4交2013级化学专业物理化学教学大纲
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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。
《物理化学》课程教学大纲一、课程基本信息(一)课程中文名称:物理化学(二)课程英文名称:Physical Chemistry(三)课程代码:(四)课程属性及模块:专业必修课(五)授课学院:理学院(六)开课学院:理学院(七)教材及参考书目教材:《物理化学》(第五版)上册,傅献彩,沈文霞等编,高等教育出版社,2005年《物理化学》(第五版)下册,傅献彩,沈文霞等编,高等教育出版社,2006年参考书:《物理化学核心教程》(第二版),沈文霞编,科学出版社,2009年《物理化学》,万洪文,詹正坤主编,高等教育出版社,2009年《物理化学简明教程》(第四版),印永嘉等编,高等教育出版社,2009年《物理化学学习指导》,孙德坤沈文霞等编,高等教育出版社,2009年《物理化学核心教程学习指导》,沈文霞等编,科学出版社,2009年《化学热力学基础》,李大珍编,北京师范大学出版社,1982年《物理化学》,朱文涛编,清华大学出版社,1995年《物理化学教程》(修订版),姚允斌,朱志昂编,湖南科技出版社,1995年(八)课程定位及课程简介《物理化学》是化学及相关学科的理论基础。
是化学、化工、冶金、材料等专业本科生必修的专业主干基础课之一。
它是从化学现象与物理现象的联系入手,借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段,来探求化学变化中最具普遍性的基本规律的一门学科。
它是先行课程无机化学、分析化学、有机化学普适规律的理论归纳和定量探讨,是后续专业知识深造和科研工作的理论基础,也是连接化学与其它学科的桥梁。
(九)课程设计基本理念依据“以学生为中心”的教育教学理念,本课程的教学目的主要是:(1)使学生在已学过的一些先行课程(无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理学)的基础上,对化学运动作理论和定量探讨。
(2)使学生能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;(3)使学生学会物理化学的科学思维方法,培养学生提出问题、研究问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
《物理化学》教课纲领(平台课)课程名称物理化学(上、下)课程编号92009015 、92009016 课程学时102课程学分 5开设年级二年级教研室化学负责人李宗孝《物理化学》教课纲领目录第一部分:说明---------------------------------------1第二部分:教课内容及学时安排-------------------------1 第三部分:附录--------------------------------------13《物理化学》教课纲领化学专业第一部分说明一、物理化学的目的和任务物理化学是化学专业的一门基础理论课程,它是研究化学系统行为最一般的宏观和微观的规律,是化学各学科间、化学与相邻学科间互相交错和浸透的理论基础。
本课程的任务是介绍化学热力学,化学动力学,电化学和胶体化学的基根源理和方法。
经过讲堂讲解、议论、习题课以及计算机协助教课相联合的教课方法,达到学习本课程的目的。
为培育鹤立鸡群的化学工作者,使其在将来的科研、教课工作中能展开创建性的工作,打下坚固的基础。
二、物理化学的基本要求经过本课程的学习,要修业生系统地掌握物理化学的基根源理和方法,并能用以剖析和解决一些实质的化学识题。
1、对本门课程中主要的基本观点和基根源理能掌握其根源含义和运用范围。
2、着重物理化学的公式推导和应用,同时注意所引进的条件和实质状况。
3、物理化学习题的计算,一定方法正确、步骤简洁、结果正确。
4、认识物理化学的发展及前沿动向。
三、学时分派本课程教课总时数为 102 学时,此中讲解总时数为 94 学时,习题课 8 学时,教师在使用纲领时讲解序次及课时分派可灵巧掌握, 102 学时之外作为加深加宽内容以号(* )标记。
第二部分物理化学的基本内容绪论[ 教课目的 ]1、认识物理化学的内容、任务、研究方法及在公民经济中的作用;2、学习物理化学的方法及要求。
[ 教课重难点 ]物理化学的内容、任务;学习物理化学的方法。
物理化学课程教学大纲一、说明(一)课程性质物理化学是化学学科的一门基础理论课。
本课程的目的在于运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究化学运动形式的普遍规律。
(二)教学目的通过物理化学的教学,使学生了解和掌握化学学科的基本理论,培养学生理论思维的能力,为从事化学教学和科研打下扎实的理论基础。
(三)教学内容本课程主要包括化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、表面化学和胶体化学等几个部分。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
习题课是重要的教学环节,教师必须予以重视。
讲授时要注意国家颁布的法定计量单位和符号系统规定。
