沈阳药科大学物理化学教学大纲
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《物理化学》课程教学大纲
一、课程介绍
(一)课程性质
物理化学主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化速率规律,是化学工程与工艺、应用化学、生物工程、食品、材料、制药、生物技术等专业的专业课。
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。
(二)课程任务
教学内容由热力学和动力学为主体,涉及:热力学基本概念、定律、原理、方法,溶液、相平衡、化学平衡的热力学,唯象动力学的基本概念,反应速率理论,催化作用,电化学基础,表面现象(界面现象)及胶体化学。
通过学习本课程,要求学生对物理化学有系统的认识,并了解其在化学、化工、环境、材料、能源、生命、医药、农业等学科中的根基地位及其相互的关系。
二、学习目标
(一)课程的总体目标与基本要求
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基本方法的框架,掌握热力学、动力学、电化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。
教学要求: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工程实际,着眼于前沿所涉及的新思想和新方法上。
(二)各章节学习目标
三、教学大纲
五、考核要点。
《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B》教学大纲课程编码:07195602课程名称:物理化学B英文名称:Physical Chemistry B开课学期:4学时/学分:60 / 3.5课程类型:专业基础必修课开课专业:药学选用教材:《物理化学》(第五版),侯新朴,人民卫生出版社,2003年。
主要参考书:1. 《物理化学》(第四版),傅献彩等,高等教育出版社,1990年。
2. 《物理化学》(第三版),鲁纯素,人民卫生出版社,1999年。
3. 《物理化学习题精解》,王文清等,科学出版社,1999年。
执笔人:许海一、课程性质、目的与任务物理化学B是药学专业本科学生的一门基础必修课。
物理化学是从物质的物理变化和化学变化的联系入手,用物理学的实验方法来探求化学变化基本规律的一门学科。
本课程的基本内容主要包括化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学与胶体化学。
二、教学基本要求通过对本课程的系统学习,要求学生系统地掌握物理化学的基本理论,加深对其它化学课程和化学现象的理解,能够应用物理化学的基本原理和方法分析和解决一些实际问题。
三、各章节内容及学时分配绪论、热力学第一定律(12学时)教学目的与考核要求掌握:热力学第一定律及状态函数的特性,计算ΔU与ΔH的方法;运用生成热、燃烧热、盖斯定律来计算反应热的方法。
熟悉:体系与环境,状态函数,过程与途径,功和热,内能,可逆过程和最大功,焓及标准生成热等的基本概念。
了解:物理化学研究的内容、方法和意义;反应热和温度的关系;了解用基尔霍夫定律求算各温度下的反应热的方法。
教学内容1.热力学第一定律(1)热力学基本概念,体系与环境,平衡状态与状态函数,过程与途径,热和功、内能。
(2)热力学第一定律表达式,可逆过程与最大功,焓,热容,恒压热容与恒容热容。
(3)热力学第一定律对理想气体的应用,自由膨胀与恒温过程,绝热过程。
2.热化学(1)热化学与热化学反应方程式,等压反应热与等容反应热。
(2)Hess定律。
