《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱

《物理化學(xué)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱物理化學(xué)PhysicalChemistry課程編碼SCC810511025開(kāi)課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)物理化學(xué)（非化學(xué)化工類）學(xué)分2.5課內(nèi)學(xué)時(shí)40講授40實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)0適用專業(yè)材料成型及控制工程授課語(yǔ)言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、大學(xué)物理（2-1）、大學(xué)化學(xué)、大學(xué)物理（2-2）課程簡(jiǎn)介（必修）物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要的分支，它是從物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，運(yùn)用物理學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法來(lái)研究化學(xué)變化的一般規(guī)律問(wèn)題。針對(duì)專業(yè)培養(yǎng)要求，講授的物理化學(xué)主要內(nèi)容包括氣體性質(zhì)、熱力學(xué)基本定律、相變化、化學(xué)平衡、電化學(xué)、表面與膠體化學(xué)等方面的理論知識(shí)。課程目標(biāo)是在先修課的基礎(chǔ)上深入學(xué)習(xí)熱力學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)，以擴(kuò)大知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)初步的科學(xué)研究能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。Physicalchemistryisanimportantbranchofchemistry,whichisbasedontherelationshipbetweenphysicalandchemicalphenomena.Accordingtothetrainingrequirements,physicalchemistryteachingcontentmainlyincludestheoryknowledgeofgas,thermodynamicslaw,phasechangeandchemicalequilibrium,electrochemistry,colloidandsurfacechemistryetc.Thegoalofthecourseisdeeplystudyingthebasictheoryandbasicknowledgeofthermodynamics,inordertoexpandthescopeofknowledge,enhancetheabilityofanalyzingandsolvingproblem,cultivatethepreliminaryscientificresearchability,thenlayagoodfoundationforthefollowingcourseslearning.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：能理解物理化學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和研究方法是1.11.12M2目標(biāo)2：能理解化學(xué)物質(zhì)體系變化的自發(fā)性、限度以及相關(guān)能量轉(zhuǎn)移規(guī)律是1.11.13M3目標(biāo)3：能夠正確應(yīng)用物理化學(xué)相關(guān)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題，識(shí)別和判斷復(fù)雜工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)是2.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第一章氣體本章重點(diǎn)難點(diǎn)：分壓定律及分體積定律、真實(shí)氣體的液化、臨界狀態(tài)。////21.1理想氣體狀態(tài)方程理想氣體模型、狀態(tài)方程M10.5講授/課后作業(yè)31.2道爾頓分壓定律及阿馬格分體積定律道爾頓分壓定律、阿馬格分體積定律定義及應(yīng)用M10.5講授/課后作業(yè)41.3真實(shí)氣體狀態(tài)方程真實(shí)氣體的非理想行為，范德華方程M11講授/課后作業(yè)51.4真實(shí)氣體的液化真實(shí)氣體的液化的條件，臨界狀態(tài)M11講授、討論/課后作業(yè)61.5普遍化壓縮因子圖壓縮因子，對(duì)比參數(shù)，對(duì)比狀態(tài)原理，壓縮因子圖M11講授/課后作業(yè)7第二章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：不同過(guò)程中功和熱的計(jì)算、熱力學(xué)函數(shù)變的計(jì)算、可逆過(guò)程、熵函數(shù)。