物理化学教案(天大5版)

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物理化学教案说明1.本教案与计算机辅助教学的多媒体课件配合使用,具体内容详见多媒体课件。

2. 参考教材:天津大学,物理化学(第5版)3. 编者:向建敏武汉工程大学物理化学教研室2013.8. 修订第一章气体的PVT关系CHAPTER 1 THE PVT RELATION OF GASES 基本要求[掌握]理想气体状态方程、范德华方程及压缩因子图。

[理解]维里方程、实际气体的液化与临界性质及对应状态原理[了解]理想气体模型及分子间力。

基本内容§0 绪论§1.1 理想气体状态方程§1.2 理想气体混合物§1.3 气体的液化及临界参数§1.4 真实气体状态方程§1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图重点难点重点:理想气体状态方程、范德华方程、压缩因子。

难点:临界点。

教学方法运用自制多媒体电子幻灯片进行教学。

课时安排4学时(含绪论1学时)。

教学安排共二次课,每次课2学时第一次课[基本内容]§0 绪论§1.1 理想气体状态方程§1.2 理想气体混合物[基本要求]掌握:理想气体状态方程。

了解:物理化学学科的主要内容与发展状况。

[重点] 理想气体状态方程。

[作业] 1-3.4.5.7第二次课[基本内容]§1.3 气体的液化及临界参数§1.4 真实气体状态方程§1.5 对应状态原理及普遍化压缩因子图[基本要求]掌握:范德华方程及压缩因子图。

理解:维里方程、实际气体的液化与临界性质及对应状态原理了解:超临界状态。

[重点难点]重点:范德华方程、压缩因子。

难点:临界点。

[作业]1-9.11.13.17第二章热力学第一定律CHAPTER 2 THE FIRST LAW OF THERMODYNAMICS基本要求[掌握]pVT变化、可逆相变化及不可逆相变化、化学变化中热力学函数U、H的变化及热与功的计算。

[理解]状态函数、内能、焓的定义;恒容热、恒压热、摩尔热容、平均摩尔热容、相变焓、反应进度、标准态等的定义;标准摩尔反应焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔生成焓、恒压反应热、可逆过程、等温可逆功、可逆绝热功等概念及计算公式。

[了解]系统与环境分类、广延性质与强度性质、平衡态、过程与途径;焦耳实验、节流膨胀、焦-汤系数。

基本内容§2.1 热力学基本概念§2.2 热力学第一定律§2.3 恒容热、恒压热,焓§2.4 热容,恒容变温过程、恒压变温过程§2.5 焦耳实验,理想气体的热力学能、焓§2.6 气体可逆膨胀压缩过程,理想气体绝热可逆过程方程式§2.7 相变化过程§2.9 化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓§2.10 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓§2.11 节流膨胀与焦耳–汤普逊效应重点难点重点:(1)热力学第一定律;恒压热、恒容热及焓。

(2)过程热的计算:标准热容;标准相变焓;标准生成焓和标准燃烧焓。

(3)可逆体积功的计算难点:状态函数法。

教学方法运用自制多媒体电子幻灯片进行教学。

课时安排10学时。

教学安排共五次课,每次课2学时。

第一次课[基本内容]§2.1 热力学基本概念§2.2 热力学第一定律[基本要求]掌握:热力学第一定律。

理解:状态函数、内能。

了解:系统与环境分类、广延性质与强度性质、平衡态、过程与途径。

[重点难点]重点:热力学第一定律。

难点:状态函数。

[作业]2-1.2.3.4第二次课[基本内容]§2.3 恒容热、恒压热,焓§2.4 热容,恒容变温过程、恒压变温过程[基本要求]掌握:恒容热,恒压热及焓。

理解:焓的定义。

[重点难点]重点:焓。

难点:焓的实质。

[作业]2-5.7.11第三次课[基本内容]§2.5 焦耳实验,理想气体的热力学能、焓§2.6 气体可逆膨胀压缩过程,理想气体绝热可逆过程方程式[基本要求]掌握:理想气体的热力学能及焓。

理解:可逆过程。

[重点难点]重点:理想气体的热力学能及焓只是温度的函数。

难点:热力学可逆过程。

了解:焦耳实验。

[作业]2-13.15.16第四次课[基本内容]§2.7 相变化过程§2.9 化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓[基本要求]掌握:可逆相变化及不可逆相变化中热力学函数U、H变化的计算。

理解:相变焓、反应进度、标准态等的定义[重点难点]重点:相变焓。

难点:不可逆过程的相变焓。

[作业]2-21.22.25.28第五次课[基本内容]§2.10 由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓§2.11 节流膨胀与焦耳–汤普逊效应[基本要求]掌握:化学变化中热力学函数U、H的变化及热与功的计算。

理解:标准摩尔燃烧焓、标准摩尔生成焓、恒压反应热、可逆过程、等温可逆功、可逆绝热功。

了解:节流膨胀。

[重点难点]重点:化学变化中热力学函数U、H的变化及热与功的计算。

难点:燃烧及爆炸反应的最高温度。

[作业]2-2.32.33第三章热力学第二定律CHAPTER 3 THE SECOND LAW OF THERMODYNAMICS基本要求[掌握] 熵判据、亥姆霍兹判据及吉布斯判据及其应用条件;各种过程的△S、△A及△G的计算方法及技巧;热力学基本方程并会运用推导热力学公式的演绎方法;克拉佩龙、克拉佩龙-克劳修斯方程。