(四)教学时数本课程教学时数为108学时。
(五)教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。
二、讲授大纲与各章的基本要求绪论教学要点:着重阐明物理化学基本内容及物理化学学科发展,介绍物理化学的学习方法。
教学时数:2学时教学内容:1.物理化学的基本内容2.物理化学发展简史3.学习物理化学的意义4.怎样学习物理化学考核要求:了解物理化学的基本内容。
第一章热力学第一定律教学要点:通过本章的教学使学生初步了解热力学方法及其基本特点,掌握状态、状态函数、可逆过程等基本概念,理解状态函数的性质,理解热力学第一定律并能对物理化学过程(状态变化、相变化、化学反应等)进行有关计算。
1.使学生准确掌握热力学的基本概念。
2.使学生知道热、功、热力学能之间的区别与联系。
3.使学生充分理解状态函数的意义及其数学特性。
4.明确焓的定义和意义。
5.明确可逆过程及其意义。
6.熟练地应用热力学第一定律计算物理化学过程的△U、△H、Q和W。
7.熟练地应用△f Hm(B)、△cHm(B)计算反应热效应。
掌握盖斯定律和基尔霍夫定律应用。
8.了解卡诺循环的意义及理想气体在诸过程的热和功的计算。
教学时数:10学时教学内容:一、热力学概论和热力学的基本概念1.热力学的目的、内容、方法与局限性2.体系与环境3.体系的状态和性质(状态、状态性质、容量性质、强度性质)4.过程与途径(等温过程、等压过程、等容过程、相变过程、化学过程、循环过程)5.状态方程和过程方程6.状态函数的全微分性质二、热和功1.热2.功(体积功与非体积功,功的一般计算公式,体积功的计算)三、热力学第一定律1.热力学能2.热力学第一定律文字表述和数学表达式四、焓(等压热容、等容热容、焓的定义)五、热容(C p与C v及其相互关系,C p与温度的关系),热量的计算六、准静态过程与可逆过程七、热力学第一定律对理想气体的应用1.理想气体的内能和焓2.理想气体△U和△H的计算3.理想气体C p与C v的关系4.理想气体的等温可逆过程5.理想气体的绝热过程6.理想气体的卡诺循环八、热力学第一定律对相变化的应用九、热力学第一定律对实际气体的应用1.焦耳—汤姆逊实验2.焦—汤系数及倒转温度3.实际气体的热力学能和焓十、热力学第一定律对化学反应过程的应用1.化学反应的热效应(等压热效应、等容热效应、反应进度和热化学方程式、化学反应热效应的表示)2.盖斯定律3.化学反应热效应的计算(生成焓与标准生成焓,燃烧焓,离子生成焓,键焓) 4.反应热效应与温度的关系(基尔霍夫定律,非等温反应和绝热反应热效应的计算)考核要求:1.热力学概论1.1 热力学的目的、内容和方法(识记)1.2 热力学的一些基本概念1.2.1体系与环境,体系的性质(识记)1.2.2 热力学平衡态和状态函数(识记)2.热力学第一定律2.1热和功(领会)2.2热力学能(领会)2.3热力学第一定律的表述与数学表达式(应用)3.体积功与可逆过程3.1 等温过程的体积功(应用)3.2 可逆过程与最大功(领会)4.焓与热容4.1 焓的定义(识记)4.2 焓变与等压热的关系(应用)4.3 等压热容和等容热容(识记)5.热力学第一定律对理想气体的应用5.1 理想气体的热力学能和焓(领会)5.2 理想气体的C p与C v之差(识记)5.3 理想气体的绝热过程(领会)6.热力学第一定律对实际气体的应用6.1 节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应(识记)7.热力学第一定律对相变过程的应用(领会)8.化学热力学8.1 化学反应热效应8.1.1 等压热效应与等容热效应(领会)8.1.2 反应进度(识记)8.2 赫斯定律与常温下反应热效应的计算8.2.1赫斯定律(应用)8.2.2 标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓(领会)8.3 标准反应焓变与温度的关系—基尔霍夫定律(应用)第二章热力学第二定律教学要点:本章主要讨论体系的过程方向与限度。
“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》教学大纲一、课程基本信息课程名称:物理化学课程类别:专业基础课课程学分:X学分课程总学时:X学时二、课程的性质、目的和任务(一)课程性质物理化学是化学学科的一个重要分支,是化学专业及相关专业学生必修的一门基础课程。
它运用物理学的原理和方法,研究化学变化的基本规律,是连接无机化学、有机化学、分析化学等基础学科与化工原理、化学工艺学等应用学科的桥梁。
(二)课程目的通过本课程的学习,使学生系统地掌握物理化学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生运用物理化学的理论和方法分析和解决化学问题的能力,为后续课程的学习和今后从事化学及相关领域的研究、开发和生产工作打下坚实的基础。
(三)课程任务1、使学生掌握热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律的基本内容,能够熟练运用热力学方法计算化学反应的热效应、熵变、焓变和自由能变化,判断化学反应的方向和限度。
2、使学生掌握多组分系统热力学的基本概念和基本定律,能够熟练运用相律分析相平衡问题,掌握单组分和双组分系统的相图及其应用。
