物理化学教学计划_数据分析教学计划

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海南大学《物理化学C》课程教学大纲

《物理化学C》课程教学大纲

课程中文名称（英文名称）：物理化学C（Physical Chemistry C）课程代码： 0400B016 课程类别：学科基础课程课程性质：必修课课程学时: 64学时学分: 4 适用专业: 材料科学与工程、高分子材料、生物工程、食品科学与工程、食品质量与安全、制药工程

先修课程：高等数学、大学物理、无机化学、有机化学

一、课程简介

1．物理化学是化学工程与工艺、应用化学专业的一门重要主干课程，也是材料科学与工程、制药工程、生物工程、生物技术、食品科学与工程等专业的重要基础课程。主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化速率规律，它包括理论教学及实验教学。实验教学单独开课。物理化学的理论研究方法有热力学方法、动力学方法、统计力学方法和量子力学方法。从研究内容来说包括宏观上的、微观上的、以及亚微观上的，对工科学生来说，热力学方法、动力学方法及宏观上的内容是主要的、基本的，后两种方法和内容的重要性正在日益增加。对工科专业，量子力学方法一般不作要求或另设课程。

2．本课程属于学科基础课，在专业人才培养方案和课程体系中的具有重要地位和作用。

二、课程教学目的和任务

通过本门课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。

三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求

下面按各章列出基本要求和内容。基本要求按深入的程度分“了解”、“理解”、“掌握”和“熟练掌握”四个层次。

第一章

气体（4学时）

1、物理化学简介

2、P1-8 海南大学《物理化学C》课程教学大纲

•熟练掌握理想气体状态方程。•掌握理想气体的宏观定义及微观模型。•掌握分压、分体积概念及计算。

3、P9-18 •理解真实气体与理想气体的偏差、范德华状态方程。•掌握饱和蒸气压概念。•理解临界现象。

4、P19-23 知识应用

第二章

热力学第一定律（10学时）

5、P24-34 •理解系统与环境、状态、过程、功、热、热力学能、状态函数与途径函数等基本概念。

6、P35-43 •熟练掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。•理解焓、热容等概念。7 •掌握热力学第一定律在纯 P V T 变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。

8、P43-48 •理解摩尔相变焓概念。

•掌握热力学第一定律在相变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。9 •掌握热力学第一定律在相变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。

10、P48-58 •理解标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。

11、P58-65 •掌握热力学第一定律在化学变化中的应用，掌握计算功、热、热力学能变、焓变的方法。12 •掌握热力学第一定律在纯 P V T 变化、相变化及化学变化中的综合应用，掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。

13、P66-76

海南大学《物理化学C》课程教学大纲

•了解可逆过程的概念。

14、P76-87 知识应用

第三章

热力学第二定律（10学时）

一、本章基本要求

15、P88-95 •理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。•掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达式。

16、P95-99 •理解熵的定义；掌握熵增原理、熵判据。

17、P99-104 •掌握物质在PVT变化中熵。

18、P104-113 •掌握物质在相变化中熵。19 •掌握物质在相变化中熵。20、P113-120 •了解热力学第三定律，规定熵、标准熵，理解标准摩尔反应熵定义及计算。

21、P120-128 •理解亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义；掌握亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据。•掌握物质在PVT变化、相变化中亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用。

22、P129-132 •熟练掌握主要热力学公式的推导和适用条件。•理解热力学基本方程和麦克斯韦关系式。

23、P132-140 •理解偏摩尔量及化学势的概念。了解化学势判据的使用。

24、P140-150 •热力学第二定律应用举例。

二、教学内容

1.热力学第二定律。2.熵变计算。3.热力学第三定律。4.亥姆霍兹函数与吉布斯函数的定义，恒温恒容过程与恒温恒压过程方向的判据，亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算。5.热力学基本方程和麦克斯韦关系式。6.热力学第二定律应用举例。第四章

化学平衡（4学时）

海南大学《物理化学C》课程教学大纲

一、本章基本要求

•理解摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔反应吉布斯函数、标准摩尔生成吉布斯函数定义及应用。•掌握标准平衡常数的定义。理解等温方程和范特霍夫方程的推导及应用。•熟练掌握用热力学数据计算平衡常数及平衡组成的方法判断在一定条件下化学反应可能进行的方向，会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。

二、教学内容

1.化学反应的方向和限度。2.理想气体反应的平衡常数。3.有纯态凝聚相参加的理想气体反应。4.标准摩尔反应吉布斯函数ΔrGm，ΔrGm=  RTlnK，标准摩尔生成吉布斯函数ΔfGm、ΔrGm的计算。5.温度对标准平衡常数的影响。6.其它因素(浓度、压力、惰性组分)对平衡的影响。第五章