[理解]热力学第二定律、第三定律、规定熵、标准反应熵、熵增原理、卡诺循环;在特定条件下△A及△G的物理意义[了解]热力学第二定律的建立过程;熵增原理;亥姆亥兹函数和吉布斯函数的引出;热力学第三定律的建立及标准熵的含义。

基本内容§3.1 卡诺循环§3.2 热力学第二定律§3.3 熵、熵增原理§3.4 单纯pVT变化熵变的计算§3.5 相变过程熵变的计算§3.6 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算§3.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数§3.8 热力学基本方程§3.9 克拉佩龙方程§3.10 吉布斯—亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式重点难点重点:1.热力学第二定律、熵、熵变的计算。

2.热力学第三定律、亥姆霍兹函数及吉布斯函数。

3.克拉佩龙-克劳修斯方程的应用难点:熵的引出及熵变的计算。

教学方法运用自制多媒体电子幻灯片进行教学。

课时安排10学时教学安排共五次课,每次2学时第一次课[基本内容] §3.1 卡诺循环§3.2 热力学第二定律[基本要求]掌握:熵的定义。

理解:第二定律的内容、卡诺循环。

[重点难点]重点:熵的定义。

难点:熵的引出。

[作业]3-1.2第二次课[基本内容]§3.3 熵、熵增原理§3.4 单纯pVT变化熵变的计算[基本要求]掌握:PVT变化过程的熵变计算。

[重点难点]重点:PVT变化过程的熵变计算难点:PVT均发生变化过程的熵变计算[作业]3-7.9.10第三次课[主要内容]§3.5 相变过程熵变的计算§3.6 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算[基本要求]掌握:相变过程及化学反应过程的熵变计算理解:热力学第三定律、规定熵、标准反应熵、熵增原理。

了解:熵增原理。

[重点难点]重点:相变过程及化学反应过程的熵变计算。

难点:不可逆相变过程的熵变计算。

[作业]3-13.14.17第四次课[基本内容]§3.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数§3.8 热力学基本方程[基本要求]掌握:各种过程的△A及△G的计算方法。

理解:热力学基本方程。

[重点难点]重点:△A及△G的计算方法。

难点:热力学基本方程的导出。

了解:亥姆亥兹函数和吉布斯函数的在特殊情况下的物理意义。

[作业]3-19.20.21第五次课[基本内容]§3.9 克拉佩龙方程§3.10 吉布斯—亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式[基本要求]掌握:克-克方程及Maxwell公式。

理解:其它重要关系式。

[重点难点]重点:克-克方程及Maxwell公式。

难点:热力学公式的推导及证明。

[作业]3-24.25.29.33.36第四章多组分系统的热力学Chapter 4 Thermodynamics of Components’ System基本要求[掌握] 偏摩尔量、化学势的定义;理想气体及理想液态混合物中B组分的化学势;拉乌尔定律、亨利定律及其应用;稀溶液的依数性及其计算。

[理解] 组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程;用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据;逸度、活度的概念;吉-杜方程;理想液态混合物的概念及混合性质。

[了解] 偏摩尔量之间的关系;真实气体的化学势;分配定律;逸度及活度参考态的选择,逸度的计算及普遍化逸度因子图。

基本内容§4.1偏摩尔量§4.2化学势§4.3气体组分的化学势§4.4拉乌定律和亨利定律§4.5理想液态混合物§4.6理想稀溶液§4.7稀溶液的依数性§4.8逸度与逸度因子§4.9活度与活度因子重点难点重点:拉乌尔定律、亨利定律及其应用;稀溶液的依数性及其计算。

难点:化学势的表达式;逸度与活度。

教学方法运用自制多媒体电子幻灯片进行教学。

课时安排6学时。

教学安排共三次课,每次课2学时。

第一次课[基本内容] §4.1偏摩尔量。

§4.2化学势。

§4.3气体组分的化学势。

[基本要求]掌握偏摩尔量、化学势的定义;掌握理想气体化学势表达式理解组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程;理解用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据。

[重点难点]重点:用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据。

难点:组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程。

[作业] 4.1;4.3;4.4;4.8第二次课[基本内容]§4.4拉乌尔定律和亨利定律。

§4.5 理想液态混合物。

§4.6 理想稀溶液。

[基本要求]掌握拉乌尔定律、亨利定律及其应用。

掌握理想液态混合物中B组分的化学势;拉乌尔定律、亨利定律的应用。

理解理想液态混合物的模型[重点难点]重点:拉乌尔定律、亨利定律及其应用。

难点:具有最大正偏差和最大负偏差的系统。

[作业] 4.10;4.13;4.16;第三次课[基本内容]§4.7稀溶液的依数性。

§4.8逸度与逸度因子。

§4.9活度与活度因子。

[基本要求]掌握 稀溶液依数性的计算。