3、使学生掌握化学平衡的基本原理,能够熟练运用化学平衡常数计算平衡组成,了解温度、压力、浓度等因素对化学平衡的影响。
4、使学生掌握电化学的基本概念和基本定律,能够熟练运用能斯特方程计算电极电势和电池电动势,了解电解、电镀、原电池等电化学过程的基本原理和应用。
5、使学生掌握化学动力学的基本概念和基本定律,能够熟练运用反应速率方程和反应级数计算反应速率,了解温度、浓度、催化剂等因素对反应速率的影响,掌握简单级数反应的动力学特征和反应机理的推测方法。
6、使学生掌握表面化学和胶体化学的基本概念和基本原理,了解表面活性剂、吸附、乳化、胶体的稳定性等表面化学和胶体化学现象的本质和应用。
三、课程教学的基本要求(一)知识要求1、掌握物理化学的基本概念、基本原理和基本公式,如热力学函数、相律、化学平衡常数、电极电势、反应速率常数等。
2、理解物理化学基本原理的推导过程和物理意义,能够运用物理化学原理分析和解决实际问题。
《物理化学》教学大纲《物理化学》教学大纲开课单位:化学与生物工程学院化学教研室学分:3 总学时:48H(理论教学48学时)课程类别:必修考核方式:考试基本面向:生物工程专业一、本课程的性质、目的和任务物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系人手,来探求化学变化的基本规律的一门科学。
物理化学研究化学变化、相变化及其它有关的物理变化的基本原理,是材料学院和生物工程学院一门必修的基础课。
通过本课程的学习,学生应比较牢固地掌握物理化学基础知识和计算方法,同时还应得到一般科学方法的进一步训练,增长提出问题、分析问题和解决问题的能力。
科学方法的训练应贯彻在课程教学的整个过程中,特别是要通过热力学和动力学的学习,使学生能学会结合具体条件应用理论解决实际问题的一般科学方法。
二、本课程的基本要求1、启发学生对本课程的认识和学习热情,介绍本课程的主要内容和学习方法。
2、理解热力学状态函数的性质和应用,理解热力学三大定律的叙述及数学表达式。
3、理解溶液和相平衡原理及应用。
4、应用热力学定律,理解化学平衡的原理及应用。
5、理解电化学的基本原理及应用。
6、理解表面现象的性质及特点。
三、本课程与其它课程的关系本课程属理论课、基础课性质,它的目的是为后继课程打好基础,化工原理》、《现代分析检测技术》、《生物化学》、《生化工程》、《生化分离工程》等将应用本课程的基础理论及知识。
四、本课程的理论教学内容绪论介绍物理化学的研究对象及主要内容,研究方法。
结合实例说明物理化学理论学习的重要性,并激发学生学习物理化学的积极性。
第一章气体熟练掌握理想气体的状态方程,了解理想气体的微观模型。
掌握道尔顿分压定律和阿马格分体积定律条件及其应用。
了解真实气体pVT行为对理想气体行为的偏差。
第二章热力学第一定律理解下列热力学基本概念:环境和系统,状态函数,途径和过程,热和功,平衡状态。
理解并掌握热力学第一的叙述及数学表达式。
明确热力学能、焓、标准生成焓、标准燃烧焓、标准反应焓、热容的定义并会应用。
物理化学教学大纲物理化学教学大纲物理化学是化学的一个重要分支,它研究物质的物理性质与化学变化之间的关系。
作为一门基础课程,物理化学在化学专业的教学中占据着重要的地位。
为了确保教学的质量和效果,制定一份科学合理的物理化学教学大纲是必不可少的。
一、课程目标物理化学教学大纲的首要任务是明确课程的目标。
物理化学作为一门基础课程,旨在培养学生的物理化学思维能力和实验技能,为学生今后的学习和研究打下坚实的基础。
因此,物理化学教学大纲的目标应包括以下几个方面:1. 了解物理化学的基本概念和理论体系,掌握物理化学的基本原理和基本方法;2. 培养学生的物理化学思维能力,培养学生的科学研究能力和解决问题的能力;3. 培养学生的实验技能,提高学生的实验操作能力和数据处理能力;4. 培养学生的科学素养和科学道德观念,培养学生的创新精神和团队合作能力。
二、教学内容物理化学教学大纲的第二个重要部分是教学内容。
物理化学的内容非常广泛,涉及到热力学、动力学、量子化学等多个方面。
在确定教学内容时,应根据学生的实际情况和学科发展的前沿,合理选择和组织教学内容。
以下是一份典型的物理化学教学内容:1. 热力学:包括热力学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律等;2. 动力学:包括反应速率、速率方程、反应机理等;3. 量子化学:包括波粒二象性、量子力学基本原理、原子结构和分子结构等;4. 分子光谱学:包括红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱等;5. 表面化学:包括吸附、催化等。
三、教学方法物理化学是一门理论与实验相结合的学科,因此,在制定物理化学教学大纲时,应注重培养学生的实验技能和实践能力。
以下是一些常用的教学方法:1. 理论讲授:通过讲授物理化学的基本概念和理论,帮助学生建立起系统的物理化学知识体系;2. 实验教学:通过实验操作,让学生亲自参与实验,培养学生的实验技能和实践能力;3. 讨论研究:通过小组讨论、学术报告等形式,激发学生的思维,培养学生的科学研究能力;4. 多媒体教学:利用多媒体技术,展示物理化学实验和现象,提高学生的学习兴趣和理解能力。
《物理化学》课程教学大纲课程编号:课程性质:通识选修课课程组长:总学分值:总学分:2学分,其中理论2学分,实验实践0学分。
