物理化学课程简介

物理化学课程教学大纲课程名称：物理化学英文名称：PhysicalChemistry课程编号：x2030672学时数：80其中实践学时数：0课外学时数：0学分数：5.0适用专业：能源化工一、课程简介物理化学课程是能源化工专业的一门重要专业基础课程。

课程内容包括化学热力学基础、化学动力学基础、多组分系统热力学、相平衡热力学、化学平衡热力学、界面层的热力学和动力学以及电化学系统的热力学和动力学等；其基础理论包括热力学、统计力学和量子力学；研究系统的状态及状态变化过程的方向与限度、速率和机理；为后续能源化工专业课的学习以及科学研究提供基础理论和研究方法。

通过物理化学课程的学习，使学生了解物理化学的研究内容、研究方法和发展现状，掌握物理化学中化学热力学、化学动力学的基本知识、基本原理和基本方法。

掌握有关物质变化过程的平衡与速率的基础理论和知识。

掌握物理化学基本原理和方法在化学平衡系统，相平衡系统，界面层以及电化学系统等方面的应用。

理解物理化学的理论知识在能源化工中的实际应用，获得应用物理化学的基本原理和方法分析能源化工相关问题的能力。

二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）绪论1、教学内容：物理化学发展历史，物理化学的研究内容、研究对象及研究方法。

2、基本要求了解物理化学发展历史，掌握物理化学的研究内容、研究对象及研究方法。

3、重点：物理化学的研究内容。

4、难点：物理化学的研究内容。

（二）化学热力学基础1、教学内容：热力学基本概念，热力学第一定律、热力学第二定律，热力学第三定律，掌握其原理和热力学方法及在物理化学过程中的应用，两个途径函数（W、Q）、五个状态函数（U、H、S、A、G）的性质、物理意义及增量值的计算，热力学基本方程、麦克斯韦关系式及状态方程式的导出及应用，偏摩尔量、化学势的定义及化学势作为判据在相变化、化学变化中的应用。

2、基本要求（1）熟练掌握热力学基本概念、术语。

【课程思政案例】《物理化学》：探求自然规律，培育哲学思维，激发爱国情怀一、课程简介物理化学是从研究物理现象和化学现象的联系入手来探求化学变化基本规律的一门科学，是化学、化工、材料、生物、环境、轻化、食品等专业的必修公共基础课。

物理化学包含化学相关的基本知识和较多的数理知识，能够丰富学生的理论知识，提升学生的逻辑思维能力。

物理化学教研室目前有专任教师10人，其中党员5人，承担了全校40余个班级/年的《物理化学》课程教学任务。

教研室积极响应“三全育人”教育理念，全面贯彻党的教育方针，认真落实立德树人根本任务。

教研室全体教师积极参加线上课程思政培训，全面了解思政元素，结合《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和《普通高等学校专业认证标准》，修订教学大纲。

新的大纲注重学生正确的政治方向、正确的世界观、人生观、价值观的培养。

在建立物理化学课程素材库的基础上，再度深入挖掘一些案例中的思政内涵。

1.激发学生的民族自豪感和爱国主义情怀通过我国老一辈物理化学家的经历及成就来培养学生的爱国主义精神及文化自信。

如在讲解相平衡内容的时候可以引入黄子卿院士的例子。

黄子卿院士是我国著名的物理化学家、化学教育家，是我国物理化学的奠基人之一，其毕生从事物理化学的教学和研究，在溶液理论和热力学方面的研究成就尤为突出。

黄子卿院士曾精确测定了热力学温标的基准点——水的三相点，其测定数值（0.00980℃）被国际温标会议采纳，定为国际温度标准之一，其本人也因为该项成就被选入美国的《世界名人录》。

该案例能够提高学生的民族自豪感，达到思政教育的目的。

为了提高思政教育的效果，对该案例教研室教师又进行深入挖掘。

黄子卿院士生于内忧外患、多灾多难的年代，但他一直认为是中华民族养育了自己，立志要报效祖国。

他在国外拿到博士学位后，正值日本全面侵华战争的前夕，身边人都劝他暂时不要回国，但他却认为：“我是中国人，要跟中国共命运”，毅然决然地回国效力。

物理化学（材料化学专业）（physical chemistry）目的和要求物理化学是化学科学的理论基础，是化学、化工、材料化学专业本科生的主干课程。

物理化学课程在化学化工教学计划的各自然科学理论课程中，居于承上启下的枢纽地位。

通过本课程的教学，应使学生在系统地掌握物理化学基本知识的同时，进一步提高自学能力和独立工作的能力，并学会用辩证唯物主义的观点和逻辑思维去认识化学变化的本质，学习前人提出问题和解决问题的思路和方法。

