物理化学B教学大纲

物理化学B教学大纲一、课程基本信息1.课程名称：物理化学B2.课程代码：[具体代码]3.课程类型：专业基础课4.学分/学时：[X]学分，[16X]学时（理论教学：[12X]学时；实验教学：[4X]学时）5.适用专业：[专业名称]6.先修课程：高等数学、大学物理、无机化学

二、课程目标本课程旨在使学生系统地掌握物理化学的基本原理、基本概念和基本方法，培养学生运用物理化学知识分析和解决实际问题的能力，为后续专业课程的学习和未来从事相关领域的研究与工作奠定坚实的理论基础。具体目标如下：1.知识目标理解和掌握化学热力学、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等物理化学分支学科的基本概念、基本原理和基本公式。熟悉物理化学实验的基本操作技能，掌握常见物理化学实验的原理、方法和数据处理方法。2.能力目标具备运用物理化学原理和方法进行逻辑推理、计算和分析问题的能力。能够根据实验数据进行归纳、总结和误差分析，培养科学研究的基本能力。提高学生查阅文献、撰写课程论文和口头表达的能力。3.素质目标培养学生严谨的科学态度、实事求是的工作作风和勇于探索的创新精神。增强学生的团队合作意识和环境保护意识，提高学生的综合素质。

三、课程内容与学时安排

理论教学内容与学时安排1.化学热力学基础（24学时）热力学第零定律与温度热平衡与温度的概念温度计与温标热力学第一定律基本概念：系统与环境、状态函数、过程与途径、热与功热力学第一定律的表述与数学表达式恒容热、恒压热、焓、热容理想气体的内能、焓与热容实际气体的内能与焓化学反应热效应的计算：恒容热、恒压热、盖斯定律、生成焓、燃烧焓热力学第二定律自发过程的特征热力学第二定律的表述熵的概念：熵增原理、克劳修斯不等式、熵变的计算亥姆霍兹函数与吉布斯函数：定义、判据及计算化学变化过程中熵变及吉布斯函数变的计算：化学反应熵变、化学反应吉布斯函数变、标准平衡常数多组分系统热力学偏摩尔量与化学势理想气体混合物的化学势稀溶液的两个经验定律：拉乌尔定律、亨利定律稀溶液的依数性：蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压真实溶液中溶剂和溶质的化学势化学平衡化学反应的平衡条件标准平衡常数的表达式及计算平衡常数与温度的关系：范特霍夫方程影响化学平衡的因素：浓度、压力、温度对化学平衡的影响同时平衡与反应耦合

2.化学动力学基础（20学时）化学反应速率的基本概念化学反应速率的定义及表示方法平均速率与瞬时速率反应速率的测定方法化学反应速率方程基元反应与非基元反应质量作用定律反应级数的概念：零级反应、一级反应、二级反应速率方程的积分形式及应用：零级反应、一级反应、二级反应的速率方程积分形式、半衰期、速率常数的测定温度对反应速率的影响阿伦尼乌斯方程：指数形式、对数形式、活化能的概念活化能与反应速率的关系阿伦尼乌斯方程的应用：计算反应速率常数、活化能反应速率理论简介碰撞理论：基本假设、有效碰撞分数、速率常数的计算过渡态理论：基本假设、活化络合物、反应速率的计算催化反应动力学催化剂的基本概念和特点催化作用的基本原理均相催化反应动力学多相催化反应动力学：吸附等温式、多相催化反应历程、速率方程

3.电化学基础（16学时）电解质溶液电解质的分类与解离离子迁移数：定义、测定方法电导：电导率、摩尔电导率、电导测定的应用电解质的活度与活度系数：离子强度、德拜休克尔极限公式可逆电池电动势原电池的基本概念：组成、电极反应、电池反应原电池的表示方法可逆电池的条件电动势的测定：对消法电极电势与电池电动势的能斯特方程：标准电极电势、能斯特方程的推导与应用电极过程与极化作用电极极化现象：浓差极化、电化学极化超电势的概念：氢超电势、极化曲线电解时电极上的反应电解与电镀分解电压的概念金属的电化学腐蚀与防护电镀的基本原理与应用