总学时数:总学时:32学时,其中理论学时32,实验实践0学时。
适用专业:酿酒工程先修课程:分析化学、有机化学后续课程:食品生物化学、食品营养学、食品微生物学一、课程简介1、课程性质与定位:物理化学是化学科学的一个重要分支,是一门理论性和实践性并重的课程。
物理化学课程是高等学校化学,食品,生物,农林,材料等各专业教学计划中一门必修的基础课程,通过本课程的学习,可以为本学科的后续课程学习和发展能力打下坚实的基础。
2、教学目的与要求:通过学习化学热力学、动力学、电化学、表面化学、胶体化学的基本理论与研究方法,使学生掌握物理化学的基本原理、基础知识、基本方法,从物理变化和化学变化入手,探求化学变化的基本规律,提高对物理化学的分析能力和计算能力,为学生学习后继课程奠定必要的基础。
在授课的过程中,坚持物理化学理论与食品学科知识相结合、理论教学与实验教学相结合的原则。
同时要求学生关注物理化学在食品中应用的最新动态,引导学生用书本上的理论去分析解决食品生产和检测中的实际问题。
3、教学重点与难点:(字数原则上控制在260字左右)二、课程教学内容、要求与学时分配(一)理论教学内容:第一章绪论(1学时)(1)了解《物理化学》的基本教学内容,学时分配,以及教学安排。
(2)理解《物理化学》课程的性质、地位,和学好本课程对未来专业课学习的重要性。
(3)掌握本课程学习的方法,以及利用课下其他资源扩展专业知识能力。
通过本节课使学生对物理化学有初步的了解,为以后学习好物理化学打好基础。
教学内容1、物理化学的内容、目的和任务。
2、物理化学的研究方法及其发展。
3、物理化学在食品科学、生物工程等领域的作用。
4、物理化学课程的学习方法。
教学重点:物理化学研究的内容与方法。
教学难点:物理化学的内容、目的和任务。
第二章热力学第一定律及应用(3学时)教学要求:(1)掌握热力学平衡态、状态函数、可逆过程、热力学能、热容等基本概念;了解状态函数的全微分性质。
物理化学课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;课程名称: 物理化学(PhysicalChemistry)所属专业:材料化学课程类别:专业课课程性质:专业课(必选)学分: 3学分(54学时)(二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程;课程简介:物理化学又称理论化学,是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手,从而找出化学运动中最具普遍性的基本规律的一门学科。
共包括4部分内容:第1部分,热力学。
内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、化学平衡、相平衡。
第2部分,电化学。
内容包括:电解质溶液、可逆电池电动势、不可逆电池过程。
第3部分,表面现象与分散系统。
内容包括:表面现象、分散系统。
第4部分,化学动力学。
内容包括:化学动力学基本原理、复合反应动力学。
目标与任务:使学生掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。
先修课与后续相关课程:先修课:高等数学(微分、积分)、大学普通物理、无机化学、有机化学、分析化学后续相关课程:无。
(三)教材与主要参考书。
教材:物理化学简明教程,第四版,印永嘉等编,高等教育出版社出版.2007参考书目:[1] 付献彩主编,《物理化学》上、下册. 第五版.高等教育出版社出版.2006[2] 胡英主编,《物理化学》上、中、下册. 第一版,北京:高等教育出版社出版.2001[3] 宋世谟主编,《物理化学》上、下册,第四版.北京:高等教育出版社出版.2001[4] 物理化学简明教程例题与习题,第二版,印永嘉等编,高等教育出版社出版二、课程内容与安排绪论讲授,1学时。
第一章热力学第一定律1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念1.3 能量守恒1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀1.10 化学反应的热效应1.11生成焓及燃烧焓1.12反应焓与温度的关系(一)教学方法与学时分配讲授,8学时。
4交2013级化学专业物理化学教学大纲《物理化学》教学大纲课程编码:0411100903、0411101004课程名称:物理化学学时/学分:122/7先修课程:无机化学、高等数学、大学物理适用专业:化学开课教研室:物理化学教研室一、课程性质与任务1.课程性质:物理化学主要研究物质变化及与化学变化相关的物理变化中所遵循的规律和基本原理,是化学类专业的一门必修基础课。
2.课程任务:通过本课程的学习进一步了解物理化学研究问题的一些特殊方法(热力学方法、动力学方法、量子力学方法和统计热力学方法等)及其中包括的一般科学方法;使学生具备和掌握针对问题建立假设和模型上升到理论,并结合具体问题分析、解决的能力。
重点掌握利用热力学原理处理化工生产中常见的问题。
为后续课程的学习和进一步掌握新的科技成果打下必要的基础。
二、课程教学基本要求本课程共计122课时,教学周期为两个学期,采用3/4教学模式,包括讨论、习题课12课时,成绩以闭卷考试为主,结合平时课堂提问、作业、期中考试成绩综合评定。
