《物理化学8》课程教学大纲

《物理化学4》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SCC810512200开课院部理学院课程团队（未设置）学分3.5课内学时56讲授56实验0上机0实践0课外学时56适用专业化学授课语言中文先修课程高等数学（2-1）、无机化学（2-1）、高等数学（2-2）、大学物理（2-1）、无机化学（2-2）、大学物理（2-2）、有机化学（2-1）、分析化学课程简介（必修）（课程简介...）物理化学又称理论化学，是化学学科的一个重要分支。它是借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段，从研究化学现象和物理现象之间的联系入手，探求化学运动中具有普遍性的基本规律的一门学科。物理化学是化学学科的理论基础课程和骨干课程，它在化学专业所涉及的科学理论课程中处于承上启下的枢纽地位。物理化学教学力求使学生正确理解物理化学中基本概念、基本原理及基本计算方法，从宏观和微观上理解化学变化的本质，学习用数学、物理方法去研究化学过程及其基本规律，并能利用所学知识解决化学、化工中的实际问题，为后续课程的学习奠定坚实的理论基础。物理化学（2-2）内容包括：研究化学反应速率及机理的化学动力学，研究具有特殊规律的热化学、电化学、光化学、催化及表面化学、胶体化学。(Courseintroduction...)physicalchemistry,alsoknownastheoreticalchemistry,isanimportantbranchofchemistry.Itisbasedonthetheoriesofbasicsciencessuchasmathematicsandphysicsandtheexperimentalmeansitprovides.Itstartswiththestudyoftherelationshipbetweenchemicalphenomenaandphysicalphenomena,Adisciplinethatexploresuniversalbasiclawsinchemicalmovement.Physicalchemistryisthetheoreticalbasiccourseandbackbonecourseofchemistrydiscipline.Itisinapivotalpositioninthescientifictheoreticalcourseinvolvedinchemistryspecialty.Physicalchemistryteachingstrivestoenablestudentstocorrectlyunderstandthebasicconcepts,basicprinciplesandbasiccalculationmethodsinphysicalchemistry,understandtheessenceofchemicalchangesfrommacroandmicroperspectives,andlearntousemathematics,physicalmethodstostudythechemicalprocessanditsbasiclaws,andcanusetheknowledgelearnedtosolvepracticalproblemsinchemistryandchemicalengineering,layingasolidtheoreticalfoundationforthefollow-upcourses.ThecontentsofPhysicalChemistry(2-2)include:studyingthechemicalkineticsofchemicalreactionrateandmechanism,andstudyingthermochemistry,electrochemistry,photochemistry,catalysis,surfacechemistryandcolloidchemistrywithspeciallaws.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：系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识是2.32M2目标2：学会归纳、演绎及由假设和模型上升为理论的方法等科学思维方法是3.1,3.2,3.43.1,3.2,3.43M3目标3：通过课程学习，培养学生提出问题、研究问题、分析问题及用所学知识解决实际问题的能力是4.24.2三、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第七章第七章统计热力学基础本章重点难点：统计系统的分类、统计热力学基本假定、Boltzmann公式、配分函数与各热力学函数的关系////27.17.1统计热力学概论热力学与统