焊接技术与工程专业《物理化学》课程教学大纲

《物理化学》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1061129043课程名称（中/英文）：物理化学/PhysicalChemistry课程类别：学科专业基础课学分：2总学时：32理论学时：28实验/实践学时：4适用专业：焊接技术与工程适用对象：本科先修课程：高中化学、高等数学教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介1.课程任务与目的课程的内容主要包含了解气体、液体和固体的基本性质，熟悉热力学的基本概念，掌握热力学的基本知识及相关定律；掌握7个热力学函数的性质和基本应用，能进行PVT、相变和化学反应相关计算；能解决常见过程的方向和限度问题。掌握相图的分析和绘制原理。掌握化学动力学基本知识，能设计出改变反应速率的方法。在了解自然科学规律、发现问题和解决问题的能力方面获得初步训练。为后续课程学习、进一步掌握新的科学技术和继续学习能力打下良好的基础。2.对接培养的岗位能力（1）掌握物理化学的基本概念、基本理论和基本方法，为解决工程的合理描述、工程的正确推理等工程问题奠定基础；（2）掌握物理化学实验的分析方法，具备综合应用基础知识的能力；具备能够独立分析、独立解决问题的能力。三、课程教学目标1．课程对毕业要求的支撑指标点1.3能够将数学、自然科学的基本知识和焊接技术与工程专业基础知识应用于复杂工程问题的描述和解释；指标点2.1能够应用数学和自然科学知识对焊接技术与工程领域的复杂工程问题进行建模和表达，以获得结论。2.课程教学目标（1）能够掌握物理化学的基本概念、化学热力学三大定律、能量计算相关内容和相平衡等基本知识。（2）能够掌握化学动力学中化学反应速率的计算和影响反应速率的各个因素等相关理论，并能解决实际应用问题。3.主要教学内容与课程教学目标之间的对应关系课程教学目标教学内容教学方法目标1：能够掌握物理化学的基本概念、化学热力学三大定律和相平衡等基本知识。气体的PVT关系，热力学三个定律，热、功、热力学能、焓、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算、自由度、相图分析的学习。1.授课2.启发式教学3.小组研讨4.翻转课堂与讨论5.动画视频目标2：能够掌握化学动力学中化学反应速率的计算和影响反应速率的各个因素等相关理论，并能解决实际应用问题。反应速率，简单级数的反应速率方程的计算，反应物浓度、温度和催化剂对反应速率的影响以及应用。1.授课2.启发式教学3.小组研讨4.翻转课堂与讨论四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1气体的pVT性质22001主题或知识点2热力学第一定律66001主题或知识点3热力学第二定律88001主题或知识点4相平衡88001主题或知识点5化学动力学84402合计322840（二）实验/实践教学安排序号实验/实践项目名称实验/实践学时实验/实践类型实验/实践要求每组人数备注1蔗糖水解反应速率常数的测定实验4综合性必做2五、教学内容及教学设计主题或知识点1气体的pVT性质《物理化学》基本内容简介，法定计量单位介绍，微积分知识回顾。理想气体模型，理想气体状态方程，理想气体混合物的道尔顿分压定律，临界参数，液态的饱和蒸气压。理想气体状态方程，理想气体混合物的道尔顿分压定律。理想气体混合物的道尔顿分压定律。课堂/现场讲授、启发式教学、小组研讨、翻转课堂与讨论。主题或知识点2热力学第一定律课堂/现场讲授、小组研讨、动画视频、翻转课堂与讨论。主题或知识点3热力学第二定律第二定律的克劳修斯说法，开尔文说法，卡诺循环和卡诺定理、状态函数的基本性质，三种变化类型的熵变，吉布斯函数的计算，克拉佩龙方程，克劳修斯-克拉佩龙方程，吉布斯-亥姆霍兹方程，热力学基本方程等。的计算。热力学第二定律的概念，熵变的计算。课堂/现场讲授、小组研讨、动画视频、翻转课堂与讨论。主题或知识点4相平衡自由度、相律、二组分液态混合物的气液相图、二组分固态混合物的液固相图。二组分液态混合物的气液相图、二组分固态混合物的液固相图。二组分固态混合物的液固相图。课堂/现场讲授、翻转课堂、小组研讨。主题或知识点5化学动力学速率方程的定义式、基元反应、质量作用定律、化学反应速率方程的微分式和积分式，半衰期，零级、一级、二级反应的速率计算，阿伦尼乌斯方程。零级、一级、二级反应的速率计算，阿伦尼乌斯方程。简单级数反应速率的计算课堂/现场讲授、小组研讨。六、学生成绩评定本课程总成绩包括形成性评价（平时成绩）和结果性评价（期末成绩）。形成性评价（平时成绩）占40%，结果性评价（期末考试成绩）占60%。形成性评价主要包括出勤和平时作业(30%)，实验报告(10%)。期末考试满分100分，折算60%计入总成绩。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文实验√√√成绩比例%6241060七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：关振民等主编.物理化学.中国环境科学出版社，2012主要参考书：（1）天津大学物理化学教研室主编.物理化学.高等教育出版社，2009（2）范康年主编.物理化学.高等教育出版社，2005（3）傅献彩主编.物理化学.高等教育出版社，2006重要文献：（1）石海信.以应用型人才培养为导向的化工热力学教学探索[J].高校论坛,2017.40-44（2）王毅.浅谈化工热力学教学中