《物理化学7》课程教学大纲

《物理化学3》教学大纲一、课程基本信息课程名称物理化学（2-2）PhysicalChemistry(2-2)课程编码SCC810512201开课院部理学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0实践0课外学时48适用专业化学工程与工艺授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、无机及分析化学、高等数学（2-2）课程简介（必修）物理化学研究由化学物质所组成系统的平衡和变化规律。该学科从物质的物理及化学变化的联系出发，探讨化学反应以及与之相关物理过程的基本原理。该课程包括以下几部分：经典热力学基本原理；热力学原理在多组分体系、相平衡体系、化学反应体系、电化学体系和界面体系中的应用；探讨宏观热力学的本质——统计热力学；系统变化的速率和历程问题——化学动力学。通过学习，应使学生正确理解物理化学中重要的基本概念和基本原理，掌握基本计算，为后续课程的学习奠定必要的理论基础；同时还应使学生得到科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。Physicalchemistryisadisciplineconcerningthegeneralrulesthatgoverntheequilibriumandchangeofchemicalsystems.Itdealswiththebasicprinciplesofphysicalandchemicalchanges.Thiscourseincludesseveralpartsasfollows:thefundamentallawsofclassicalthermodynamics,theapplicationofthefundamentallawsinsystemsofmulti-components,phaseequilibrium,chemicalreaction,electrochemistryandinterfaces,explorationoftheessentialofmacroscopicthermodynamicsinstatisticthermodynamics,andtheissuesofrateandmechanismforthechangesofsystemsdiscussedinchemicalkinetics.Afterstudyingthiscourse,studentsareexpectedtohaveacorrectcomprehensionofimportantconceptsandprinciplesinphysicalchemistry.Theycanalsograspthebasicmethodsforcalculation.Theseknowledgeestablishesanecessarytheoreticalfoundationforstudyingthefollowingcourses.Inthemeantime,thestudentswillbetrainedinscientificmethodsandlogicalthinking.负责人（教师姓名）大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：使学生系统地掌握物理化学的基本概念、原理和方法，加深对各类化学反应本质的认识，为后续课程学习奠定必要的理论基础；使学生掌握一般的科学研究方法以及物理化学特有的研究问题的方法。是1.1,2.32M2目标2：培养学生提出问题、分析问题,及用所学知识解决实际问题的能力。是2.3三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第6章相平衡（下半部分）难点及重点：下述内容主要为简介与定性了解。////26.5二组分液态不互溶系统相图液液溶解度图；二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图；液液溶解度图；会溶点；三相线M11讲授1作业/自学36.6二组分固态不互溶系统液—固平衡相图二组分固态不互溶系统液—固平衡相图，热分析法，冷却曲线特征，有化学反应的情况分析M11讲授1作业/自学46.7二组分固态互溶系统液—固平衡相图二组分固态不互溶系统液—固平衡相图；二组分固态互溶系统液—固平衡相图；二组分固态完全相溶系统液—固平衡相图M11讲授1作业/自学56.8三组分相图三组分相图表示法；基本规律；三组分有一对液体部分互溶系统的相图和应用分析M11讲授1作业/自学6第7章电化学难点及重点：原电池热力学、能斯特方程、电极电势、电池的表达和设计。