物理化学教学大纲_物理化学课程教学大纲
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《物理化学》教学大纲
一、课程概述
课程名称(中文): 物理化学
(英文): Physical Chemistry 课程性质:专业基础必修课 课程代码:BT7605 总学时(包括学时分配):64 学 分:4 适用专业:材料科学与工程 高分子材料与工程 先修课程: 无机与分析化学 高等数学
二、课程的性质和目的本课程是材料科学与工程及高分子材料与工程专业的专业必修课。它是从化学现象与物理现象的联系入手以寻求化学变化基本规律的学科。其教学目的是:通过本课程的学习,使学生牢固地掌握物理化学基础理论知识和计算方法,同时还应得到一般科学方法的进一步训练,增长提出问题、分析问题、解决问题的能力,特别是要通过热力学和动力学的学习,使学生进一步熟悉从实验结果出发进行归纳和演绎及由假象和模型上升为理论,并结合具体条件应用理论解决实际问题的一般科学方法。
三、课程教学的基本要求
通过本课程的教学使学生:掌握化学热力学、化学动力学和电化学等基本概念和基本理论,培养他们运用所学理论知识去解决实际问题的能力,为培养合格的专业人才打下良好的基础。
四、理论教学内容与学时分配(1)绪论、热力学第一定律(10学时)1.掌握热力学基本概念(内能、热、功、焓、热容)和热力学第一定律。
2.掌握热力学过程(恒温、恒压、绝热),可逆过程、可逆、不可逆过程热、功的计算。3.掌握化学反应热的计算、基尔霍夫定律。
(2)热力学第二定律(8学时)
1.掌握热力学第二、三定律。
2.掌握热力学函数熵S、亥姆霍兹自由焓 A、吉布斯函数 G。3.理解各热力学函数的基本关系。
4.掌握化学反应过程热力学函数的计算及体系自发过程的判断法。
(3)化学势(6学时)
1.掌握拉乌尔定律,亨利定律,偏摩尔量,化学势,理想溶液、逸度、活度的基本概念。2.掌握理想、非理想气体、溶液各组分化学势的计算。3.掌握稀溶液的依数性。
(4)化学平衡(6学时)
1.掌握化学反应等温方程式,标准摩尔反应吉布斯自由焓与平衡常数的关系。2.掌握不同化学平衡常数表示法之间的关系。
3.掌握平衡常数与温度、压力的关系,影响化学平衡的因素。
(5)多相平衡(10学时)
1.掌握相、组分数和自由度,相律。
2.掌握单组份相图(水的相图),克劳修斯-克拉佩龙方程。
3.掌握二组分体系相图,互溶的双液系的 P — X 相图及T — X 相图,步冷曲线。4.掌握杠杆规则在相图中的应用。
(6)电化学(8学时)
1.掌握摩尔电导率与溶液浓度的关系、离子独立移动定律、电导测定的应用;电解质平均活度及活度系数的计算。
2.掌握可逆电池的热力学、电动势与标准摩尔反应吉布斯自由能的关系,能斯特方程。3.掌握电极反应的书写、电池的设计和电动势的计算及其应用。
4.掌握电极的极化作用、超电势的原理及计算、溶液中不同成分的分离原理。
(7)表面现象与分散系统(8学时)
1.掌握表面现象,表面吉布斯函数,附加压力产生的原因及与曲率半径的关系,杨—拉普拉斯公式,开尔文公式,毛细管现象。
2.掌握吉布斯吸附等温式,气—固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型。3.理解表面活性物质的定义,表面活性剂的大致分类。
4.掌握分散系统,胶体的制备及胶体体系的主要特点,电解质溶液对胶体稳定性的影响,电解质聚沉能力的判断,溶胶的胶团结构的书写与双电层理论。
(8)化学动力学基本原理(6学时)
1.掌握反应速率的表示法、基元反应、反应的速率公式及反应级数。2.掌握活化能,阿仑尼乌斯经验公式及其应用。(9)习题课(2学时)
1.集中讲解习题中错误较多的难题。
2.对重点需要掌握的知识点进行复习巩固。
五、实验教学内容与学时分配(有课内实验的课程请填写此项)
本课程实验单独开课。
六、教学方法建议
教学方法的原则建议:根据工科院校材料科学与工程专业的特点,精简教学内容,强化热力学基础理论在相关章、节中的应用;重视物理化学最基本知识的讲解和运用。同时,注重理论知识与实践相结合,多运用理论知识来解释生活及化学研究中的实际问题。
七、考核方式及成绩评定
考核方式:采用期末闭卷考试与平时考核结合的方法。成绩评定:平时30%,期末考试70%。
八、教材与主要参考资料
推荐教材: 印永嘉等编 《物理化学简明教程》(第四版),高等教育出版社,2007.8 参考书目: 1.傅献彩等编 物理化学(第四版)高等教育出版社 1990 2.朱传征等编
物理化学
科学出版社 2000 3.天津大学编
物理化学(第四版)高等教育出版社 2001 4.韩德刚等编 物理化学
高等教育出版社 2001
九、说明
由于专业和课时限制,教材中统计热力学部分不做讲授要求。
执笔人:向翠丽
审核人:张焕芝 2015年5月21日