计热力学的区别与联系，统计系统的分类，统计热力学基本假定M11讲授//37.27.2Boltzmann统计Boltzmann公式的推导与讨论，*截取最大项法原理M11讲授/课后作业47.37.3配分函数及热力学函数的计算配分函数的定义及其与热力学函数的关系，配分函数的分离，各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献，分子的全配分函数，最低能级的选择对热力学函数的影响，用配分函数计算标准摩尔吉布斯自由能和反应的平衡常数M1,M26讲授/课后作业5第八章第八章电解质溶液本章重点难点：Faraday定律、电解质溶液导电能力评价及电导应用、电解质的平均活度////68.18.1电化学基本概念和Faraday定律原电池、电解池、阴极-阳极、正极-负极、电极及电池反应，导电机理、法拉第定律及其应用M11讲授/课后作业78.28.2离子的电迁移现象，电迁移率和迁移数电迁移现象、迁移速率、迁移率、迁移数、迁移数的测定方法--希托夫法和界面移动法，迁移数的计算M1,M21讲授/课后作业88.38.3电解质溶液的电导电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率及其与浓度的关系，离子独立运动定律及离子的摩尔电导率，电导测定的应用M1,M22讲授/课后作业98.48.4电解质溶液的活度电解质的平均活度和平均活度系数，离子强度，强电解质溶液的离子互吸理论，Debye-Huckel极限公式M1,M31讲授/课后作业10第九章第九章可逆电池的电动势及其应用本章重点难点：可逆电池及可逆电极、可逆电池热力学、Nernst方程、电动势测定的应用////119.19.1可逆电池及电极可逆电池，可逆电极及其类型、电极反应，可逆电池电动势的符号、电池的写法，电动势的测定M12讲授/课后作业129.29.2可逆电池热力学Nernst方程，可逆电池的热力学M1,M23讲授/课后作业139.39.3电池电动势电动势产生的机理，电极电势，标准氢电极和标准电极电势，电池电动势，电动势测定的应用M2,M33讲授/课后作业14第十章第十章电解与极化作用本章重点难点：分解电压、极化、电解时电极上的反应////1510.110.1分解电压电解电流与电压的关系、理论分解电压、实际分解电压、主要的电压降M11讲授/测验1610.210.2极化及电极上的反应极化现象及产生极化的原因，极化曲线-超电视的测定，氢超电势，电解时电极上的竞争反应M1,M22讲授/课后作业17第十一章第十一章化学动力学基础（一）本章重点难点：化学反应速率的表示、质量作用定律、反应速率常数、简单级数反应及典型复杂反应的速率方程及动力学特征、Arrhenius经验式、复杂反应速率方程的近似方法////1811.111.1化学反应动力学概述及化学反应速率的表示方法反应速率定义，反应速率表示方法、反应速率的测定方法M10.5讲授/课后作业1911.211.2化学反应速率方程基元反应和非基元反应，质量作用定律，反应速率常数，反应级数和反应分子数M12讲授//2011.311.3具有简单级数反应的速率方程及动力学特征零级反应、一级反应、二级反应、n级反应的速率方程及动力学特征M12讲授/课后作业2111.411.4化学反应速率方程的建立积分法、微分法、半衰期法确定反应速率方程M2,M31讲授/课后作业2211.511.5复杂反应对峙反应、平行反应、连续反应的速率方程及动力学特征M2,M32讲授/课后作业2311.611.6温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响类型、阿累尼乌斯方程及其应用、活化能定义及物理意义、指前因子，M13讲授/课后作业2411.711.7链反应链反应及其特征、燃烧反应、爆炸反应M10.5讲授/测验2511.811.8建立复杂反应速率方程的近似方法稳态近似法、平衡态近似法、速率控制步骤法M2,M32讲授/课后作业26第十二章第十二章化学动力学基础（二）本章重点难点：碰撞理论、过渡状态理论、光化反应特点////2712.112.1碰撞理论双分子的互碰频率和速率常数的推导，反应域能与实验活化能的关系，概率因子M11讲授/课后作业2812.212.2过渡状态理论势能面，由过渡态理论计算反应速率常数，活化络合物的活化能和指前因子与诸热力学函数之间的关系M11.5讲授/课后作业2912.312.3光化反应及溶液中反应光化学反应与热化学反应的区别，光化反应的过程，光化学最基本定律，量子产率，光化反应动力学，光化学平衡和热化学平衡,在溶液中进行的反应及特点M1,M21.5讲授/课后作业30第十三章第十三章表面物理化学本章重点难点：表面Gibbs自由能、表面张力、弯曲表面下的附加压力、弯曲表面上的蒸气压、Gibbs吸附等温式、液固界面的润湿作用、固体表面的单分子层吸附理论及Langmuir等温式////3113.113.1表面张力及表面Gibbs自由能表面Gibbs自由能，表面张力，表面热力学基本公