《物理化学》教学大纲课程名称:《物理化学》英文名称:Physical Chemistry学分:5学分总学时:80(理论64+实验16)适用专业:制药工程本科专业先修课程:《有机化学》、《分析化学》、《仪器分析》、《高等数学》一、课程性质、教学任务课程类别:专业基础课课程性质:必修课《物理化学》是化学的理论基础,概括地说是用物理的原理和方法来研究化学中最基本的规律和理论,它所研究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题,物理化学曾被称为理论化学。
化学热力学、化学动力学、量子力学和统计力学是物理化学的基础。
对于中等学时或少学时的教学,可酌情减少“量子力学基础”及“统计热力学”等内容。
本学期所要讲授的主要内容包括:气体的PVT关系、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡和相平衡等。
上述内容与制药工程专业对物理化学的要求相结合。
二、课程教学目的通过本课程学习,培养学生以下专业素质:1. 通过对热力学第一定律、第二定律以及其在PVT、化学反应、相变中应用的学习;2. 学会如何通过化学来经济合理地生产产品和获取能量;3 为学生以后进行专业课程的学习、毕业论文的完成以及专业实践打下重要的基础。
通过本课程学习,使学生养成以下非专业素质:1. 科学严谨的作风;2. 开拓创新的精神;3. 诚实守信的品质;4. 独立分析问题和解决问题的能力。
三、课程教学内容与要求第0章绪论教学要求:一、了解物理化学的性质;二、掌握学习物理化学的要求及方法;三、熟悉物理量的表示及运算。
第1章气体的PVT关系第一节理想气体状态方程第二节理想气体混合物第三节真实气体的液化及临界参数第四节真实气体状态方程第五节对应状态原理及普遍化压缩因子图教学要求:一、掌握理想气体的状态方程;二、掌握理想混合物的性质;三、了解真实气体的性质及状态方程;四、了解对应状态原理。
第2章热力学第一定律第一节基本概念及术语第二节热力学第一定律第三节恒容热、恒压热及焓第四节摩尔热容第五节相变焓第六节化学反应焓第七节标准摩尔反应焓的计算第八节可逆过程与可逆体积功第九节节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验教学要求:一、掌握热力学中的基本概念及术语;二、掌握热力学第一定律;三、掌握恒容热、恒压热以及焓的定义及相互之间的联系;四、掌握摩尔热容的概念;五、掌握相变焓、化学反应焓以及相关计算;六、掌握可逆过程与不可逆过程的区别;七、了解节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验。
《物理化学》课程教学大纲(供高职药学、中药类专业使用)一、前言物理化学是药学、中药类的专业基础课。
本课程是在学生已经学过高等数学、物理学、无机化学、分析化学和有机化学的基础上,进一步系统地阐明化学变化的基本规律。
要求学生系统地掌握物理化学的基本原理、基本方法与基本技能,通过各个教学环节培养学生独立思考、独立分析和创新的能力,使之具有一定的分析和解决药学方面实际问题的能力,从而为进一步学好专业课程及今后从事药学、药物制剂工作和科学研究,奠定良好的化学理论基础。
物理化学内容非常丰富。
根据药学、药物制剂等专业的要求,本课程的任务是学习化学热力学、化学动力学、电化学、表面现象和胶体等基本内容。
本课程理论讲授共36学时,2学分。
物理化学实验在实验化学课程中进行。
理论教学主要通过课堂讲授,多媒体影视课件、习题课(或课堂讨论)、演算习题、自学及实验等教学形式,达到学习本课程的目的。
二、教学内容与要求绪论(一)教学目的与要求1、熟悉物理化学课程的研究对象、任务、内容及发展趋势。
2、了解物理化学在化学与药学中的地位和作用。
3、掌握物理化学的研究方法与学习方法。
(二)教学内容1、概述物理化学的研究对象和任务、内容和特点及发展趋势。
2、物理化学在化学与药学中的地位和作用(重点)。
3、物理化学的研究方法与学习方法(重点)。