4.界面化学与胶体化学基础（16学时）界面现象表面张力与表面能弯曲液面的附加压力与毛细现象：拉普拉斯公式、杨拉普拉斯方程润湿现象：接触角、铺展系数固体表面的吸附：物理吸附与化学吸附、吸附等温式（朗缪尔吸附等温式、弗伦德利希吸附等温式）溶液表面的吸附：吉布斯吸附等温式胶体化学基础胶体的基本概念：分散系的分类、胶体的定义与特点胶体的制备与净化：分散法、凝聚法、渗析法胶体的动力性质：布朗运动、扩散、沉降平衡胶体的光学性质：丁达尔效应、瑞利散射胶体的电学性质：电动现象（电泳、电渗）、双电层结构（斯特恩双电层模型）溶胶的稳定性与聚沉：溶胶稳定的原因、影响聚沉的因素

实验教学内容与学时安排1.实验一：燃烧热的测定（4学时）实验目的：掌握燃烧热测定的原理和方法，了解氧弹式量热计的构造和使用。实验原理：通过测定物质燃烧时放出的热量来计算燃烧热，利用氧弹式量热计测量体系与环境之间的热交换。实验步骤：准备样品、安装氧弹、充氧、测量温度变化、数据处理。数据处理：计算样品的燃烧热，分析实验误差。

2.实验二：化学反应速率与活化能的测定（4学时）实验目的：测定过二硫酸铵与碘化钾反应的速率常数和活化能，掌握用物理方法测定反应速率的原理和方法。实验原理：利用反应中离子浓度的变化引起溶液电导率的改变来测定反应速率，通过不同温度下的实验数据计算反应速率常数和活化能。实验步骤：配制溶液、测量电导率随时间的变化、改变温度重复实验。数据处理：绘制电导率时间曲线，计算反应速率常数和活化能。

3.实验三：电动势的测定及其应用（4学时）实验目的：掌握电位差计的使用方法，测定原电池的电动势，计算相关化学反应的热力学函数变。实验原理：利用对消法测量原电池的电动势，根据能斯特方程计算电池反应的热力学函数变。实验步骤：组装原电池、测量电动势、计算热力学函数变。数据处理：记录实验数据，计算电池电动势和相关热力学函数变。

4.实验四：胶体的制备与性质（4学时）实验目的：掌握胶体的制备方法，观察胶体的性质，了解胶体的稳定性和聚沉现象。实验原理：通过不同的制备方法制备胶体，利用胶体的光学、电学、动力性质观察胶体的特点，研究电解质对胶体稳定性的影响。实验步骤：制备氢氧化铁胶体、观察丁达尔效应、电泳实验、聚沉实验。数据处理：记录实验现象，分析胶体的性质和稳定性。

四、教学方法与手段1.教学方法课堂讲授：系统讲解物理化学的基本概念、原理和公式，注重知识的逻辑性和连贯性，突出重点难点内容。问题导向教学：通过提出问题引导学生思考，激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生分析问题和解决问题的能力。案例教学：引入实际生活中的物理化学案例，让学生运用所学知识进行分析和解决，加深对知识的理解和应用。小组讨论：组织学生进行小组讨论，针对一些有争议或需要深入探讨的问题，促进学生之间的思想交流和合作学习。2.教学手段多媒体教学：运用PPT、动画、视频等多媒体资源，将抽象的物理化学概念和复杂的过程直观形象地展示给学生，提高教学效果。网络教学平台：利用网络教学平台发布教学资料、作业、测试等，方便学生自主学习和交流，拓展教学空间。虚拟实验教学：借助虚拟实验软件，让学生进行一些危险性高、成本高或难以在实验室实现的实验操作，增强学生的实验技能和实践能力。

五、课程考核1.考核方式：本课程采用平时成绩与期末考试成绩相结合的考核方式，其中平时成绩占总成绩的[40%]，期末考试成绩占总成绩的[60%]。2.平时成绩考勤（10%）：严格考勤制度，记录学生的出勤情况，无故旷课、迟到、早退将酌情扣分。作业（20%）：布置适量的课后作业，要求学生按时完成，认真批改作业，根据作业完成情况评定成绩。课堂表现（10%）：观察学生在课堂上的参与度、回答问题情况、小组讨论表现等，综合评定课堂表现成绩。3.期末考试：采用闭卷考试形式，考试时间为[120分钟]。考试内容涵盖课程的各个章节，注重考查学生对基本概念、原理和方法的理解和应用能力，以及分析问题和解决问题的能力。

六、教材及参考资料1.教材《物理化学》（第五版），傅献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华编，高等教育出版社，2005年。2.参考资料《物理化学学习指导》（第二版），孙德坤、沈文霞、姚天扬、侯文华编，高