物理化学教学大纲

关键词:物理化学 教学大纲
物理化学 教学大纲
内容:

一、课程目标
  物理化学是从物质的物理变化与化学变化的联系出发,探讨化学反应和相关的物理效应的基本原理与共同规律的科学。课程既对各类无机及有机化学反应的一般规律予以概括和阐述,同时又对专业课的学习奠定必须的理论基础。学习本课程的目的主要有两个:
  (1)使学生正确理解物理化学中若干重要的基本概念和基本原理,掌握有关的基本计算技巧,加深对自然现象本质的认识,这些知识和原理是化学及相关学科发展的基础;
  (2)引导学生重视物理化学中方法论的学习及创造思维的培养,进一步提高学生提出问题,并运用基本原理独立分析问题和解决问题的能力
二、基本要求
  本课程是化学工程与工艺专业学生在修完高等数学、普通物理及无机和分析化学课程之后开设的。通过课程的学习,要求学生全面准确地理解物理化学中的重要概念与基本原理;对于课程中的重要公式,不仅要理解其意义,而且要明确其使用条件和适用范围;通过演算一定量的习题,进一步培养学生的逻辑思维能力与运算技巧,使学生能够正确分析题意,利用已知条件选择合适的公式,从而达到方法得当、步骤简明清晰,计算结果正确之目的。
三、教学内容与学时分配建议
  第一章 气体 3学时
  教学内容:理想气体状态方程;道尔顿定律和阿马格定律;实际气体与范德华方程;实际气体的液化与临界状态;普遍化压缩因子图。
  第二章 热力学第一定律 6学时
  教学内容:热力学基本概念与热力学第一定律;恒压热、恒容热与焓;热容;相变焓;标准摩尔反应焓;化学反应标准摩尔反应焓的计算;化学反应恒压热与恒容热的计算;可逆过程与可逆体积功的计算;真实气体节流膨胀。
  第三章 热力学第二定律 6学时
  教学内容:自发过程共同特征;热力学第二定律的经典表述;卡诺循环与卡诺定理;熵函数、热力学第二定理的数学式;熵变的计算;亥姆霍兹函数和吉布斯函数;热力学基本方程及麦克斯韦关系式;热力学第三定律与规定熵;偏摩尔量和化学势。
  第四章 化学平衡 6学时
  教学内容:化学反应的平衡条件;化学反应的等温方程;理想气体化学反应的标准平衡常数; 平衡常数的测定及平衡组成的计算;温度对标准平衡常数的影响;其他因素对理想气体化学平衡的影响;同时反应平衡组成的计算;真实气体反应的平衡常数。
  第五章 多组分系统热力学与相平衡 8学时
  教学内容:溶液组成的表示方法;拉乌尔定律和亨利定律;理想液态混合物及其通性;理想稀溶液及其依数性质;非理想溶液中各组分的化学势,活度及活度因子;相律;单组分体系相平衡;二组分理想液态混合物的气液平衡相图;二组分真实液态混合物的气液平衡相图;二组分液态部分互溶系统的气液平衡相图;液态完全不互溶系统的气液平衡相图;二组分固态不互溶系统液-固平衡相图。
  第六章 电化学 7学时
  教学内容:电化学基本概念及法拉第定律;离子的迁移数;电导、电导率和摩尔电导率;离子独立运动定律;电解质离子的平均活度与平均活度系数;可逆电池及其电动势的测定;可逆电池热力学;电极电势和电池电动势;电极的类型;原电池设计; 分解电压;极化作用;电解时电极上的反应。
  第七章 界面现象 6学时
  教学内容:表面自由能与表面张力;弯曲液面的附加压力和蒸气压;溶液表面的吸附;表面活性剂及其作用;液体对固体表面的润湿;气体在固体表面的吸附;吸附等温方程式。
  第八章 化学动力学基础 6学时
  教学内容:反应速率的表示方法;基元反应的速率方程; 简单反应速率方程的积分式;反应级数的测定; 几种典型复杂反应的速率方程;温度对反应速率的影响;活化能;链反应;催化反应简介;光化学反应简介;溶液中反应简介。
  第九章 胶体化学 5学时
  教学内容:胶体分散体系及其基本性质;胶体的制备和净化;溶胶的光学性质;溶胶的动力性质;溶胶的电学性质;憎液溶胶的胶团结构;溶胶的稳定性和聚沉作用;乳状液。
四、教材及主要参考资料
  1.《物理化学》,肖衍繁 李文斌编,天津大学出版社,2003年。
  2.《物理化学》,南京大学傅献彩、陈瑞华编,高等教育出版社,2005年。
  3.《物理化学》,天津大学物理化学教研室编,高等教育出版社,2001年。
  4.《物理化学》,胡英、李瑞东等编,高等教育出版社,1999年。