培养学生严谨的科学态度，理论联系实际的优良学风和勇于创新的科学素质。

本课程的教学内容包括：化学热力学及其在多组分系统中、相平衡和化学平衡中的应用，化学动力学、统计势力学初步、界面化学基础、电化学、胶体化学等。

具体要求如下：（1）化学势力学：主要让学生掌握热力学的三大基本定律及其在多组分系统、相平衡、化学平衡等方面的应用。

掌握界面热力学，可逆电池热力学及胶体化学中的热力学知识。

（2）化学动力学：掌握化学反应的速率和机理问题。

了解温度、压力和催化剂等外界条件对反应速率的影响，了解界面相的传递性质和反应性质。

初步掌握均相和多相催化原理。

（3）统计热力学：具备一些基本的统计热力学知识如玻尔茨曼统计、配分函数的意义。

掌握从分子配分函数及自由能函数表计算简单气相反应平衡常数及理想气体的热力学函数。

基本内容及学时分配课内学时 100 学分5′一、气体的PVT性质（讲授4学时）1．理想气体状态方程2．实际气体状态方程3．气体的液化和临界状态，超流态介绍。

4．对应态原理与压缩因子图及其应用二、热力学第一定律（讲授8学时，习题课2学时）1．热力学概论：热力学内容、方法、特点及发展简史。

2．基本概念：系统与环境、平衡态与热力学平衡、状态与状态函数、广度量与强度量。

3．热力学第一定律：文字表述及数学式、内容及焓、热与功、功与可逆过程、功的计算。

4．热容和热：恒容热容（C v）和恒压热容（C p）、C p与C v的关系、热容与温度关系、平均热容、恒容热和恒压热、PVT变化过程热的计算。

“物理化学”课程简介及教学大纲课程代码：课程名称：物理化学课程类别：学科基础课总学时/学分：80 / 3+2 （其中含实验或实践学时：48 ）开课学期：每学年第一和第二学期适用对象：化工类专业本科生先修课程：高等数学、普通物理学、无机化学、分析化学和有机化学内容简介：物理化学也称为理论化学，是化学的重要分支之一。

物理化学是用数学和物理学的方法研究化学中最具有普遍性的一般规律。

本课程介绍研究化学变化和相变化的平衡规律和化学反应的速率规律的宏观层次理论方法，从微观到宏观层次的研究方法和多相系统的研究方法等。

包括热力学三大定律和基本方程、统计热力学、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、电化学、化学反应动力学、表面现象和胶体等。

一、课程性质、目的和任务【课程性质】物理化学是学生在具备了必要的高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础知识之后必修的理论基础课，是应用化学、化学工程、生物化学等专业的一门主干基础理论课程，同时也是后继化学专业课程的基础。

【教学目的】通过本课程的学习使学生建立一个系统、完整的物理化学基本理论和方法的框架，掌握热力学、动力学、电化学、统计热力学中的普遍规律和实验方法；在强化基础的同时，逐步培养学生的思维能力和创造能力。

【教学任务】本课程共分十章：热力学第一定律、热力学第二定律、统计热力学初步、溶液理论、相平衡、化学平衡、电化学、化学动力学、表面现象、胶体化学。

本课程重点在于化学基础理论、基本知识的教学，在阐述基本原理时应着重讲清整个问题的思路、介绍问题的提出背景和形成理论的思维方法，使学生学到有关知识的同时能学到探索问题的思路和方法，培养解决问题的能力；在基础层次上选择有代表性的科学研究成果和实际，着眼于前沿涉及的新思想和新方法。

二、课程教学内容及要求绪论§ 1 物理化学的学科特点和发展史§ 2 物理化学的研究内容和研究方法§ 3 必要的数学知识§ 4 物理化学的学习方法和学习要求【基本要求】1. 了解学生的心理特点和学科特点，探讨物理化学的学习方法，使学生确立学好物理化学的信心。

“物理化学”课程简介“物理化学”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，它是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性的基本规律的一门学科。

物理化学研究物质的相变、化学变化方向及平衡规律的化学热力学和统计热力学，研究化学反应速率与机理的化学动力学，以及研究分子结构和化学键的量子化学、结构化学，具有特殊规律的热化学、电化学、光化学、催化和胶体化学等。