三、课程主要内容(注:标题前加※号的为重点掌握内容,标题后加*号的为选学内容)绪论(一)主要内容1.物理化学的建立和发展2.物理化学课程的目的和内容3.物理化学课程的研究方法4.物理化学课程的学习方法(二)基本要求1.了解物理化学课程的研究内容及学习目的2.熟悉物理化学课程的研究方法及学习方法3.了解课程内容的框架结构及相互关系第一章热力学第一定律(一)主要内容1.※基本概念及术语系统、环境、性质、状态、状态函数、平衡态、过程、途径、功、热、热力学能。
2.※热力学第一定律热力学第一定律文字表述,焦耳实验。
3.※定容热、定压热及焓定容热,定压热及焓,Q V=ΔU, Q P=ΔH关系式的意义。
4.摩尔热容摩尔定容热容,摩尔定压热容,摩尔定容热容与摩尔定压热容的关系,摩尔定压热容随T的变化,平均摩尔热容。
5.相变焓摩尔相变焓,摩尔相变焓随温度的变化。
《物理化学(I)》教学大纲学分:2 学时:32课程性质:必修适用专业:化学工程与工艺、环境工程、环境科学大纲执笔人:俞英院(系)、部负责人:郭绪强、汪树军一、课程目的与任务物理化学课程由物理化学I和物理化学II两部分组成。
其中物理化学I主要为热力学。
本课程系统介绍了化学热力学的基本理论,它主要包含化学变化和相变化的平衡规律。
物理化学是化学化工类专业的一门必修基础课,通过本门课程的学习,学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课程教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。
二、课程基本要求物理化学课程的学习重在掌握物理化学的研究方法,通过课程学习,除了了解物理化学基本原理和有关化学过程和物理变化过程的一般规律,重要的是使学习者掌握利用课程介绍的基本方法分析和解决工程和科学研究以及日常生活中的有关问题,从理论上梳理和建构在其他有关课程以及日常积累的化学知识,形成较为完整的化学理论框架,用以指导有关化学问题的思考并为有关的后续化工基础课程学习奠定知识基础。
物理化学I要求学生系统掌握热力学的基本理论和研究方法,学会利用热力学原理分析和理解化学变化和相变化过程的基本规律,并了解热力学分析和解决问题的一般过程。
三、教学内容、教学方法及学时安排绪论:(0.5学时)教学方法:课堂讲授物理化学课程的内容学习物理化学的要求与方法物理量的表示及运算第一部分:热力学教学方法:课堂讲授,习题辅导第一章气体的p-V-T特性(3.5学时)理想气体的状态方程及微观模型低压气体的行为─分压定律和分体积定律实际气体的分子间力与P-V-T性质实际气体的状态方程(范德瓦尔方程、维里方程)实际气体的液化和临界性质对应态原理与压缩因子图第二章热力学第一定律(10学时)(一)热力学第一定律偏微分的意义及运算基本概念与术语(系统、环境、性质、状态、状态函数、过程、功、热、内能)热力学第一定律(热力学第一定律、理想气体的内能)恒容热、恒压热、焓(二)过程热的计算摩尔热容(C p,m、C v,m)相变焓、溶解焓与稀释焓标准摩尔反应焓(摩尔反应焓、物质的标准态、标准摩尔反应焓)标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓及化学反应热的计算离子的标准摩尔生成焓(溶质的标准态、离子的标准摩尔生成焓)(三)可逆体积功的计算可逆绝热过程及过程功的计算(四)实际气体的内能和焓焦耳-汤姆生效应、实际气体的内能与焓(T、P对U、H影响)第三章热力学第二定律(10学时)卡诺循环与卡诺定理过程可能性的共同判据(自动发生过程的共同特征、过程的推动力)热力学第二定律(热温商判据、第二定律的表述)熵(熵概念导出、克劳修斯不等式、熵增原理、熵判据)理想体系的熵变计算第三定律与规定熵亥姆霍兹函数与吉布斯函数(导出、意义与判据)热力学基本方程与Maxwell关系式热力学基本方程在P-V-T过程中应用──Clapeyron方程第四章多组分系统热力学(8学时)多组分系统组成表示法拉乌尔定律及微观解释亨利定律及微观解释多组分体系组成变化对热力学函数的贡献──偏摩尔量化学势(化学势定义、化学势判据、i.g化学势及标准态、r.g化学势及标准态)理想液态混合物(理想液态混合物的宏观和微观特征、化学势及标准态、混合物性)理想稀溶液(稀溶液中溶剂、溶质化学势、溶质化学势的应用──分配定律)稀溶液的依数性、逸度与逸度系数、活度与活度系数四、推荐教材及主要参考书1、物理化学,傅献彩等编,高等教育出版社,2001年。
《物理化学》网络课程建设标准一、课程教学大纲(一)大纲说明物理化学课程是采用物理的原理和方法来研究化学中最基本的规律和理论的一门课程,是化学工程与工艺、能源化工等专业学科基础必修核心课程。
其先修课程是高等数学、大学物理、无机及分析化学、有机化学;适用化学工程与工艺、能源化工等专业。
1、课程的任务该课程主要讲述化学热力学、化学动力学、电化学、界面化学和胶体化学的基本原理、方法及其应用;通过该课程的学习,使学生能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,这些知识和原理不仅是化学的理论基础,也是其它与化学有关的技术科学的发展基础,同时要求学生学会物理化学的科学思维方法,培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