多组分系统热力学与相平衡（8学时）

一、本章基本要求

•了解混合物与溶液的区别，掌握各种组成表示之间的换算。•理解拉乌尔定律、享利定律，掌握其有关计算。•了解稀溶液的依数性，并理解其应用。•理解理想液态混合物的定义，理解混合性质。•了解理想气体、真实气体、理想液态混合物、理想稀溶液中各组分化学势的表达式。•理解活度及活度系数的概念。了解真实理想液态混合物、真实溶液中各组分化学势的表达式。•理解相律的意义、推导，掌握其应用。•掌握单组分系统、二组分气――液平衡系统和二组分凝聚系统典型相图的分析和应用。•掌握用杠杆规则进行分析与计算。•了解由实验数据绘制简单相图的方法。•理解克拉佩龙方程、克劳修斯――克拉佩龙方程，掌握其计算。

二、教学内容

1.拉乌尔定律与享利定律。2.偏摩尔量与化学势。3.理想液态混合物。4.理想稀溶液。5.活度。6.相律。7.单组分系统相平衡。8.两组分液态完全互溶系统的气-液平衡。9.两组分液态部分互溶系统气-液平衡。10.两组分液态完全不互溶系统的气-液平衡T-X图，p-T图，水蒸汽蒸馏。11.两组分系统的液一固平衡。第六章

电化学（10学时）

一、本章基本要求

•理解表征电解质溶液导电性质的物理量（电导、电导率、摩尔电导率、电迁移率，迁移数）。•理解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算。了解离子强度的定义。••理解可逆电池的概念，理解能斯特方程的推导掌握其应用。•掌握电池电动势与热力学函数的关系及其计算。•掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用。•理解原电池的设计原理。

二、教学内容

1.电解质溶液导电机理及导电能力。2.电解质的平均活度和平均活度系数。3.原电池的电动势。4.可逆电极与可逆电池。5.原电池热力学。6.电极电势。7.浓差电池。8.电池设计。第七章

表面现象（4学时）

一、本章基本要求

•理解表面张力及表面吉布斯函数的概念。•理解接触角、润湿、附加压力的概念及其与表面张力的关系。•理解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。•理解亚稳状态与新相生成的关系。•理解物理吸附与化学吸附的含义和区别。•了解兰格缪尔单分子层吸附理论，理解兰格缪尔吸附等温式。•了解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用与应用。•了解吉布斯吸附公式的含义和应用。

二、教学内容

海南大学《物理化学C》课程教学大纲

1.表面吉布斯函数与表面张力。2.润湿现象。3.弯曲液面的附加压力，饱和蒸汽压，拉普拉斯（Laplace）方程，开尔文(Kelvin)方程和毛细现象。4.亚稳状态和新相的生成。5.固体表面上的吸附作用。6.液体表面吸附作用。

第八章

化学动力学（10学时）

一、本章基本要求

•理解化学反应速率、基元反应及反应分子数的概念。•理解反应速率常数以及反应级数的概念。•掌握通过实验确立速率方程的方法。•熟练掌握一级、二级反应的速率方程及其应用。•了解典型复杂反应的特征。•了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学方法。•理解定态近似法、平衡态近似法及速率决定步骤等处理复杂反应的近似方法。•理解阿累尼乌斯方程的意义，并掌握其应用。理解活化能及指前因子的意义。•了解链反应动力学的特点。

二、教学内容

1.化学反应的速率。2.化学反应的速率方程（微分式）。3.速率方程的积分式。4.速率方程的确定。5.温度对反应速率的影响。6.复杂反应。7.链反应。第九章

胶体化学（4学时）

一、本章基本要求

•了解分散体系的分类及胶体的定义。•理解溶胶的光学性质、动力性质和电学性质。•理解胶团的结构和胶体稳定性与聚沉作用。

二、教学内容

1.胶体及分散物系概述。2.胶体的光学性质。3.胶体的动力性质。4.胶体的电学性质。5.憎液溶胶的稳定和聚沉。

四、教学方法与教学手段说明

本课程以课堂讲授为主，辅以自学，演算习题等教学环节。教学中采用多PowerPoint电子教案、物化CAI课件和板书相结合方式教学。

五、考核方式和成绩评定方法

本课程考核采用平时成绩和期末考试结合，其中平时成绩占30％和期末考试成绩占70％。

六、教材与主要参考书目