物理化学课程教学指导思想始终以教师为主导、以学生为主体；以教育创新精神深化物理化学课程教学改革；坚持科研与教学的紧密结合；推进现代信息技术在物理化学理论和实践教学中应用；培养学生主动、自主学习精神和创新思维能力。

通过物理化学课程的学习，应比较牢固地掌握物理化学的基本概念及计算方法，同时还应得到科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。

通过整个课程的学习过程，学生应了解怎样从试验结果出发，进行归纳和演绎而上升为理论，并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。

《物理化学》课程是我校化工、生工、制药、环境、采矿和材料类专业学生的重要技术基础课。

经过长期不懈的课程建设与教学改革，在教学体系与内容、教学方法和现代化教学手段的应用、学生基本素质和创新能力的培养等方面，均取得了一定成效，并逐步形成了自己的特色。

物理化学课程现有教授2名，主讲教师8名，实验技术人员2人。

其中具有博士学位的3人，硕士学位的6人。

在总结多年教学经验的基础上，编写出版了既有通用性、普适性，又便于知识点组合的有特色的《物理化学》、《物理化学学习指导书》、《物理化学实验》《物理化学实验报告册》等教材和教学参考书。

学好物理化学，能够更好地解释和理解我们的自然和社会，能够更好调整和控制自然和人工过程，能够使我们在科学研究和社会工作中取得更大的进步。

“物理化学”课程简介及教学大纲课程代码：课程名称：物理化学课程类别：学科基础课总学时/学分：80 / 3+2 （其中含实验或实践学时：48 ）开课学期：每学年第一和第二学期适用对象：化工类专业本科生先修课程：高等数学、普通物理学、无机化学、分析化学和有机化学内容简介：物理化学也称为理论化学，是化学的重要分支之一。

物理化学是用数学和物理学的方法研究化学中最具有普遍性的一般规律。

本课程介绍研究化学变化和相变化的平衡规律和化学反应的速率规律的宏观层次理论方法，从微观到宏观层次的研究方法和多相系统的研究方法等。

包括热力学三大定律和基本方程、统计热力学、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、电化学、化学反应动力学、表面现象和胶体等。

一、课程性质、目的和任务【课程性质】物理化学是学生在具备了必要的高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础知识之后必修的理论基础课，是应用化学、化学工程、生物化学等专业的一门主干基础理论课程，同时也是后继化学专业课程的基础。

【教学目的】通过本课程的学习使学生建立一个系统、完整的物理化学基本理论和方法的框架，掌握热力学、动力学、电化学、统计热力学中的普遍规律和实验方法；在强化基础的同时，逐步培养学生的思维能力和创造能力。

【教学任务】本课程共分十章：热力学第一定律、热力学第二定律、统计热力学初步、溶液理论、相平衡、化学平衡、电化学、化学动力学、表面现象、胶体化学。

本课程重点在于化学基础理论、基本知识的教学，在阐述基本原理时应着重讲清整个问题的思路、介绍问题的提出背景和形成理论的思维方法，使学生学到有关知识的同时能学到探索问题的思路和方法，培养解决问题的能力；在基础层次上选择有代表性的科学研究成果和实际，着眼于前沿涉及的新思想和新方法。

二、课程教学内容及要求绪论§ 1 物理化学的学科特点和发展史§ 2 物理化学的研究内容和研究方法§ 3 必要的数学知识§ 4 物理化学的学习方法和学习要求【基本要求】1. 了解学生的心理特点和学科特点，探讨物理化学的学习方法，使学生确立学好物理化学的信心。

物理化学（physical chemistry）撰写人：王玉春审核人：陈泳，冯辉霞一、课程编号： 203128-9二、学时学分：120学时，7.5学分三、先修课程：高等数学，普通物理，无机及分析化学，有机化学四、适合专业：应用化学专业五、课程性质和任务《物理化学》是化学专业四大主干课程之一，是化学专业学生的必修课。

物理化学是用物理学的原理和实验手段来研究解决化学变化基本规律的一门科学，对化学的基础理论和实践研究起着指导性的作用。

物理化学重点解决化学反应方向和限度、化学反应速率、化学反应机理，以及物理化学基础理论在溶液、相平衡、化学平衡、电化学、表面、胶体等领域的进一步理论开发和应用问题，是化学和相关学科工作者必须熟练掌握的一门理论科学。