////77.1电化学的基本概念电解质溶液的导电机理和分类；电化学系统分类和特征；电极的概念；电极反应；基本单元；法拉第电解定律M12讲授2作业/自学87.2离子迁移数离子电迁移率的定义和影响规律；离子迁移数的定义、影响规律和及计算；M1,M21讲授1作业/自学97.3电解质溶液的电导电导、电导率、摩尔电导率的定义及计算；离子独立运动定律；电导的测定和应用案例M1,M21.5讲授1.5作业/自学107.4电解质的活度电解质的平均离子活度因子；平均活度；平均摩尔浓度；离子强度；德拜—休格尔极限公式及其应用。M1,M21.5讲授1.5作业/自学117.5可逆电池电池表达方法、可逆电池的判断方法、原电池电动势的测定M11讲授1作业/自学127.6原电池热力学原电池热力学和能斯特方程:摩尔反应Gibbs函数、摩尔反应熵、摩尔反应焓、可逆热计算公式；活度对电动势的影响；电动势与平衡常数的关系M1,M21.5讲授1.5作业/自学137.7电极电势电动势产生机理；电势的分类；液接电势的消除；标准氢电极和参考电极；电极能斯特方程；相关应用案例M1,M22讲授2作业/自学147.8电极种类第一类电极，第二类电极，第三类电极，气体电极等概念和识别方法M10.5讲授0.5作业/自学157.9原电池设计三种情况的原电池设计方法，浓差电池的特征和案例M1,M21讲授1作业/自学167.10极化作用分解电压、极化作用、超电势；浓差极化和电化学极化；极化的结果和应用M11讲授1作业/自学177.11电解时的电极反应顺序析出电势和计算方法；电极反应顺序判断原则；具体案例分析M11讲授1作业/自学18第8章化学动力学重点和难点：具有简单级数的反应动力学方程特征；复杂反应动力学方程的推导；活化能的概念；阿累尼乌斯公式;碰撞理论与过渡态理论////198.1化学动力学基本概念反应速率表示方法；速率测定方法；基元和非基元反应；质量作用定量；反应级数和反应分子数M1,M22.5讲授2.5作业/自学208.2具有简单级数的速率方程速率方程积分式，零级、一级、二级、n级反应；半衰期和计算方法；具体案例分析和计算。M1,M22.5讲授2.5作业/自学218.3速率方程的确定确定速率方程级数、速率常数的几种方法介绍M1,M21.5讲授1.5作业/自学228.4温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响不同方式；阿累尼乌斯公式、活化能；具体案例分析和计算。M1,M22讲授2作业/自学238.5复合反应对行、平行、连串反应的概念和动力学方程M1,M21讲授1作业/自学248.6复杂反应的近似处理平衡态和稳态近似法；速率决定步骤；具体案例分析和计算M1,M21讲授1作业/自学258.7链反应链反应的引发、传递和终止；支链反应和直链反应M1,M20.5讲授0.5作业/自学268.8反应速率理论简介气体反应碰撞理论、势能面和过渡状态理论M1,M20.5讲授0.5作业/自学278.9光化学反应光化反应的概念及定律；速率方程的确定M1,M21讲授1作业/自学288.10催化作用催化作用的通性及单相、多相催化反应；能量曲线特征M1,M20.5讲授0.5作业/自学29第9章界面现象重点和难点：附加压力、开尔文公式、朗格缪尔理论、溶液吸附////309.1界面张力界面张力的定义和测定方法，变化规律；界面吉布斯函数；比表面能M11讲授1作业/自学319.2弯曲液面的附加压力弯曲液面的附加压力规律，拉普拉斯公式；毛细现象和计算方法M1,M21讲授1作业/自学329.3开尔文公式开尔文公式、亚稳状态及新相生成现象解释M1,M21讲授1作业/自学339.4固体表面上的吸附作用吸附的概念；吸附分类；吸附等温线；吸附容量；朗格缪尔理论单分子层吸附理论；其它吸附理论简介M1,M21讲授1作业/自学349.5润湿现象润湿现象分类和界面张力关系的分析；杨氏方程和铺展系数M11讲授1作业/自学359.6溶液表面的吸附溶液表面的吸附定义；现象分类；溶液的表面吸附—吉布斯公式；表面活性剂；CMC的概念与测定方法M11讲授1作业/自学36第10章胶体化学憎液溶胶动力学、电学、光学性质；双电层理论；电动电势；溶胶稳定理论和聚沉规则////3710.1概论胶体的定义，分类；胶体的三大特征；胶体的制备和净化方法M11讲授1作业/自学3810.2胶体分散体系的动力学性质布朗运动；扩散；沉降M10.5讲授0.5作业/自学3910.3胶体分散体系的光学性质丁达尔效应；光散射M10.5讲授0.5作业/自学4010.4胶体分散体系的电学性质电泳；电渗；电动电势