////82.2熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)能、熱力學(xué)第一定律、焓、定容熱、定壓熱M21講授/課后作業(yè)92.3熱容及單純變溫過(guò)程熱的計(jì)算熱容、恒容摩爾熱容、恒壓摩爾熱容、單純變溫過(guò)程熱的計(jì)算M21講授、討論/課后作業(yè)102.4可逆過(guò)程及可逆體積功的計(jì)算可逆過(guò)程、可逆體積功的計(jì)算、理想氣體的絕熱過(guò)程M22講授/課后作業(yè)112.5節(jié)流膨脹過(guò)程節(jié)流過(guò)程，節(jié)流膨脹過(guò)程的△U和△H，焦湯系數(shù)M21講授、討論/課后作業(yè)122.6熱力學(xué)第二定律自發(fā)過(guò)程、熱力學(xué)第二定律、卡諾循環(huán)M21講授/課后作業(yè)132.7熵函數(shù)熵函數(shù)定義及推導(dǎo)、克勞修斯不等式、熵增加原理M22講授/課后作業(yè)142.8亥姆霍茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)亥姆霍茲函數(shù)、吉布斯函數(shù)定義及判據(jù)M20.5講授/課后作業(yè)152.9熱力學(xué)基本關(guān)系式四個(gè)熱力學(xué)基本關(guān)系式M20.5講授/課后作業(yè)162.10物理過(guò)程熱力學(xué)函數(shù)變的計(jì)算單純pVT變化、混合過(guò)程、相變過(guò)程熱力學(xué)函數(shù)變的計(jì)算M22.5講授、討論/課后作業(yè)172.11化學(xué)反應(yīng)過(guò)程熱力學(xué)函數(shù)變的計(jì)算熱、熵變、標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變的計(jì)算M22講授、討論/課后作業(yè)18第三章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)與相平衡本章重點(diǎn)難點(diǎn)：偏摩爾量、拉烏爾定律及亨利定律、相律、克拉佩龍方程、二組分理想液態(tài)混合物的氣液平衡相圖。////193.1組成表示方法B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、組成標(biāo)度M10.5講授/課后作業(yè)203.2偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)偏摩爾量、集合公式、化學(xué)勢(shì)、化學(xué)勢(shì)表示、化學(xué)勢(shì)判據(jù)M21講授/課后作業(yè)213.3拉烏爾定律和亨利定律拉烏爾定律、亨利定律M10.5講授/課后作業(yè)223.4理想液態(tài)混合物定義、各組分表示、混合性質(zhì)M10.5講授/課后作業(yè)233.5理想稀溶液定義、稀溶液的依數(shù)性M31講授/討論/課后作業(yè)243.6相律相數(shù)、物種數(shù)、組分?jǐn)?shù)、自由度、相律推導(dǎo)及應(yīng)用M11講授/課后作業(yè)253.7單組分相圖水的p-T圖、克拉佩龍方程M11講授/課后作業(yè)263.8二組分系統(tǒng)的氣液平衡相圖二組分理想溶液的P—x（y）及T—x（y）相圖、杠桿規(guī)則、精餾原理；二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣液平衡相圖（選學(xué)）M11.5講授/課后作業(yè)273.9液固平衡相圖二組分固液相圖（簡(jiǎn)單的生成低共熔混合物的體系及水鹽體系）M31講授/討論/大作業(yè)28第四章化學(xué)平衡本章重點(diǎn)難點(diǎn)：平衡常數(shù)的熱力學(xué)計(jì)算、等壓方程。////294.1化學(xué)反應(yīng)的平衡條件化學(xué)反應(yīng)的平衡條件M20.5講授/課后作業(yè)304.2理想氣體化學(xué)反應(yīng)的等溫方程與平衡常數(shù)等溫方程，平衡常數(shù)M20.5講授/課后作業(yè)314.3化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用兩種計(jì)算方法，應(yīng)用M21.5講授/課后作業(yè)324.4溫度及其他因素對(duì)理想氣體化學(xué)平衡的影響平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系——等壓方程式；壓力、惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響（選學(xué)）M21講授/討論/課后作業(yè)33第五章電化學(xué)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：電解質(zhì)的平均活度和平均活度系數(shù)、原電池電動(dòng)勢(shì)、原電池?zé)崃W(xué)。////345.1電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律導(dǎo)電體、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電、法拉第電解定律M10.5講授/課后作業(yè)355.2電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律M10.5講授/課后作業(yè)365.3強(qiáng)電解質(zhì)的活度和活度因子平均離子活度、平均離子活度因子、離子強(qiáng)度、德拜-休克爾極限公式M10.5講授/課后作業(yè)375.4可逆電池的條件條件、書(shū)寫(xiě)方法M10.5講授/課后作業(yè)385.5可逆電池?zé)崃W(xué)可逆電池電動(dòng)勢(shì)、計(jì)算電池反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