物理化学(南京大学)00章_绪论
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《物理化学》课程教学大纲制定人:王琳琳教学团队审核人:徐菁利开课学院审核人:饶品华课程名称:物理化学(上、下)/Physical chemistry Ⅰ,Ⅱ课程代码:040109-040110学时:96学分:6 讲课学时:96 上机学时0 实验学时:独立设课考核方式:考试先修课程:高等数学、无机化学、分析化学、有机化学适用专业:化学工程与工艺、高分子材料与工程、环境工程、制药工程教材:南京大学付献彩等编著“物理化学”(第五版),高等教育出版社,2005主要参考书:1、天津大学编著“物理化学”(第四版),高等教育出版社,1998年2、华东理工大学胡英等编著“物理化学”(第四版),高等教育出版社,2000年一、本课程在课程体系中的定位“物理化学”是化学专业的一门核心基础理论课程。
通过本课程的学习,使学生系统地掌握物理化学的基本原理和方法,并能用以分析和解决一些实际问题。
进一步扩大知识面,打好专业基础。
进一步培养学生的独立工作能力,提高自学能力;掌握实验数据的处理及实验结果的分析和归纳方法,从而加深对物理化学基本理论和概念的理解,增强解决实际问题的能力。
使学生既具有坚实的实验基础,又具有初步的研究能力,实现由学习知识、技能到进行科学研究的初步转变,成为化学专业高素质的专门人才。
二、教学目标1.使学生系统地掌握物理化学的基本原理和方法,运用物理和数学的有关理论和方法研究物质的性质和变化规律。
;2.培养学生理论思维能力,能定量地描述和处理化学运动的规律与问题;3.使学生了解物理化学一般研究方法与特有研究方法,树立正确的自然观,掌握和应用科学方法论,增强他们在工作、科学研究中分析问题与解决问题的能力。
三、教学效果通过本课程的学习,学生可具备:1.系统地掌握物理化学的基本原理和方法2. 从全局的角度,思考问题、解决问题的意识;3.掌握和应用科学方法论,增强他们在工作、科学研究中分析问题与解决问题的能力。
四、教学内容与教学效果对照表五、教学内容和基本要求第一章绪论教学内容:绪论部分重点介绍物理化学的定义、研究内容、发展简史和研究方法,以及该课程的地位、重要意义和学习方法;明确教学要求。
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。
第一章 热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡,再由该状态恒容升温到97 ℃ ,则压力升到1013.25kPa 。
求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。
已知该气体的C V ,m 恒定为20.92J ∙mol -1 ∙K -1。
解题思路:需先利用理想气体状态方程计算有关状态: (T 1=27℃, p 1=101325Pa ,V 1)→(T 2=27℃, p 2=p 外=?,V 2=?)→(T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ,V 3= V 2)例题2水在 -5℃ 的结冰过程为不可逆过程,计算时要利用0℃ 结冰的可逆相变过程,即H 2O (l ,1 mol ,-5℃ ,θp )(s ,1 mol ,-5℃,θp )↓△H 2 ↑△H 4H 2O (l ,1 mol , 0℃,θp ) O (s ,1 mol ,0℃,θp )∴ △H 1=△H 2+△H 3+△H 4例题3 在 298.15K 时,使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧,放出 119.50kJ 的热量。
忽略压力对焓的影响。
(1) 计算甲醇的标准燃烧焓 θm c H ∆。
(2) 已知298.15K 时 H 2O(l) 和CO 2(g)的标准摩尔生成焓分别为-285.83 kJ·mol -1、-393.51 kJ·mol -1,计算CH 3OH(l)的θm f H ∆。
(3) 如果甲醇的标准蒸发焓为 35.27kJ·mol -1,计算CH 3OH(g) 的θm f H ∆。
解:(1) 甲醇燃烧反应:CH 3OH(l) +23O 2(g) → CO 2(g) + 2H 2O(l) Q V =θm c U ∆=-119.50 kJ/(5.27/32)mol =-725.62 kJ·mol -1Q p =θm c H ∆=θm c U ∆+∑RT v)g (B= (-725.62-0.5×8.3145×298.15×10-3)kJ·.mol -1 =-726.86 kJ·mol-1(2) θm c H ∆=θm f H ∆(CO 2) + 2θm f H ∆(H 2O )-θm f H ∆ [CH 3OH(l)] θm f H ∆[CH 3OH (l)] =θm f H ∆ (CO 2) + 2θm f H ∆ (H 2O )-θm c H ∆= [-393.51+2×(-285.83)-(-726.86) ] kJ·mol -1=-238.31 kJ·mol -1(3) CH 3OH (l) →CH 3OH (g) ,θm vap ΔH= 35.27 kJ·.mol -1θm f H ∆[CH 3OH (g)] =θm f H ∆[CH 3OH (l)] +θmv ap H ∆= (-38.31+35.27)kJ·.mol-1=-203.04 kJ·mol -1第二章 热力学第二定律例1. 1mol 理想气体从300K ,100kPa 下等压加热到600K ,求此过程的Q 、W 、U 、H 、S 、G 。
物理化学第四版课件物理化学第四版课件:探索化学反应的深度与广度一、引言物理化学,作为化学科学的一个重要分支,致力于揭示化学反应的内在机制以及微观粒子的行为。
随着科学技术的不断进步,物理化学在理论和实践上都有了显著的发展。
今天,我们将一起探索物理化学第四版课件,深入了解物理化学的最新研究成果和前沿动态。
二、课件内容物理化学第四版课件涵盖了广泛的议题,包括热力学、动力学、电化学、表面与胶体化学、量子力学以及光谱学等。
这些内容不仅与日常生活息息相关,而且在许多工业和生物医学应用中发挥着关键作用。
1、热力学:热力学研究的是系统能量的转化与传递,以及与之相关的系统和过程。
在第四版课件中,我们将学习到关于热力学第一定律、第二定律以及熵等核心概念的新知识。
此外,还将探讨气体的性质、相平衡和化学平衡等实际应用。
2、动力学:动力学研究的是化学反应速率以及反应机制。
在第四版课件中,我们将学习到如何利用速率方程、活化能等工具来描述和预测化学反应的速率。
此外,还将探讨催化、光化学和电化学反应的最新研究成果。
3、电化学:电化学研究的是在电场作用下的化学反应。
在第四版课件中,我们将学习到关于电池和电解槽的基本知识,以及电化学在能源转换和环境治理方面的应用。
4、表面与胶体化学:表面与胶体化学研究的是固体表面和液体中的胶体粒子的性质。
在第四版课件中,我们将学习到关于表面张力和界面现象的基本概念,以及在工业制造、材料科学和生物医学领域中的应用。
5、量子力学:量子力学研究的是微观粒子的运动和相互作用。
在第四版课件中,我们将学习到关于量子化学和超快光谱学的基本知识,以及在材料科学、能源技术和生物医学中的应用。
6、光谱学:光谱学研究的是物质对光子的吸收和发射。
在第四版课件中,我们将学习到关于红外光谱、拉曼光谱和核磁共振等分析技术的基本原理,以及在化学分析、生物医学和环境科学中的应用。
三、总结物理化学第四版课件为我们揭示了化学反应的深度与广度,让我们更加了解微观世界中的奇妙现象。