96-《物理化学》课程教学大纲.doc

物理化学课程教学大纲 徐大模物理化学是根据各种化学现象及事实从物质的化学现象和物理现象的联系来研究化学变化和相变化的基本规律的一门学科。它主要是包括化学热力学、化学动力学、相平衡（由硅酸盐物理化学讲授）、电化学（暂不做要求）、表面现象与胶体化学等。其目的和任务是为学生学习后续专业课程及今后工作打下比较广博而坚实的理论基础。根据本课程的特点，在授课过程中要加强基本概念的讲授和重视学生习题的练习。物化实验是培养学生技能的主要环节，应予以足够重视。根据各地区条件，拟选开实验46个，时数为1218学时。绪论 （1学时）物理化学的任务、内容，物理化学在本专业中的地位及作用。第一章 气体 （4学时）理想气体的含义，理想气体的状态方程，分压和分体积定律，真实气体与范德华方程，气体的液化与液体的饱和蒸气压。本章的重点和难点1、 分压定律和分体积定律2、 饱和蒸气压的概念第二章 热力学第一定律 （10学时）基本概念及术语：系统和环境、状态及状态函数（强度性质及广度性质）。过程与途径，热力学平衡态。热力学第一定律的数学表达式，等容热，等压热及焓，恒压热容及恒容热容以及它们的关系，热力学可逆过程，封闭系统中各过程的Q、W、U、H的计算盖斯定律，标准摩尔生成焓fHom,由fHom求算任意化学反应的标准反应热（焓）rHo,相变热，基尔霍夫定律公式。本章重点和难点1、 状态函数及热力学可逆过程的概念2、 内能和焓两个状态函数及热和功两个过程参数的基本概念和有关计算。难点：1 第三章 热力学第二定律 （13学时） 第二定律的目的和任务，自发过程的共同特征（自发过程的不可逆性），第二定律的经典表达、卡诺循环、熵的导出，熵判据（熵增加原理），S的计算，热力学第三定律，规定摩尔熵和标准摩尔熵，化学反应熵变的计算。亥姆霍兹函数A和吉布斯函数G的定义，亥姆霍兹函数和吉布斯函数判据，A和G的各种计算和应用，封闭系统的四个基本方程式，吉布斯亥姆霍兹方程式，克劳修斯克拉佩龙方程。 本章的重点和难点1、 熵函数及S判据2、 吉布斯函数及G判据3、H，S，G的各类计算3、 本章所涉及的数十个常用公式的使用条件第四章 溶液（多组分系统热力学） （6学时）溶液的组成标度，偏摩尔量和化学势的定义（偏摩尔吉布斯函数），化学势判据，多组分系统的热力学基本方程重点为（416），物质平衡判据，理想气体的化学势，理想气体混合物中任意组分的化学势，拉乌尔定律与亨利定律，理想溶液的定义，理想溶液中各组分的化学势，混合性质，理想稀薄溶液的定义及溶剂和溶质的化学势，依数性。本章的重点和难点：1 偏摩尔量和化学势，化学势判据2 拉乌尔定律和亨利定律3 理想溶液的定义和混合性质4 理想稀薄溶液的定义，依数性难点：1第五章 相律与相图（由硅物化讲授）第六章 化学平衡 （7学时）化学平衡与化学平衡常数，均相反应的平衡常数Kp,Kc,Kx多相反应的平衡常数，石灰石分解反应的平衡常数，分解温度和分解压力，化学反应等温方程式及应用，标准摩尔生成吉布斯函数fGm0, 标准反应吉布斯函数rG0的计算。温度对化学平衡常数的影响范特荷夫方程（只要求rH0为恒值与温度无关），压力与惰性气体对有气体参加反应的平衡常数的影响。 本章重点和难点1 平衡常数Kp及计算2 等温方程式3 rG0与Kp的计算4 分解温度和分解压力5 标准摩尔生成吉布斯函数fGm0的定义由它来计算rG0。 第七章化学动力学 （16学时）化学反应速率的表示法，基元反应和非基元反应，基元反应的速率方程，任意反应的速率方程 ，反应分子数和反应级数，简单级数反应的积分式：一级反应，二级反应，零级反应。反应级数的测定，温度对反应速率的影响，范特荷夫规则，阿仑尼乌斯方程。活化能的概念，复杂反应可逆，平行和连串反应，稳态近似法，平衡态近似法。本章的重点和难点1 基元反应和非基元反应2 反应级数和反应分子数的概念3 零级，一级和二级反应的具体计算4 活化能的概念5 稳定态和平衡态近似法难点4，5第八章 电解质溶液及电化学系统（不作要求）第九章 界面现象 （10学时）表面张力与单位表面吉布斯函数（表面能），影响表面张力的因素，弯曲液面的附加压力，弯曲液面的饱和蒸气压开尔文公式，液体对固体的润湿作用，接触角与表面张力的关系式杨式方程，毛细管现象，新相生成与亚稳状态，溶液表面上的吸附作用，表面活性剂吉布斯方程，表面过剩物质的量（表面超量）的意义。固体表面上的吸附作用，物理吸附与化学吸附， 弗罗因德利希吸附等温式，朗缪尔单分子层吸附等温式，BET多分子层吸附等温式。本章的重点和难点1、 表面张力和表面能2、 弯曲液面的附加压力3、 亚稳态状和新相生成4、 润湿作用5、 开尔文公式、朗缪尔单分子层吸附等温式6、 吉布斯方程难点3第十章 胶体分散系统与粗分散系统（胶体化学） （10学时） 胶体分散系统及粗分散系统的分类，胶体的光学性质，胶体的动力性质，胶体的电学性质电泳、电渗，胶体粒子的双电层理论及动电势（电势），溶胶的胶团结构，溶胶的稳定和聚沉，粗分散系统乳状态，泡沫、悬浮液。本章的重点和难点：1、 溶胶的电学性质电泳、电渗，双电层理论2、 溶胶的胶团结构3 、溶胶的稳定和聚沉难点：1-双电层理论物理化学实验（每个实验为3学时）1、 表面张力的测定2、 乙酸乙酯的皂化反应3、 电泳4、 液体饱和蒸气压的测定5、 白克曼温度计的调节6、 比表面积的测定7、 溶解热的测定可结合专业性质及各地区实际条件选开46个实验，注1、 授课时数为77学时，实验