變、?rHm、?rSm、反應(yīng)熱、能斯特方程M21.5講授/課后作業(yè)395.6電極電勢(shì)和電極的種類電極電勢(shì)定義、電極種類M11講授/課后作業(yè)405.7電極極化現(xiàn)象分解電壓、極化作用M10.5講授/課后作業(yè)415.8電解時(shí)的電極反應(yīng)電極反應(yīng)順序M10.5講授/課后作業(yè)425.9金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)腐蝕分類，電化學(xué)腐蝕，腐蝕防護(hù)M31討論/大作業(yè)43第六章表面現(xiàn)象與膠體分散系統(tǒng)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：表面自由能和表面張力、彎曲液面的特性、溶液的表面吸附、溶膠的基本性質(zhì)、膠團(tuán)結(jié)構(gòu)。////446.1表面的基本概念表面自由能、表面張力M31講授、討論/課后作業(yè)456.2表面活性劑定義、性質(zhì)M30.5講授、討論/課后作業(yè)466.3固體表面吸附物理吸附、化學(xué)吸附、吉布斯吸附等溫式M30.5討論/大作業(yè)476.4液體對(duì)固體的潤(rùn)濕潤(rùn)濕角、楊氏方程M30.5討論/大作業(yè)486.5彎曲液面的特性附加壓力、毛細(xì)現(xiàn)象、開(kāi)爾文公式M30.5討論/大作業(yè)496.6膠體的分類與制備分類、制備方法M30.5討論/大作業(yè)506.7溶膠溶膠的性質(zhì)、穩(wěn)定與聚沉M30.5討論/大作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每周布置2-3道題目，平均每次課1道題以上。2.重點(diǎn)章節(jié)課堂小測(cè)，及時(shí)掌握學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)情況，可選用石大云課堂、雨課堂等線上平臺(tái)進(jìn)行。3.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。4.考核學(xué)生對(duì)物理化學(xué)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力題型主要有分析和計(jì)算題。20%2大作業(yè)1.應(yīng)用所學(xué)物理化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決與實(shí)際相關(guān)或與專業(yè)相關(guān)的知識(shí)。2.學(xué)生分組、小組討論、課堂展示，最后形成文字形式的總結(jié)報(bào)告。3.根據(jù)討論的深入程度及提交總結(jié)報(bào)告及進(jìn)行評(píng)分。25%3期末考試1.閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2.主要考核學(xué)生對(duì)物理化學(xué)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題型主要有選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。45%4考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%5課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問(wèn)題情況5%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)50%A-對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解無(wú)誤。B-對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。C-對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解存在一定量錯(cuò)誤。D-對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解存在大量錯(cuò)誤。2M1期末考試50%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）3M2平時(shí)作業(yè)40%A-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解無(wú)誤。B-按時(shí)提交作業(yè)，基本知識(shí)點(diǎn)理解存在少量錯(cuò)誤。4M2期末考試60%（見(jiàn)試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）5M3大作業(yè)100%A-參與研討活動(dòng)，對(duì)小組活動(dòng)有交大貢獻(xiàn)，提交總結(jié)報(bào)告，有自己獨(dú)特的見(jiàn)解。B-參與研討活動(dòng)，對(duì)小組活動(dòng)有較大貢獻(xiàn)，提交總結(jié)報(bào)告，并能體現(xiàn)自己的見(jiàn)解。C-參與研討活動(dòng)，對(duì)小組活動(dòng)有一定的貢獻(xiàn)，提交總結(jié)報(bào)告，并能體現(xiàn)自己的見(jiàn)解。D-不參與研討活動(dòng)，對(duì)小組活動(dòng)貢獻(xiàn)很少，總結(jié)報(bào)告未提交或存在明顯抄襲現(xiàn)象。評(píng)分等級(jí)說(shuō)明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1