1301班4組物理化學(xué)教學(xué)大綱

1、物理化學(xué)(工科)教學(xué)大綱作者：南工大 2011 學(xué)院 1301 班第 4 組:吉祥(學(xué)分5,學(xué)時80)一、課程的性質(zhì)與任務(wù)本課程是化學(xué)工程與工藝、環(huán)境科學(xué)與工程、生物科學(xué)與工程、精細(xì)化工、高分子化工、制藥工程等專業(yè)大類課程。本課程研究化學(xué)變化、相變化及其它有關(guān)的物理變化的基本原理和規(guī)律,主要是平衡規(guī)律和變化速率的規(guī)律。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生牢固地掌握物理化學(xué)基礎(chǔ)理論知識及其計算方法,得到一般科學(xué)方法的進一步訓(xùn)練,培養(yǎng)在科研和實際生產(chǎn)中提出問題、分析問題和解決問題的能力,為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程打下必要的物理化學(xué)理論基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配(一)：化學(xué)熱力學(xué)1、熱力學(xué)基礎(chǔ)（1）

2、：理解下列熱力學(xué)基本概念:平衡狀態(tài),狀態(tài)函數(shù),可逆過程。a:熱力學(xué)第一定律：體系，狀態(tài)函數(shù)，氣體及凝聚態(tài)物質(zhì)b:熱力學(xué)第二定律：熱力學(xué)能，焓，熱容，體積功，相變焓，標(biāo)準(zhǔn)生成焓，熱化學(xué)c:熱力學(xué)第三定律：熵及其計算、原理和本質(zhì)，函數(shù)與亥姆霍茨函數(shù)，各過程性質(zhì)的判據(jù)，函數(shù)間的相關(guān)轉(zhuǎn)化等。d:理解推導(dǎo)熱力學(xué)公式的演繹方法，并能熟練掌握運用。理解熱力學(xué)基本方程。理解關(guān)系式等。f:理解下列熱力學(xué)基本概念:平衡狀態(tài),狀態(tài)函數(shù),可逆過程。g:掌握熵增原理及平衡數(shù)據(jù)的一般準(zhǔn)則。(2)、相平衡的熱力學(xué)原理和應(yīng)用a:理解偏摩爾量及化學(xué)勢的概念，公式，以及平衡條件等。b:理解從相平衡條件推導(dǎo)克拉佩龍方程和克拉佩龍-

3、斯方程的方法,掌握其有關(guān)應(yīng)用計算。c:掌握定律和亨利定律的內(nèi)容及其應(yīng)用。d:理解理想液態(tài)混合物、理想稀溶液、活度和活度因子、逸度和逸度因子的概念。了解滲透因子的概念。了解理想和實際系統(tǒng)各組分化學(xué)勢的表達(dá)式。e:能夠應(yīng)用稀溶液依數(shù)性公式進行有關(guān)計算。f:了解相律的推導(dǎo)。理解相律的意義和應(yīng)用。掌握單組分系統(tǒng)及二組分系統(tǒng)典型相圖的特點和應(yīng)用。能夠用杠桿規(guī)則進行分析計算。能夠由實驗數(shù)據(jù)繪制簡單相圖。(3)、化學(xué)平衡熱力學(xué)原理和應(yīng)用掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的定義。掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系。能利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。會分析溫度、壓力、組成對平衡的影響。了解同時反應(yīng)的化學(xué)平衡和偶合反應(yīng)的化學(xué)平衡。(二)

4、：化學(xué)動力學(xué)1：掌握化學(xué)反應(yīng)速率方程、反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)、元反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)的概念。2：掌握一級、二級和零級反應(yīng)速率方程和應(yīng)用。:3：理解通過實驗建立反應(yīng)速率方程的方法。掌握穩(wěn)態(tài)近似法、平衡近似法和反應(yīng)速率決定步驟概念及應(yīng)用。理解鏈反應(yīng)的特點。3：理解活化能和指前因子的定義。4：了解有效碰撞理論和過渡狀態(tài)理論的基本、分子反應(yīng)動力學(xué)簡介的有關(guān)概念及基本公式。(三)：界面現(xiàn)象1.理解表面張力及表面函數(shù)的概念及其與接觸角、潤濕、鋪展的聯(lián)系。2.理解彎曲液面對熱力學(xué)性質(zhì)的影響。3.理解公式及公式并會應(yīng)用。4.理解溶液界面上的吸附及表面活性物質(zhì)的作用。5.了解介穩(wěn)狀態(tài)與新相生成的關(guān)系。6.了解楊方程

5、式和吸附方程式的推導(dǎo)過程及適用條件.7.理解物理吸附和化學(xué)吸附的含義和區(qū)別。8.掌握單分子層吸附理論。9.了解多項催化反應(yīng) Langmuir-Hinshelwood 機理和 Rideal-Elsy 機理。10.了解表面活性劑的作用原理.(四)：膠體分散系統(tǒng)1.理解分散系統(tǒng)的分類及膠體的定義。2.理解溶膠的模型,能夠用模型理解溶膠的性質(zhì)。3.了解膠團的結(jié)構(gòu),理解溶膠的穩(wěn)定和破壞的原因。4.了解大分子的特征。(五)：電化學(xué)1.了解電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機理和掌握摩爾電導(dǎo)率的概念、測定方法及其應(yīng)用.2.理解電解質(zhì)溶液的離子的平均活度和平均活度因子。3.理解離子強度的概念和德拜-休克爾極限公式。4.理解導(dǎo)電

6、性質(zhì)的物理量(電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、離子遷移數(shù))。5.了解相間電勢差。6.理解可逆電池的概念。7.掌握能方程。8.掌握可逆電池電動勢的計算及其應(yīng)用。9. 掌握液接電勢的概念、消除方法及其計算.10.掌握標(biāo)準(zhǔn)電極電動勢概念及其計算公式。11.掌握電化學(xué)腐蝕與防腐。12.了解化學(xué)電源。13. 掌握塔（Tafel）公式的物理意義和了解推導(dǎo)該公式的幾種氫超電勢理論。14. 掌握循環(huán)伏安、交流阻抗、計時電位和計時電流法的基本原理;15.掌握電解、電鍍、化學(xué)電源、電化學(xué)腐蝕的基本原理;三、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)1.安排 2-3 次關(guān)于物理化學(xué)前沿發(fā)展的講座,學(xué)生自愿參加。2.組織 3-4 次翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生就物

7、理化學(xué)知識的應(yīng)用談見解。4.每節(jié)課學(xué)完，最后幾分鐘讓學(xué)生寫本節(jié)主要內(nèi)容與疑難點，老師根據(jù)反饋及時解答疑問；每章學(xué)習(xí)完，讓學(xué)生畫思維導(dǎo)圖，總結(jié)所學(xué)內(nèi)容。5.安排學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課堂，每周安排答疑課。四、說明1.本課程的先修課程為高等數(shù)學(xué)、無機化學(xué)、有機化學(xué)、大學(xué)物理。2.物理化學(xué)課程含理論教學(xué)和實驗教學(xué),物理化學(xué)實驗單獨設(shè)大綱只含理論教學(xué)部分。五、課程使用的和主要參考書a.使用:物理化學(xué)簡明(第二版)“十一五”規(guī)劃,王主編,大連理工大學(xué),2007 年 2 月b.主要參考書:1.物理化學(xué).劉，等主編.化學(xué)工業(yè).2. 物理化學(xué)(第四版).物理化學(xué)教研室編.,周,李松林,修訂。高等教育3. Physical Chemistry 6th ed.Peter Atkins.OxfordUniversity4. 物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo).,林青松,王主編. 大連理