式；表面张力与温度、溶液浓度的关系M11.5讲授//3213.213.2弯曲表面的附加压力和蒸气压弯曲表面下的附加压力，Young-Laplace公式，毛细现象，弯曲表面上的蒸气压Kelvin公式及其应用M1,M22讲授/课后作业3313.313.3溶液的表面吸附-Gibbs吸附等温式Gibbs吸附等温式M2,M31讲授/课后作业3413.413.4液-液界面的性质表面压及其测定方法，液固界面润湿作用，接触角与润湿方程M2,M31讲授/课后作业3513.513.5表面活性剂及其作用表面活性剂的结构特点、分类、用途；临界胶束浓度M31讲授//3613.613.6固体表面的吸附固体表面的特点，吸附等温线及特点，单分子层吸附理论及Langmuir等温式，多分子层吸附理论及BET公式，其它吸附等温式，吸附现象的本质，吸附热M2,M33讲授/课后作业3713.713.7气-固相表面催化反应及动力学多相催化步骤、催化反应的特点、催化剂定义及特点；吸附为控制步骤的动力学M2,M30.5讲授//38第十四章第十四章胶体分散系统本章重点难点：胶体的基本特性、溶胶的电学性质、双电层理论及胶团结构、溶胶的稳定和聚沉////3914.114.1胶体和胶体的基本特性分散体系定义、分类；胶体分散体系定义；胶体的基本性质，溶胶的制备和净化M10.5讲授//4014.214.2溶胶的动力性质，光学性质胶粒的布朗运动、沉降和扩散；溶胶的丁达尔效应及产生的原因M11讲授/课后作业4114.314.3溶胶的电学性质双电层理论和ζ电势，胶团结构，溶胶的稳定和聚沉，DLVO理论M1,M22讲授/课后作业4214.414.4乳状液乳状液的类型，乳化剂的作用，乳状液的不稳定性M1,M20.5讲授//4314.514.5大分子溶液唐南平衡M2,M31讲授/课程论文四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每周布置4-8道题目，平均每次课2-4道题。2.成绩采用百分制，根据作业完成正确性、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知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力；题型主要为计算题及证明题10%2随堂测验1.每章一次随堂测验。2.成绩采用百分制，根据答题情况评分。3.考核学生对物理化学基础知识的掌握及应用能力。20%3课堂提问1.每堂课提问3-5个同学，每学期每个同学被提问2次。2.根据回答问题的正确定评分。5%4结课报告1.评述自己对物理化学理论的认识、物理化学知识在日常生活及工业生产中的应用；2.按学术论文格式撰写，字数不低于1000字。3.根据对问题认识深度、是否抄袭评分。10%5考勤随机点名5%6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知识的掌握能力，学生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。50%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10%A-按时提交作业，物理化学的基本知识点理解无误。B-按时提交作业，物理化学的基本知识点理解存在少量错误。2M1随堂测验20%A-90-100;B-80-89;C-70-79;D-60-69；E-0-593M1课堂提问15%A-回答完全正确;B-回答基本正确;C-回答错误较多;D-回答完全错误4M1结课报告10%A-内容丰富、逻辑清晰、概念正确、表达清楚;B-内容丰富、逻辑清楚、概念理解存在少量错误、表达基本清晰;C-内容丰富、逻辑较为混乱、概念理解较多错误;D-内容简单、逻辑混乱、概念不清5M1考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。6M1期末考试40%（见试卷评分标准）7M2平时作业10%A-按时提交作业，物理化学的基本知识点理解无误。B-按时提交作业，物理化学的基本知识点理解存在少量错误。8M2随堂测验20%A-90-100;B-80-89;C-70-79;D-60-69；E-0-599M2课堂提问5%A-回答完全正确;B-回答基本正确;C-回答错误较多;D-回答完全错误10M2结课报告10%A-内容丰富、逻辑清晰、概念正确、表达清楚;B-内容丰富、逻辑清楚、概念理解存在少量错误、表达基本清晰;C-内容丰富、逻辑较为混乱、概念理解较多错误;D-内容简单、逻辑混乱、概念不清11M2考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。12M2期末考试50%（见试卷评分标准）13M3平时作业10%A-按时提交作业，物理化学的基本知识点理解无误。B-按时提交作业，物理化学的基本知识点理解存在少量错误。14M3随堂测验20%A-90-100;B-80-89;C-70-79;D-60-