；双电层理论；憎液溶胶的胶团结构；胶体稳定性理论；憎液溶胶的稳定与聚沉；聚沉规则M11.5讲授1.5作业/自学4110.5乳状液乳状液的分类与鉴别；乳化与破乳方法M11讲授1作业/自学4210.6高分子溶液高分子溶液的渗透压；唐南平衡、盐析M10.5讲授0.5作业/自学43第11章统计热力学重点和难点：能级、能级分布、微观状态分布概念；配分函数概念和意义////4411.1前言统计热力学基本任务和统计对象的概念M11讲授1作业/自学4511.2微观粒子的运动形式微观粒子的5种运动形式名称、计算公式，计算示例；能级和简并度的概念M11讲授1作业/自学4611.3能级分布和微态分布能级、能级分布、微观状态分布；最概然分布与平衡分布；计算公式；热力学概率M11.5讲授1.5作业/自学4711.4玻尔兹曼分布玻尔兹曼分布公式、配分函数的定义和意义M11讲授1作业/自学4811.5配分函数计算配分函数析因子性质，配分函数受能量零点的影响方式，配方函数计算公式简介M11讲授1作业/自学4911.6热力学函数计算热力学能、热容、熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、焓的统计热力学计算方法简介M10.5讲授0.5作业/自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.平均每章布置5道以上题目，平均每1个重要知识点1道题以上。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.考核学生对物理化学基本原理与重要知识的掌握能力，综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要包括选择和计算题。15%2大作业本课程要求能够归纳总结主要章节基本原理、概念、公式，并利用基本原理对生活、生产等方面的现象与过程进行理论分析，其中涉及的物理化学知识应具有清晰的理解。10%3期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要考核学生对物理化学基本原理的掌握情况，综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有选择题、填空题、简答题、计算题等。60%4课堂表现随机或通过课堂小测方式检查学生上课精力投入情况、回答问题情况；是否有明显扰乱课堂秩序、不服从任课教师组织行为;组织一定数量的随堂测验，评价学生对于刚学习知识的掌握情况和学习态度。10%5考勤随机点名、刷卡点名、课代表点名、提问等5%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业15%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、作答规范、答案准确、书写工整；B-独立思考、按时完成，解题思路清晰、作答规范、步骤完整、答案准确；C-按时完成，解题思路比较清晰、作答比较规范、步骤比较完整、答案较准确；作业抄袭，未能按时完成，解题思路混乱。2M1大作业10%A-清楚物理化学在科学、工程等领域的应用原理，能够结合实际案例做出理论分析，并能够进行相关的预测。B-对于物理化学在科学、工程等领域的应用原理比较清楚，并能够结合实际案例做出比较合理的理论分析。C-对于物理化学在科学、工程等领域的应用原理比较清楚。D-对于物理化学在科学、工程等领域的应用原理不清楚。3M1期末考试60%（见试卷评分标准）4M1课堂表现10%A-精神状态饱满，回答问题准确且无明显违反课堂纪律;B-精神状态良好，问题回答较好或针对小测问题作答部分正确且无明显违反课堂纪律;C-精神状态一般，问题回答一般或针对小测问题作答部分正确且无明显违反课堂纪律;D-精神状态较差，回答问题有误或针对小测问题无法作答或有明显违反课堂纪律的记录；明显违反纪律扰乱教师和其他学生课程秩序，情况严重的当做一次或多次缺勤处理。5M1考勤5%A-全勤;B-缺勤1-2节;C-缺勤3-4节;D-缺勤5-15节；迟到、早退累计2节次计1节缺勤；缺勤次数累计16节（占1/3）或以上的，课程总评认定为不及格。6M2平时作业15%A-独立思考、按时完成，解题思路清晰、步骤完整、作答规范、答案准确、书写工整；B-独立思考、按时完成，解题思路清晰、作答规范、步骤完整、答案准确；C-按时完成，解题思路比较清晰、作答比较规范、步骤比较完整、答案较准确；作业抄袭，未能按时完成，解题思路混乱。7M2大作业10%A-清楚物理化学在科学、工程等领域的应用原理，能够结合实际案例做出理论分析，并能够进行相关的预测