一定律 1 3 可逆过程与最大功 1 4 焓和热容 1 5 热力学第一定律的应用 1 6 绝热过程 1 7 热化学 第二章第二章 热力学第二定律热力学第二定律 9 学时学时 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握热力学第二定律表述及应用 封闭体系热力学的基本方程和 各种过程熵变 亥姆霍兹和吉布斯函变化的计算方法 掌握各种判据的条件和使用方法和 掌握热力学第二定律表述及应用 封闭体系热力学的基本方程和 各种过程熵变 亥姆霍兹和吉布斯函变化的计算方法 掌握各种判据的条件和使用方法和 2 理解热力学第二定律的本质熵的统计意义 理解热力学第二定律的本质熵的统计意义 3 了解 了解 Maxwell 关系式及其应用关系式及其应用 教学内容 教学内容 2 1 热力学第二定律 2 2 熵的概念和熵变计算 2 3 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 2 4 封闭体系的基本方程式 2 5 热力学第三定律和规定熵 2 6 吉布斯自由能变化的计算 2 8 纯物质两相间的平衡 第四章第四章 多组分体系热力学 多组分体系热力学 4 学时 学时 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握 掌握偏摩尔量和化学势等重要概念 理想溶液和稀溶液的定义 掌握 掌握偏摩尔量和化学势等重要概念 理想溶液和稀溶液的定义 稀溶液中的 两个经验定律 稀溶液的依数性及其用途 稀溶液中的 两个经验定律 稀溶液的依数性及其用途 2 理解活度测定的方法 理解活度测定的方法 3 了解集合公式和吉布斯 杜亥姆公式的推导和应用 了解集合公式和吉布斯 杜亥姆公式的推导和应用 教学内容 教学内容 4 1 偏摩尔量及化学势 4 2 理想溶液和稀溶液 4 3 稀溶液的依数性 4 4 实际溶液 第五章第五章 相 平 衡 相 平 衡 4 学时 学时 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握会用相律讨论相平衡体系问题 识图 单组分体系 二组分体系 及相图的应 用 会使用杠杆规则 掌握会用相律讨论相平衡体系问题 识图 单组分体系 二组分体系 及相图的应 用 会使用杠杆规则 2 理解三组分体系的相图 理解三组分体系的相图 教学内容 教学内容 5 1 相律 5 2 单组分体系的相图 5 3 二组分体系的相图及其应用 5 4 三组分体系的相图 第六章第六章 化学平衡化学平衡 6 学时学时 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握平衡常数 化学反应等温式及温度 压力 惰性气体等对理想气体化学反应平 衡的影响 平衡常数的计算和平衡转化率的计算 溶液中平衡常数的计算 掌握平衡常数 化学反应等温式及温度 压力 惰性气体等对理想气体化学反应平 衡的影响 平衡常数的计算和平衡转化率的计算 溶液中平衡常数的计算 2 理解理想气体同时平衡时 平衡常数的表示式 理解理想气体同时平衡时 平衡常数的表示式 教学内容 教学内容 6 1 平衡常数及化学反应等温方程式 6 2 复相化学平衡 6 3 溶液中的平衡常数 6 4 影响化学平衡的因素 6 5 同时平衡 第七 八章第七 八章 电化学电化学 8 学时学时 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握法拉第定律及应用 电导 电导率 摩尔电导的定义 电导测定的应用 电解 质的活度和平均活度系数 离子强度 可逆电极的种类 电池的表示法和电池反应 电动势测定的应用 电池反应的热力学 掌握法拉第定律及应用 电导 电导率 摩尔电导的定义 电导测定的应用 电解 质的活度和平均活度系数 离子强度 可逆电极的种类 电池的表示法和电池反应 电动势测定的应用 电池反应的热力学 浓差电池和液体接界电势浓差电池和液体接界电势 2 理解德拜 休格尔极限公式及其应用 理解德拜 休格尔极限公式及其应用 教学内容 教学内容 7 1 法拉第定律 7 2 离子的淌度和迁移数 7 3 电导测定的应用 7 4 电解质溶液的活度和活度系数 8 1 可逆电池的电动势 8 2 电池反应的热力学 8 3 电动势测定的应用 8 4 浓差电池和液体接界电势 第十二章第十二章 界面现象界面现象 4 学时学时 教学目的与要求 教学目的与要求 1 掌握表面张力与表面自由能 杨氏方程 拉普拉斯方程 掌握表面张力与表面自由能 杨氏方程 拉普拉斯方程 开尔文方程 吉布斯吸附 等温式和朗缪尔吸附等温式及其适用条件 润湿与铺展 开尔文方程 吉布斯吸附 等温式和朗缪尔吸附等温式及其适用条件 润湿与铺展 2 理解表面活性剂结构及应用 理解表面活性剂结构及应用 教学内容 教学内容 12 1 表面张力和表面自由能 12 2 弯曲液面的现象 12 3 润湿与铺展 12 4 溶液表面吸附 12 6 固体表面的吸附作用 第十三章第十三章 胶体分散体和大分子溶液胶体分散体和大分子溶液 4 教学目的与要求 掌握教学目的与要求 掌握 体 系 的 分 类 和 胶 体 的 概 念 及 制 备 胶 团