(三)教学形式与方法采用课堂讲授、多媒体影视课件、讨论、自学等教学形式。
第一章热力学第一定律(一)教学目的与要求1、熟悉热力学的一些基本概念和可逆过程的意义及特点。
2、掌握热力学第一定律、内能和焓的概念。
掌握状态函数的定义和特性。
3、掌握热力学第一定律的常用计算Q、W、U∆和H∆的方法。
4、了解节流膨胀的概念和意义。
5、掌握应用生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。
6.熟悉反应热与温度的关系。
(二)教学内容1、热力学概论,热力学研究的对象、内容,方法和特点。
2、热力学基本概念,体系与环境,体系的性质,状态与状态函数,过程与途径。
《物理化学1》教学大纲课程编码:0413101103课程名称:物理化学1学时/学分:48/3先修课程:《大学物理》、《高等数学》、《无机化学》适用专业:制药工程开课教研室:物理化学教研室一、课程性质与任务1.课程性质:本课程是制药工程专业的必修专业基础课,是该专业的核心课程。
2.课程任务:通过本课程的学习,使学生了解物理化学研究问题的一些特殊方法(热力学方法、理想化模型等)及其中包括的一般科学方法;使学生熟悉物理化学的基本概念,掌握化学热力学原理,并具备利用物理化学知识和基本原理分析、解决相关实际问题的能力;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、课程教学基本要求通过本课程的学习,加深学生对先行课程的理解,并为专业课学习打好基础。
该课程重点要求学生掌握化学热力学原理及其处理问题的方法,了解学科的一些新进展;引导学生学习前人提出问题、思考问题和解决问题的方法;培养学生独立思考和独立学习的能力,提高学生的自学能力。
成绩考核形式:期末成绩(闭卷考试)(70%)+平时成绩(作业、期中考试等)(30%)。
成绩评定采用百分制,60分为及格。
三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求了解物理化学的研究内容和发展过程;掌握学习物理化学的方法;掌握物理量的表示及运算方法。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学,使学生掌握学习物理化学的方法;掌握物理量的表示及运算方法。
3.教学重点和难点教学重点是物理量的表示及运算。
教学难点是物理量的表示及运算。
4.教学内容(1)物理化学 一门无处不在的学科主要知识点:物理化学的研究内容;物理化学的发展过程。
(2)学习物理化学的要求及方法主要知识点:领会每章的核心思想;掌握重要的概念、公式和定理;理论与实际相结合、学以致用。
(3)物理量的表示及运算主要知识点:物理量的表示;对数中的物理量;量值的计算。
第二章气体的pVT关系1.教学基本要求掌握理想气体状态方程、道尔顿定律、阿马加定律、范德华方程、对应状态原理;掌握应用普遍化压缩因子图进行真实气体p、V、T计算的方法。
(医疗药品管理)物理化学沈阳药科大学成人教育学院物理化学(药学专业)自学考试大纲考试说明:《物理化学》课程自学考试大纲是根据侯新朴主编的《物理化学》(第六版,人民卫生出版社,2007年)编写,是药学专业学生个人自学和国家考试命题的依据。
本课程为闭卷考试。
考试大纲:绪论(略)第壹章热力学第壹定律第壹节热力学概论(略)第二节热力学基本概念1.掌握:系统和环境、系统的性质、热力学平衡态、热、功、过程和途径等。
2.重点掌握:状态函数特性。
第三节热力学第壹定律重点掌握:第壹定律的数学表达式。
第四节可逆过程和体积功1.了解:可逆过程。
2.重点掌握:各过程体积功的计算。
第五节焓1.掌握:恒压热和焓、恒容热和热力学能的关系。
2.重点掌握:由定义计算焓变。
第六节热容1.壹般了解:热容和温度的关系。
2.掌握:由恒压热容、恒容热容计算焓变和热力学能变化。
