物理化学(上)教学基本要求

长江大学物理化学（上）教学基本要求（讨论稿）
说明：
1、本“要求”仅供任课教师授课时的参考。

2、“掌握”和“熟练掌握”的内容为必考内容，但不弄清楚“明确”、“熟悉”和“学会”的内容，也就不一定能够达到“掌握”和“熟练掌握”有关知识的目的。

一、《物理化学》教学的基本总要求
1.要求学生掌握《物理化学》的基本概念、基本知识和基本原理，能够正确解答是非题、选择题和填空题。

2.要求学生熟练掌握《物理化学》的基本公式及其应用条件，能够正确解答计算题。

解答计算题要求思路正确，条理清楚，步骤简明。

二、《物理化学》教学的具体要求
第一章气体
1、理想气体
熟悉理想气体微观模型，掌握理想气体状态方程、分压定律和分体积定律。

2、真实气体
熟悉真实气体微观模型、范德华方程和压缩因子的定义式和物理意义。

*3、气体液化及临界参数
真实气体的液化（CO2的p-V m 图）、临界现象、临界参数
第二章热力学第一定律
1、基本概念及术语
掌握系统、环境、状态、状态性质（容量性质和强度性质）、状态函数（状态函数的全微分性质）、平衡态的热力学描述（即“4大”平衡）、过程（等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程（绝热过程的特征）、可逆过程（可逆过程的定义和可逆过程的特征）、相变过程（正常相变点下发生的相变）和途径等基本概念。

2、热力学第一定律
掌握功（体积功的定义式和非状态函数特征）、热（热的非状态函数特征）、热力学能、恒容热、恒压热、焓（焓的定义式、焓的物理意义）等基本概念，熟练掌握热力学第一定律的文字表述、数学表达式及其适用条件。

3、热容
掌握摩尔定压热容、摩尔定容热容的概念、定义式和函数表达式，熟悉理想气体的C P，m与C V，m的关系。

4、热力学第一定律对理想气体的应用
熟练掌握由焦耳试验所得出的重要结论（即理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数，与体积和压力的变化无关），了解绝热可逆过程方程式及其应用，能够正确计算理想气体恒温过程（可逆和不可逆过程）功、热、热力学能变化和焓变化），了解绝热过程（可逆和不可逆过程）功的计算公式和计算方法。

5、相变焓
掌握相变焓（热）的符号规则，能够计算相变化过程的功，学会计算相变焓。

6、标准摩尔反应焓
掌握反应进度的概念、定义式和物理意义，掌握气体、液体和固体物质的标准态，熟悉标准摩尔反应焓，标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的概念，能够根据根据盖斯定律和物质的标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔反应焓，学会利用标准摩尔反应焓与温度的关系计算各温度下的标准摩尔反应焓。

7、热力学第一定律对实际气体的应用
了解焦耳-汤姆生效应、节流系数。

第三章热力学第二定律
1、热力学第二定律
明确自发过程的共同特征、卡诺循环及卡诺定理；
掌握热力学第二定律的文字表述，熟练掌握热力学第二定律的数学表达式及其意义；
熟练掌握热力学第一与第二定律的联合数学表达式，掌握（绝热体系和孤立体系的）熵增加原理，掌握熵判据并能够用它判断过程的方向形和限度。

2、熵变的计算
熟练掌握理想气体的等温过程和非等温过程熵变的计算，以及可逆相变与不可逆相变过程的熵变计算。

学会热源熵变的计算。

3、热力学第三定律
了解热力学第三定律的产生背景，熟悉热力学第三定律的文字表述和数学表达式，理解规定熵、标准规定熵的概念，学会利用物质的标准规定熵计算化学反应的标准摩尔反应熵变。

4、亥姆霍兹函数与吉布斯函数
理解亥姆霍兹函数与吉布斯函数的概念，学会利用热力学第一和第二定律的联合数学表达式定义亥姆霍兹函数与吉布斯函数的方法；
掌握利用亥姆霍兹函数判据与吉布斯函数判据判断恒温恒容过程与恒温恒压过程
方向和限度的方法；
熟练掌握理想气体等温过程和相变过程中亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。

5、热力学基本方程和麦克斯韦关系式
掌握热力学基本方程的推导过程和推导方法，牢记热力学基本方程的形式及其适用条件，明确麦克斯韦关系式的推导过程，记住麦克斯韦关系式，学会利用热力学基本方程和麦克斯韦关系式证明热力学恒等式。

6、热力学第二定律应用举例
掌握克拉佩龙方程和克劳修斯—克拉佩龙方程的推导方法，适用条件，能够熟练应用克拉佩龙方程和克劳修斯—克拉佩龙方程进行有关计算。

7、理想气体PVT变化、相变化和化学反应过程中热力学量的计算
熟练掌握计算理想气体PVT变化、相变化和化学反应过程中热力学量(W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG)的根据和方法；学会将不可逆过程设计成可逆过程方框图计算ΔS 和ΔG。

在将重要的热力学公式应用于特定体系的某些过程（如物质的等压变温、等容变温、非等温相变等）时，能够应用理想气体的状态方程和一些物性参数（热容、相变热、蒸气压等）进行热力学量的计算。