2、课程的教学基本要求(1) 掌握物理化学基础知识,能够恰当地表达化学工程中涉及到的物理化学问题;(2) 在加强基本知识、基本理论和基本方法教学的同时,适度反映现代物理化学学科领域发展的新动向和新趋势,理论联系实际,培养学生科学的思维方法,发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及创新思维;(3) 通过本课程的学习,要求学生对物理化学的基本概念和基本理论有较系统的理解。
对于重要的基本概念、基本原理能了解其来源、含义和适用范围;公式的推导和应用,应注意所引进的条件和实际情况,并估计其可能产生误差的根源;要求至少做200道习题。
学习要理论联系实际,在解决实际问题时,能够熟练运用所学到的物理化学知识和技能。
3、教学方法和教学形式建议本课程采用远程教学和面授辅导相结合的方式开展教学。
远程教学包括学生收看网上的IP课件和网上教学辅导等教学形式;面授辅导考虑学生在职和成人的特点和需求,在业余时间进行有针对性的学习指导。
平时作业是很重要的形成性考核手段,各级学习中心应配合面授辅导教师督促学生独立完成并及时批改和反馈,必要时应要求学生重做。
4、课程教学要求的层次1.掌握:要求学生能够全面、较深入理解和熟练掌握所学内容,并能够用其分析、初步处理和解答与应用相关的问题,能够举一反三。
物理化学课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;课程名称: 物理化学(PhysicalChemistry)所属专业:材料化学课程类别:专业课课程性质:专业课(必选)学分: 3学分(54学时)(二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程;课程简介:物理化学又称理论化学,是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手,从而找出化学运动中最具普遍性的基本规律的一门学科。
共包括4部分内容:第1部分,热力学。
内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、化学平衡、相平衡。
第2部分,电化学。
内容包括:电解质溶液、可逆电池电动势、不可逆电池过程。
第3部分,表面现象与分散系统。
内容包括:表面现象、分散系统。
第4部分,化学动力学。
内容包括:化学动力学基本原理、复合反应动力学。
目标与任务:使学生掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。
这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。
先修课与后续相关课程:先修课:高等数学(微分、积分)、大学普通物理、无机化学、有机化学、分析化学后续相关课程:无。
(三)教材与主要参考书。
教材:物理化学简明教程,第四版,印永嘉等编,高等教育出版社出版.2007参考书目:[1] 付献彩主编,《物理化学》上、下册. 第五版.高等教育出版社出版.2006[2] 胡英主编,《物理化学》上、中、下册. 第一版,北京:高等教育出版社出版.2001[3] 宋世谟主编,《物理化学》上、下册,第四版.北京:高等教育出版社出版.2001[4] 物理化学简明教程例题与习题,第二版,印永嘉等编,高等教育出版社出版二、课程内容与安排绪论讲授,1学时。
第一章热力学第一定律1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念1.3 能量守恒1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀1.10 化学反应的热效应1.11生成焓及燃烧焓1.12反应焓与温度的关系(一)教学方法与学时分配讲授,8学时。
《物理化学》教学大纲课程编码:0411100903、0411101004课程名称:物理化学学时/学分:122/7先修课程:无机化学、高等数学、大学物理适用专业:化学开课教研室:物理化学教研室一、课程性质与任务1.课程性质:物理化学主要研究物质变化及与化学变化相关的物理变化中所遵循的规律和基本原理,是化学类专业的一门必修基础课。
2.课程任务:通过本课程的学习进一步了解物理化学研究问题的一些特殊方法(热力学方法、动力学方法、量子力学方法和统计热力学方法等)及其中包括的一般科学方法;使学生具备和掌握针对问题建立假设和模型上升到理论,并结合具体问题分析、解决的能力。
重点掌握利用热力学原理处理化工生产中常见的问题。
为后续课程的学习和进一步掌握新的科技成果打下必要的基础。
二、课程教学基本要求本课程共计122课时,教学周期为两个学期,采用3/4教学模式,包括讨论、习题课12课时,成绩以闭卷考试为主,结合平时课堂提问、作业、期中考试成绩综合评定。
三、课程主要内容(注:标题前加※号的为重点掌握内容,标题后加*号的为选学内容)绪论(一)主要内容1.物理化学的建立和发展2.物理化学课程的目的和内容3.物理化学课程的研究方法4.物理化学课程的学习方法(二)基本要求1.了解物理化学课程的研究内容及学习目的2.熟悉物理化学课程的研究方法及学习方法3.了解课程内容的框架结构及相互关系第一章热力学第一定律(一)主要内容1.※基本概念及术语系统、环境、性质、状态、状态函数、平衡态、过程、途径、功、热、热力学能。