第七节热力学第壹定律的应用1.壹般了解:理想气体的绝热可逆方程、理想气体的绝热可逆过程和绝热不可逆过程各物理量的求算。
2.掌握:理想气体的内能和焓、理想气体的Cp和Cv的关系。
第八节热化学了解:化学反应的热效应、恒容热效应和恒压热效应、化学反应进度、热化学方程式。
第九节化学反应热效应计算1.壹般了解:盖斯定律及其应用、恒容反应热和恒压反应热的关系、基尔霍夫定律的应用。
2.掌握:由标准生成焓、标准燃烧焓计算反应热效应。
第十节能量代谢和微量量热技术简介(略)第二章热力学第二定律第壹节自发过程的特征壹般了解:自发过程的特征第二节热力学第二定律了解:热力学第二定律各种表述。
第三节卡诺循环壹般了解:卡诺循环第四节卡诺定理壹般了解:卡诺定理第五节熵1.了解:熵的定义、克劳修斯不等式。
2.掌握:熵增加原理。
第六节熵变的计算重点掌握:各过程熵变的计算。
第七节熵函数的物理意义(略)第八节热力学第三定律及规定熵1.壹般了解:热力学第三定律。
2.掌握:化学反应熵变的计算。
第九节吉布斯能、亥姆霍兹能重点掌握:根据定义计算ΔA和∆G;各判据的条件。
《物理化学》教学大纲
课程编码:化-0401-基
适用对象:基础药学(理科基地)专业
一、前言
《物理化学》是应用物理学的理论和方法研究有关物质的物理变化和化学变化的普遍规律的一门学科。
本课程要求学生掌握物理化学中热力学、动力学、电化学、表面化学及胶体化学的基本理论、基本知识和基本技能。
了解进行物理化学研究的常用手段和方法,并通过实验得到较充分的科研实践的训练。
总学时为154,其中讲课92学时,实验56学时,自学6学时。
学分7.5。
教材选用侯新朴主编《物理化学》(第五版),人民卫生出版社2003年出版。
实验教材选用物理化学教研室编《物理化学实验》,沈阳药科大学2005年出版。
本课程是基础药学(理科基地)专业的必修课。
二、课程内容与要求
第一章热力学第一定律(12学时)
[基本内容]
基本概念:体系与环境,强度性质和广度性质、状态函数及其特点、平衡态的条件、过程与途径、可逆过程的特点、热与功、内能、焓、恒容热容、恒压热容、恒容热、恒压热、恒容热与恒压热的关系。
标准生成焓、标准燃烧焓。
热力学第一定律:封闭体系热力学第一定律的内容及数学表达式。
体积功的计算:自由膨胀过程、恒容过程、恒外压过程、恒压过程、可逆过程及绝热过程的体积功。
过程热的计算:单纯PVT变化过程热、相变热、化学反应热。
基尔霍夫定律。
[基本要求]
掌握热力学的基本概念和热力学第一定律。
熟悉体积功的计算和过程热的计算。
第二章热力学第二定律(12学时)
[基本内容]
自发过程的共同特征,热力学第二定律的表述。
熵的导出及熵判据,热力学第三定律,标准熵。
Helmholz函数、Gibbs函数,热力学基本方程和Maxswell关系式;偏摩尔量和化学势。
熵差的计算:单纯PVT变化、相变化和化学反应过程的熵变。
△G的计算:由定义式和微分式计算。
[基本要求]
掌握熵增加原理;△S、△F、△G和μ判据及其应用条件,并能熟练应用这些判据判断过程的方向和限度。
熟悉热力学基本方程及其适用条件;各种过程的△S和△G的计算。
了解熵的物理意义及特定条件下△F、△G与功的关系。
第三章化学平衡(10学时)
[基本内容]
摩尔反应Gibbs函数及化学反应的平衡条件,化学反应的等温方程。
理想气体反应及多相反应
的平衡常数,平衡常数和平衡组成的计算。
标准反应Gibbs函数的计算,温度对平衡常数的影响,其它因素对平衡的影响。
[基本要求]
掌握摩尔反应Gibbs函数的概念和标准反应Gibbs函数的计算方法;各种因素特别是温度对化学平衡的影响。
熟悉平衡常数、平衡组成的计算和各种平衡常数间的关;等压方程的应用。
第四章相平衡(12学时)
[基本内容]
相律,单组分体系的相平衡。
P-V图、Clapeyron方程和Clausius-Clapeyron方程。