本课程的目的是要求系统地掌握有关化学变化与物理变化的一些基本原理和研究方法，并初步具有分析和解决一些化学方面实际问题的能力。

通过物理化学的教学，使学生掌握物理化学的基本概念、定义、定律和主要公式；了解重要理论的实验基础；理解重要公式的导出、物理意义及适用范围；区别易混淆的概念；并能初步运用演绎、归纳、计算等方法分析、论证有关具体问题。

六、主要教学内容1、绪论：物理化学的内容，特点，物理化学的研究方法，学习物理化学的方法与要求，物理量的表示及运算2、气体：理想气体的状态方程，理想气体混合物，气体的液化和临界参数，真实气体方程，对应状态原理及普遍化压缩因子图3、热力学第一定律：热力学的基本概念和术语，热力学第一定律:功和热,体系的内能,第一定律的数学表达式，恒容热，恒压热及焓，热容，理想气体的热力学能及焓，热力学第一定律对理想气体的应用，热化学：物质的标准态及标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓，反应焓与温度的关系—基尔霍夫方程式，节流膨胀4、热力学第二定律：自发过程的共同特征-不可逆性，热力学第二定律的文字表述，熵的引出，第二定律的数学表达式，熵增加原理，熵变的计算，热力学第三定律，规定熵，Helmoltz 函数和Gibbs函数，热力学基本方程及Malxewell关系式5、多组分系统热力学：偏摩尔量，化学势，理想气体和真实气体的化学势，化学势判据，拉乌尔定律，亨利定律，理想液态混合物，理想稀溶液，分配定律，稀溶液的依数性，逸度和逸度因子，活度与活度因子6、化学平衡：化学反应的等温方程，理想气体化学反应的标准平衡常数，温度对平衡常数的影响，其它因素对理想气体化学平衡的影响，真实气体反应化学平衡，混合物及溶液中的化学平衡7、相平衡：相律，单组分系统相图，二组分理想液态混合物的气-液平衡相图，二组分真实液态混合物的气-液平衡相图，精馏原理，二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图，二组分固态不互溶系统液-固平衡相图，二组分固态部分互溶与完全互溶系统的液-固相图，二组分生成化合物的凝聚系统相图。

010203物理化学是研究物质的物理现象和化学变化之间关系的科学，是化学的重要分支。

物理化学的定义包括热力学、动力学、电化学、表面化学、胶体化学等，涉及物质的结构、性质、能量转化和反应机理等方面。

物理化学的研究内容物理化学是化学的理论基础，对于深入理解化学现象和本质，以及推动化学学科的发展具有重要意义。

物理化学在化学科学中的地位物理化学课程概述01知识目标掌握物理化学的基本概念和原理，理解物质的结构、性质、能量转化和反应机理等方面的知识。

02能力目标具备运用物理化学知识分析和解决问题的能力，以及进行实验设计和数据处理的能力。

03素质目标培养学生的科学思维、创新意识和实践能力，提高学生的综合素质和适应未来发展的能力。

教学目标与要求教材选用及特点教材选用选用国内外知名物理化学教材，如《物理化学》、《Physical Chemistry》等。

教材特点系统性强，内容全面，注重理论与实践的结合，强调物理化学在各个领域的应用。

同时，教材配备了丰富的例题、习题和实验内容，有助于学生巩固知识和提高能力。

胶体化学与界面现象胶体的制备与性质，界面现象如吸附、润湿等。

原电池、电解池的工作原理，电极过程动力学等。

化学平衡沉淀溶解平衡、酸碱平衡、配位平衡等。

热力学基础包括热力学第一、第二定律的阐述，以及其在物理化学中的应用。

化学动力学基础反应速率的定义，速率方程和反应机理的介绍。

教学内容安排通过教师的系统讲解，使学生掌握物理化学的基本概念和原理。

讲授法鼓励学生提出问题和观点，通过小组讨论和全班交流，深化对知识点的理解。

讨论法通过实验操作和数据分析，培养学生的实践能力和科学思维。

实验法利用PPT 、动画、视频等多媒体手段，使抽象的理论知识更加形象生动。

多媒体辅助教学法教学方法与手段难点：热力学第二定律的理解和应用，复杂反应的动力学分析，多相平衡的计算。

•针对热力学第二定律，通过具体实例和计算加深理解。

•在多相平衡计算中，注重基本概念的讲解和计算方法的训练。