2.※热力学第一定律热力学第一定律文字表述,焦耳实验。
3.※定容热、定压热及焓定容热,定压热及焓,Q V=ΔU, Q P=ΔH关系式的意义。
4.摩尔热容摩尔定容热容,摩尔定压热容,摩尔定容热容与摩尔定压热容的关系,摩尔定压热容随T的变化,平均摩尔热容。
5.相变焓摩尔相变焓,摩尔相变焓随温度的变化。
6.溶解焓与稀释焓*摩尔溶解焓,摩尔稀释焓。
7.化学反应焓反应进度,摩尔反应焓,标准摩尔反应焓,Q V,m与Q p,m的关系。
8.※标准摩尔反应焓的计算标准摩尔生成焓,标准摩尔燃烧焓,基尔霍夫公式,非恒温反应过程热的计算举例。
9.※可逆过程与可逆体积功可逆过程,可逆体积功的计算。
10.节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验焦耳-汤姆逊实验,节流膨胀的热力学特征。
11.稳流过程的热力学第一定律及其应用*(二)基本要求1.理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基本概念,了解可逆过程的概念。
2.掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。
3.理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。
4.掌握热力学第一定律在单纯p V T变化、相变化及化学变化中的应用,掌握各种过程的功、热、热力学能变、焓变的计算方法。
第二章热力学第二定律(一)主要内容1.※热力学第二定律自发过程的共同特征,热力学第二定律的文字表述。
2.※卡诺循环及卡诺定理3.熵与克劳修斯不等式熵的导出,热力学第二定律的数学表达式,熵增原理及熵判据。
4.※熵变的计算环境熵变的计算,单纯pVT变化过程熵变计算,可逆相变与不可逆相变,相变过程熵变计算。
5.热力学第三定律及化学变化过程熵变的计算热力学第三定律,规定熵、标准熵,标准摩尔反应熵变。
6.※亥姆霍兹函数和吉布斯函数亥姆霍兹函数和吉布斯函数的定义,恒温恒容过程与恒温恒压过程方向的判据,亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。
7.热力学基本方程及麦克斯韦关系式热力学基本方程,对应系数关系式,麦克斯韦关系式。
了解用它们推导重要热力学公式的演绎方法。
8.非平衡态热力学简介*(二)基本要求1.理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。
2.掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达式。
3.理解熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义;掌握熵增原理、熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据。
4.掌握物质在pVT变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用。
5.了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应熵定义及计算。
6.掌握主要热力学公式的推导和适用条件。
7.掌握热力学基本方程和麦克斯韦关系式;理解推导热力学公式的演绎方法。
8.理解克拉佩龙方程,克劳修斯――克拉佩龙方程,掌握其计算。
第三章多组分系统热力学(一)主要内容1.※偏摩尔量偏摩尔量定义,偏摩尔量的测定法举例,偏摩尔量与摩尔量的差别,吉布斯-杜亥姆方程,偏摩尔量之间的函数关系。
2.※化学势化学势定义,多相多组分系统的热力学基本方程,化学势判据及应用举例。
3.气体组分的化学势理想气体的化学势(纯态和混合物),真实气体的化学势(纯态和混合物)。
4.逸度及逸度因子逸度及逸度因子定义式,逸度因子的计算。
5.※拉乌尔定律和亨利定律拉乌尔定律,亨利定律,微观解释*,拉乌尔定律与亨利定律的对比。
6.※理想液态混合物理想液态混合物中任一组分的化学势,理想液态混合物的混合性质。
7.理想稀溶液溶剂、溶质的化学势,分配定律。
8.活度及活度因子真实液态混合物,真实溶液。
9.稀溶液的依数性溶剂蒸气压下降,凝固点降低,沸点升高,渗透压。
(二)基本要求1.了解混合物与溶液的区别,会各种组成表示之间的换算。
2.理解拉乌尔定律、享利定律,掌握其有关计算。
3.了解稀溶液的依数性,并理解其应用。
4.理解偏摩尔量及化学势的概念。
了解化学势判据的使用。
5.理解理想液态混合物的定义,理解混合性质。
6.了解理想气体、真实气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式。
7.理解逸度的定义,了解逸度的计算。
8.理解活度及活度系数的概念。
了解真实液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。
第四章化学平衡(一)主要内容1.化学反应的方向及平衡条件反应的吉布斯函数变化,化学反应平衡的条件。
2.※理想气体反应的等温方程及标准平衡常数理想气体反应等温方程式,标准平衡常数,有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应,理想气体反应平衡常数的不同表示法。