二组分完全互溶体系的气一液平衡:理想溶液和Raoult定律、理想溶液和非理想溶液的P-X图、T-X图与精馏原理。
二组分液态部分互溶体系的T-X图。
二组分体系的液-固平衡:生成低共溶混合物的体系、生成化合物的体系、固态部分互溶的体系、固态完全互溶的体系。
三组分体系的相图。
[基本要求]
掌握相律及任一体系的组分数、相数和自由度数的确定。
熟悉拉乌尔定律、分压定律、克拉佩龙方程和克-克方程;二组分体系相图的画法并能利用相图根据相律确定任一相平衡体系的自由度数和平衡共存的相。
了解精馏原理和三组分体系相图的表示方法。
第五章电化学(14学时,含自学2学时)
[基本内容]
电解质溶液:Faraday定律,离子迁移数,电导、电导率和摩尔电导,电导测定的应用,电解质的平均活度和平均活度系数。
原电池:可逆电池和可逆电池热力学,Nernst方程,电极电势和电池电动势,电极的种类,电动势测定的应用,浓差电池,液体接界电势。
[基本要求]
掌握离子迁移数、电导、电导率、摩尔电导、平均活度、平均活度系数、电极电势、电池电动势、标准电极电势、标准电动势和液体接界电势等概念;利用测电池电动势的方法求化学反应的热力学数据和平衡常数、溶液的pH、难溶盐的溶度积、电解质的平均活度系数,以及判断化学反应的方向。
熟悉用电导测定的方法求难溶盐的溶解度、弱电解质的解离度和解离常数;用Nernst方程和标准电极电势计算电池电动势;电池反应的写法和根据化学反应设计电池。
了解浓差电池、液接电势、电导滴定及电位滴定等概念。
第六章化学动力学(16学时,含自学2学时)
[基本内容]
化学反应速率的定义。
基元反应、质量作用定律、速率方程的微分形式,速率方程的积分形式,反应级数的确定。
温度对反应速率的影响-Arrhenius经验式、活化能。
典型复杂反应:对行反应、平行反应、连续反应,复杂反应速率的近似处理方法,链反应。
溶液中的反应。
反应速率理论:气体反应的分子碰撞理论、过渡态理论。
[基本要求]
掌握反应速率、消耗速率、生成速率、基元反应、反应级数、速率常数、半衰期、活化能、过渡态、活化熵、活化焓、活化Gibbs函数等概念;零级、一级、二级等简单级数反应的特点;过渡态理论的要点及Eyring方程的的热力学形式。
熟悉零级、一级、二级反应积分速率方程及其应用:求这些反应的速率常数、半衰期、药物的有效期;确定反应级数的方法;Arrhenius经验式的几种形式,并能用以说明反应速率与温度及活化能的关系,能熟悉地用该经验式求活化能或不同温度下的速率常数。
了解三种典型复杂反应及链反应的特点,能根据反应机理推导较简单的复杂反应的积分速率方程;溶剂的极性、介电常数及溶液的离子强度和pH值对溶液中反应速率的影响;碰撞理论的要点。
第七章表面现象(10学时)
[基本内容]
表面张力与比表面Gibbs函数,润湿与铺展现象、铺展系数。
弯曲液面的附加压力与弯曲液面上的饱和蒸气压、毛细现象和亚稳态。
溶液表面的吸附。
固体表面的吸附:物理吸附与化学吸附、单分子层吸附理论。
表面活性剂:特征、分类、应用、CMC和HLB值。
[基本要求]
掌握表面张力和比表面Gibbs函数的概念;Young方程、Laplace方程、Kelvin公式、Gibbs吸附等温式和Langermiur吸附等温式。
了解润湿、铺展、毛细现象、亚稳态和吸附等常见的表面现象。
第八章胶体化学(12学时,含自学2学时)
[基本内容]
分散系的分类和胶体的基本特征,胶体的制备、净化,胶体的光学性质,胶体的动力性质、胶体的电学性质,胶体的稳定与聚沉。
高分子化合物溶液:平均摩尔质量、渗透压、Donnan平衡、粘度、盐析。
乳状液。
[基本要求]
掌握胶体的电学性质及影响胶体稳定的因素。
了解胶体的基本特征、胶体的制备与净化、胶体的光学性质和动力性质;高分子溶液的性质;渗透压、Donnan平衡和粘度;乳状液的分类、稳定因素、制乳和破乳方法等。
三、学时分配。