第四章多组分体系热力学
1、拉乌尔定律与亨利定律
掌握拉乌尔定律与亨利定律的文字表述和数学表达式，熟悉应用这2个定律计算相关的物理量。

2、偏摩尔量
了解提出偏摩尔量的背景，掌握偏摩尔量的定义式、物理意义和判断某偏微分是否是偏摩尔量的方法。

3、化学势及其表达式
掌握化学势的定义式、物理意义和判断某偏微分是否是化学势的方法，掌握纯理想气体化学势表达式的推导方法和步骤，并明确标准化学势的物理意义，掌握化学势判据及其应用；
熟悉理想气体B、真实气体B、理想液态混合物中的B组分和理想稀溶液中的B组分的化学势表达式，明确各体系中B物质的参考态。

4、理想液态混合物
掌握理想液态混合物的4个混合性质，熟悉吉布斯-杜亥姆方程。

5、稀溶液的依数性
了解稀溶液的依数性概念，学会应用稀溶液的依数性公式（主要是蒸气压下降、沸
点的升高和凝固点降低公式）进行简单的计算。

6、真实溶液
理解活度和活度系数的概念，掌握活度的定义式及其成立条件，学会应用蒸汽压法计算活度系数的方法，熟悉真实溶液中B物质的参考态。

7、逸度和逸度系数
了解逸度和逸度系数概念，明确逸度的定义式及其成立条件。

第五章化学平衡
1、化学反应的方向和限度
熟悉“化学反应的吉布斯函数变化”和“化学反应平衡的条件”，掌握化学反应等温方程式的推导方法和应用化学反应等温方程式判定化学反应的方向性性和限度的方法；
掌握化学反应的标准吉布斯自由能变化（ΔGθ）与标准平衡常数Kθ之间的关系，明确化学反应标准平衡常数的意义和性质。

2、理想气体反应的平衡常数
明确Kθ，K p 和K c的定义及其相互关系，学会用热力学数据计算标准平衡常数及平衡组成，
3、有纯态凝聚相参加的理想气体反应
明确有纯态凝聚相参加的理想气体反应的标准平衡常数的表示方法，懂得分解压与分解温度的概念。

4、标准摩尔反应吉布斯函数
明确化学反应的“标准摩尔反应吉布斯函数变化”的概念，学会应用“物质的标准摩尔反应吉布斯函数”计算化学反应的“标准摩尔反应吉布斯函数变化。

5、温度对标准平衡常数的影响
熟练掌握吉布斯-亥姆霍兹方程和范特霍夫等压方程式的推导方法，掌握吉布斯-亥姆霍兹方程和范特霍夫等压方程的不定积分和定积分形式，能够利用范特霍夫等压方程讨论并计算温度对平衡常数的影响，学会不同温度下化学反应平衡常数的计算。

6、其它因素对化学平衡的影响
了解压力、惰性组分和浓度等因素对化学平衡的影响。

了解同时平衡和真实气体的化学平衡。

第六章相平衡
1、相律
掌握相、相数、组分数和自由度数等概念，明确利用相平衡模型和“4大平衡”推导相律的方法，熟练掌握简单体系的相数、组分数和自由度数的确定方法。

2、单组分系统相平衡
明确水的相图绘制方法，掌握水的相图形状、点（3相点和临界点）线面名称及所代表的相态，学会利用相图讨论过程中相态的变化。

学会利用克拉佩龙方程和克劳修斯—克拉佩龙方程讨论单组分的相平衡问题。

3、两组分液态完全互溶体系的气-液平衡相图
明确理想液态混合物p-X图、T-X图图的绘制方法，掌握杠杆规则及其应用方法，熟练掌握理想液态混合物体系的特点、相图的形状、点线面名称及其所代表的意义、过程中相态的变化和利用杠杆规则进行计算；
了解正负偏差的概念、恒沸混合物和精馏原理，掌握真实液态混合物体系的特点、相图的形状、点线面名称及其所代表的意义、过程中相态的变化和利用杠杆规则进行计算。

4、两组分液态部分互溶体系的液-液平衡相图
了解两组分部分互溶体系温度-溶解度图绘制方法，熟练掌握两组分部分互溶体系的体系特点、相图的形状、点线面名称及其所代表的意义、过程中相态的变化和利用杠杆规则进行计算。

5、两组分液态完全不互溶体系的气-液平衡相图
了解两组分液态完全不互溶系统的气-液平衡T-X图，p-X图，水蒸气蒸馏。

6、两组分体系的液-固平衡相图
熟悉步冷曲线的概念，掌握热分析法和溶解度法。

熟练掌握生成低共熔混合物、生成化合物（稳定和不稳定化合物）和生成固熔体（完全
互溶和部分互溶固熔体）两组分体系（水盐系统相图）的体系特点、相图的形状、点线面名称及其所代表的意义、过程中相态的变化和利用杠杆规则进行计算。

7、三组分系统相图
了解三组分体系相平衡的组成表示法，掌握两盐一水体系的相图的形状、点线面名称及其所代表的意义、过程中相态的变化和利用杠杆规则进行计算。

三、试卷题型及比例
计算题，概念题，
四、考试形式及时间
考试形式为笔试。

考试时间为2小时。

五、主要参考教材
物理化学（第4版）上、下册，天大物化教研室编，高教出版社，2001年
物理化学上、下册，南京大学编，高教出版社。