3.平衡常数及平衡组成的计算标准摩尔反应吉布斯函数ΔrGmθ、Kθ的计算,Kθ的实验测定及平衡组成的计算。
4.※温度对标准平衡常数的影响范特霍夫方程,不同温度下平衡常数的求算。
5.其它因素对理想气体反应平衡移动的影响压力,惰性组分,反应物配比。
(二)基本要求1.理解摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数定义及应用。
2.掌握标准平衡常数的定义。
理解等温方程和范特霍夫方程的推导及应用。
3.掌握用热力学数据计算平衡常数及平衡组成的方法,判断在一定条件下化学反应可能进行的方向,会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。
第五章相平衡(一)主要内容1.※相律相、组分数、自由度数,相律的推导,几点说明。
2.※热力学第二定律在单组份系统相平衡中的应用克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程。
3.单组分系统相平衡水的相图,硫的相图。
4.※二组分系统理想液态混合物的气-液平衡相图理想液态混合物的p-x图,T-x图,杠杆规则。
5. 二组分系统真实液态混合物的气-液平衡相图真实液态混合物的p-x图、T-x图,恒沸混合物。
6.精馏原理*7.二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图部分互溶系统的温度-溶解度图,共轭溶液的饱和蒸气压,部分互溶系统的T-x图,完全不互溶系统的T-x图。
8.※二组分固态不互溶系统液一固平衡相图相图分析,热分析法,溶解度法。
9.生成化合物的二组分凝聚系统相图生成稳定化合物系统,生成不稳定化合物相图。
10.二组分固态互溶系统液一固平衡相图固态完全互溶系统,固态部分互溶系统。
11.三组分系统液-液平衡相图三组分系统的图解表示法,温度对相平衡影响的表示法*,恒温液-液相图举例*。
(二)基本要求1.理解相律的意义、推导,掌握其应用。
2.掌握单组分系统、二组分气――液平衡系统和二组分凝聚系统典型相图的分析和应用。
3.掌握用杠杆规则进行分析与计算4.了解由实验数据绘制简单相图的方法5.了解三组分系统的图解表示法第六章电化学(一)主要内容1.电极过程、电解质溶液及法拉第定律电解池和原电池,电解质溶液的导电机理,法拉弟定律。
2.离子的迁移数离子的电迁移与迁移数的定义、离子迁移数的实验测定。
3.※电导、电导率和摩尔电导率定义,电导的测定,摩尔电导率与浓度的关系,离子独立运动定律和离子的摩尔电导率,电导测定的应用。
4.电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限公式平均离子活度和平均离子活度因子,离子强度,德拜-休克尔极限公式。
5.※可逆电池及其电动势的测定可逆电池,电池电动势的测定。
6.※原电池热力学可逆电池的电动势与电池反应的Δr G m,Δr H m,Δr S m之间的关系,计算原电池可逆放电时的反应热,能斯特方程。
7.电极电势和液体接界电势标准氢电极、电极电势,原电池电动势的计算,液体接界电势及其消除。
8.※电极的种类第一类电极,第二类电极,第三类电极,离子选择性电极*。
9.※原电池的设计氧化还原反应,中和反应,沉淀反应,扩散过程——浓差电池,化学电源*。
10.分解电压11.极化作用电极的极化,超电势,测定极化曲线的方法,电解池与原电池极化的差别。
12.电解时的电极反应(二)基本要求1.了解表征电解质溶液导电性质的物理量(电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率,迁移数),掌握法拉第定律、电导率和摩尔电导率的应用及计算。
2.理解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算。
了解离子强度的定义。
3.了解德拜-休克尔极限公式计算离子平均活度系数的方法。
4.理解可逆电池的概念,理解能斯特方程的推导掌握其应用。
5.掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。
6.掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用。
7.理解原电池的设计原理。
8.了解极化作用和超电势的概念。
第七章表面现象与分散系统(一)主要内容表面现象1.界面张力液体的表面张力,表面功及表面吉布斯函数,热力学公式,界面张力及其影响因素。
2.弯曲液面的附近压力及其后果拉普拉斯(Laplace)方程,开尔文(Kelvin)公式,亚稳状态和新相的生成。
3.固体的表面物理吸附与化学吸附,等温吸附,弗罗因德利希公式,朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式,多分子层吸附理论——BET公式*,吸附热力学。
4.固-液界面接触角与杨氏(Yong)方程,润湿现象,润湿与辅展,固体自溶液中的吸附。
5.溶液表面溶液表面的吸附现象,表面过剩浓度与吉布斯吸附等温式,表面单分子膜,表面活性剂。
分散系统1.溶胶的制备分散法,凝聚法,溶胶的净化。
2.溶胶的光学性质丁铎尔效应,瑞利公式,超显微镜及粒子大小的近似测定。
3.溶胶的动力学性质布朗运动,扩散,沉降与沉降平衡。