四川大学华西药学院《物理化学III》教学大纲.doc

物理化学III（药学）教学大纲 一、课程基本信息课程名称（中、英文）：物理化学-（） Physical Chemistry-（）课程号（代码）：20320840课程类别：必修（专业基础课）学时： 64 学分：4二、教学目的及要求 物理化学作为药学专业的一门基础课，其理论与实验方法已渗透到药学学科的各个领域，为药学的发展提供了理论与实验的重要基础。本课程的任务是学习物理化学的基本原理，掌握化学反应的平衡规律和速率规律。通过本课程的学习，学生应掌握并应用必需的物理化学基础知识，为学习药学专业课程打下基础。1、熟练掌握热力学第一定律、第二定律和第三定律的内容。明确热力学中的基本概念。掌握热力学处理问题的方法。熟悉热力学中的基本运算。理解多组分体系偏摩尔量的意义，掌握化学势的意义及应用。2、掌握平衡的概念。能根据热力学函数计算化学反应的标准平衡常数，掌握一些因素对平衡的影响并作定量计算。3、掌握相律的物理意义及其在相图中的应用。掌握Clapeyron方程和Clapeyron-Clausius方程。掌握二组分气液、固液平衡体系的典型相图。掌握杠杆规则。掌握三组分体系组成表示法。了解三组分体系相图的特征及其的应用。4、掌握电导率、摩尔电导率、电极电位、电池电动势等基本概念。熟悉电池电动势和热力学函数之间的关系。掌握并应用Nernst公式计算电极电势和电动势。熟悉电导测定、电动势测定的应用。5、掌握反应速度、反应级数、活化能、催化等概念。掌握简单级数反应的动力学方程。掌握Arrhenius公式及其应用。了解反应速度理论。对酶反应动力学和光化学反应初步有所认识。6、掌握表面自由能的概念。熟悉弯曲液面的性质。掌握Laplace和Kelvin公式。了解表面活性剂的重要作用。7、熟悉胶体分散体系的基本特征。掌握溶胶的电学性质。了解溶胶的动力性质及其稳定性。了解溶胶的光学性质。熟悉大分子化合物的平均摩尔质量的表示方式及常用的测定方法。熟悉大分子溶液与溶胶性质的异同。三、教学内容 （共计64学时） 绪论（1学时）1、物理化学的任务和内容2、物理化学在药学中的地位与作用3、物理化学的学习方法第一章 热力学第一定律（8学时）1、引言和基本概念化学热力学研究的对象 内容和方法体系和环境 状态和状态函数 过程与途径 热力学平衡 功 热2、热力学第一定律内能的概念 热力学第一定律的数学表达式可逆过程与最大功焓及热容第一定律对理想气体的应用（自由膨胀过程、等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程）3、热化学恒容反应热和恒压反应热 反应进度 摩尔反应焓 标准摩尔反应焓 热化学方程式的写法标准摩尔反应焓的求算盖斯定律 标准摩尔燃烧焓和生成焓 溶解焓化学反应热效应和温度的关系基尔霍夫定律第二章 热力学第二定律和第三定律（12学时）1、自发过程的不可逆性2、热力学第二定律热力学第二定律的经典表述 卡诺循环 卡诺定律熵的引出 第二定律的数学表达式 熵增原理 熵判据熵的统计意义 物理变化过程熵变的计算3、热力学第三定律绝对熵的概念 标准摩尔熵 化学反应熵变的计算4、Helmholtz函数和Gibbs函数恒温恒容及恒温恒压过程变化方向的判据G的计算5、热力学函数之间的基本关系式及应用6、Gibbs函数与T、P的关系7、偏摩尔量和化学势8、化学势的标准态及其表示式第三章 化学平衡（5学时）1、化学反应的平衡条件化学反应等温方程2、平衡常数及表达式3、平衡常数的实验测定4、平衡常数的热力学计算 标准生成Gibbs函数5、温度对平衡常数的影响第四章 相平衡（10学时）1、相律2、单组分体系 水的相图 Clapeyron-Clausius方程3、完全互溶双液体系理想的完全互溶双液体系 杠杆规则 非理想的完全互溶双液体系蒸馏和精馏4、部分互溶和完全不互溶的双液体系部分互溶的双液体系 完全不互溶的双液体系5、两组分固液体系平衡相图简单低共熔体系的相图 生成化合物的相图有固溶体生成的相图6、三组分体系的相平衡第五章 电化学（10学时）1、电解质溶液的导电机理及法拉第定律2、电解质溶液的电导电导率 摩尔电导率及与浓度的关系离子独立运动定律电导测定的方法及应用3、强电解质溶液理论4、原电池 化学反应与电池 可逆电池 电池的书写方式可逆电池热力学电池电动势及电极电势 标准电极电势 标准氢电极5、电池电动势的测定电池电动势及电极电势的计算 Nernst公式浓差电池电池电动势应用第六章 化学动力学（10学时）1、化学动力学研究的对象与内容反应速率 基元反应和复杂反应 反应速率常数 反应级数2、反应速度及其测定方法3、反应速度与浓度的关系零级反应 一级反应 二级反应的动力学方程复杂反应简介（对峙反应、平行反应、连续反应）4、反应速度与温度的关系阿累尼乌斯公式 活化能的概念及实验求算5、基元反应的速度理论简介碰撞理论 过渡态理论6、催化作用定义 基本特征酸碱催化酶催化反应的特征 酶反应动力学简介7、光化学反应光化学基本定律 光合作用第七章 表面现象（4学时）1、基本概念比表面Gibbs函数 表面张力 弯曲表面的附加压力2、溶液表面吸附溶液的表面张力与浓度的关系 吉布斯吸附等温式3、表面活性剂表面活性剂的结构特征 表面活性剂溶液的物理化学性质及重要作用（润湿、乳化、起泡、加溶）4、气体在固体表面上的吸附物理吸附与化学吸附 弗朗得利希吸附公式 兰格缪尔吸附理论及吸附等温式 *BET公式5、固体自溶液中的吸附第八章 胶体分散体系及大分子溶液（4学时）1、 引言分散体系及分类 粗分散体系 胶体分散体系 大分子溶液胶体分散体系的制备及净化2、胶体的动力性质 Brown运动与扩散 沉降3、胶体的光学性质 光散射现象 大分子溶液的光散射4、胶体的流变性 稀溶胶的粘度及流变性 大分子溶液的粘度及摩尔质量5、胶体的电学性质 动电现象 扩散双层电结构 细胞和蛋白质的电泳6、胶体的稳定性 胶体稳定性理论 溶胶的聚沉 大分子化合物的保护及敏化作用四、教材 侯新朴，詹先成等：物理化学（第五版），人民卫生出版社，2003年五、主要参考资料1、何玉萼，袁永明等：物理化学（上、下册），四川大学出版社，成都，1997年，1998年2、傅献彩，沈文霞等：物理化学（第四版），高教出版社，1990年3、印永嘉，李大珍：物理化学简明教程（第三版），北京高等教育出版社，北京，1992年4、P.W.Atkins:Physical Chemistry