冶金物理化學(xué) 教學(xué)大綱

1、PAGE 冶金物理化學(xué) 教學(xué)大綱一說明11本課程的目的和任務(wù)本課程為冶金工程專業(yè)本科生的必修課。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握冶金熱力學(xué)、冶金動力學(xué)、冶金電化學(xué)、表面和界面化學(xué)的基本理論，了解這些基本理論能解決什么問題，以及如何應(yīng)用這些基本理論解決實際問題；初步掌握用這些基本理論分析和解決實際問題的基本方法；培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用這些基本理論分析解決實際問題的能力和獲取知識的能力。12基本要求掌握冶金物理化學(xué)的基本理論、基本概念。掌握應(yīng)用這些基本理論分析和解決問題的基本思想和方法。初步具備應(yīng)用這些基本理論分析、解決實際問題的能力和獲取知識的能力。13與相關(guān)課程的關(guān)系先修課為大學(xué)化學(xué)，物理化學(xué)，冶金和材料制備

2、的認(rèn)識實習(xí)及生產(chǎn)實習(xí)，后序課為冶金學(xué)，本課程要為冶金學(xué)打下扎實的理論基礎(chǔ)。二內(nèi)容概要冶金物理化學(xué)是冶金及材料科學(xué)的重要基礎(chǔ)理論。以物理化學(xué)（包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)）的基本理論和基本方法為基礎(chǔ)，研究與冶金及材料制備相關(guān)體系的物理化學(xué)性質(zhì)以及物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、性能間的關(guān)系；研究冶金及材料制備的物理化學(xué)原理，以及這些原理在冶金及材料制備過程中的運用。內(nèi)容涵蓋鋼鐵冶金、有色金屬冶金及材料科學(xué)等領(lǐng)域。三課程內(nèi)容1緒論 2溶液理論2.1引言2.2偏摩爾性質(zhì)2.3理想溶液與稀溶液2.4真實溶液的處理方法2.5多元系中組元的活度及組元間的相互影響2.6偏摩爾混合性質(zhì)2.7過剩熱力學(xué)性質(zhì)2.

3、8 GD2.9 GD2.10正規(guī)溶液及相關(guān)模型2.11其他溶液模型2.12活度的測定與計算（可與3.6合在一起講）3.Gibbs自由能變化3.1化學(xué)反應(yīng)等溫方程式3.2標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能變化的計算3.3有溶液存在的反應(yīng)Gibbs自由能計算3.4化學(xué)反應(yīng)等溫方程式在冶金及材料制備過程中的應(yīng)用3.5平衡移動原理在冶金及材料制備過程中的應(yīng)用3.6標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能變化的實驗測定4、相圖4.1二元系相圖的基本類型4.2 FeO系相圖4.3 FeC系相圖4.4三元系相圖的一般原理4.5三元相圖的基本類型4.6相圖在冶金及材料制備過程中的應(yīng)用CaO-Al2O3-SiO2相圖CaO-FeOn-SiO2相

4、圖Cu-Fe-S相圖4.7自由能組成圖4.8相圖的計算（由熱力學(xué)數(shù)據(jù)計算相圖）5.熔渣5.1熔渣結(jié)構(gòu)及相關(guān)理論模型5.2熔渣的堿度5.3熔渣的氧化能力5.4熔渣氧化物的活度5.5熔渣的去硫去磷能力5.6熔渣的物理化學(xué)性質(zhì)6、熔锍6.1熔锍的組成和性質(zhì)6.2熔锍理論模型6.3造锍過程的熱力學(xué)分析6.4熔锍吹煉熱力學(xué)分析7、電解質(zhì)水溶液7.1 浸出過程熱力學(xué) 7.1.1電位-pH圖7.1.2 非金屬-水系電位-pH圖7.1.3 絡(luò)合物-水系的電位-pH圖7.1.4 高溫水溶液熱力學(xué)和電位-pH圖7.1.5 電位-pH圖在濕法冶金中的應(yīng)用7.2濕法分離提取過程 7.2.1 沉淀法與結(jié)晶法7.2.2

5、離子交換法7.2.3 有機溶液萃取法7.3金屬的電沉積過程7.3.1 法拉第定律和電流效率7.3.2金屬的還原過程7.3.3 金屬電沉積過程中的陰極極化和超電勢7.3.4 金屬陽極和陽極過程7.3.5 金的電解精煉 8、熔鹽8.1熔鹽的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)8.2熔鹽電解8.3金屬在熔鹽中的溶解9.冶金動力學(xué)9.1多相反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)9.2多相反應(yīng)的速率方程9.3氣固相反應(yīng)動力學(xué)9.4氣液相反應(yīng)動力學(xué)9.5液固相反應(yīng)動力學(xué)9.6熔體凝固過程動力學(xué)9.7固固相反應(yīng)動力學(xué)10.界面化學(xué) 10.1熔體的表面現(xiàn)象10.2固體的表面特性10.3界面行為10.4界面化學(xué)在冶金及材料制備過程中的應(yīng)用11.冶金及材料制

6、備過程的實例分析 11.1 平衡體系熱力學(xué)分析11.2 碳熱還原體系的熱力學(xué)分析11.3鐵液中的碳氧反應(yīng)11.4鋼液脫氧反應(yīng)11.5選擇性氧化及選擇性還原11.6金屬氧化物的加碳氯化11.7固體金屬的氧化四教材及參考書田彥文，翟秀靜，劉奎仁. 冶金物理化學(xué)簡明簡程，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2011. 梁連科，車蔭昌冶金熱力學(xué)與動力學(xué)，沈陽：東北工學(xué)院出版社，1992D.R.GaskellIntroduction to Metallurgical Thermodynamics 2nd. Ed. McGRANHILL, 1981李文超冶金與材料物理化學(xué)北京：冶金工業(yè)出版社，2001陳新民火法冶金過程物理化學(xué)北京：冶金工業(yè)出版社，1994魏壽昆冶金過程熱力學(xué)上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1980王常珍冶金物理化學(xué)研究方法（第三版）北京：冶金工業(yè)出版社，2002黃希祜鋼鐵冶金原理北京：冶金工業(yè)出版社，2002付崇說有色冶金原理北京：冶金工業(yè)出版社，1993周亞棟無機材料物理化學(xué)武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1994莫鼎成冶金過