物化-教学大纲2.doc

物理化学教学大纲（专业方向课程，36学时）五、教学基本要求1. 理解化学热力学和表面化学的基本概念与基本原理，掌握其应用；2. 掌握化学热力学的基本公式、适用条件及其应用；3. 学习物理化学的科学思维方法，培养获得知识及应用所学知识解决实际问题的能力。 六、教学内容第一章：热力学第一定律本章重点：热力学平衡态、状态性质、可逆过程、反应进度等概念的理解，热力学能、焓、热容的定义及应用，热力学第一定律的叙述及数学表达式，理想气体PVT变化过程的Q、W、U、H 的计算，相变过程和化学反应过程的Q、W、U、H 的计算，由生成焓或燃烧焓计算反应焓的方法本章难点： 状态性质、可逆过程的理解，热容的定义及应用，绝热过程过程的W、U、H的计算*，反应进度，基尔霍夫方程本章主要内容： 热力学的基本概念：系统、环境、状态、状态性质、热力学平衡态、过程与途径；热力学第一定律的叙述及数学表达式，热力学能U的概念，功、热及其符号；体积功、可逆过程、不可逆过程、可逆相变过程；状态方程、理想气体、理想气体状态方程、临界状态，实际气体的PVT行为与理想气体的偏差*，范德华状态方程*，对应状态原理*；焓H的定义，定容热效应与U的关系，等压热效应与H的关系；理想气体的热力学能及焓的特征；定容热容与定压热容，理想气体的热容，液体及固体的热容*；绝热过程，绝热过程方程及应用*，等焓过程，焦耳-汤姆逊系数*，理想气体PVT变化过程（不含绝热过程）的Q、W、U、H的计算，相变过程和化学反应过程的Q、W、U、H 的计算；定容反应热与定压反应热，反应进度，热化学方程式的写法，盖斯定律；生成焓、燃烧焓的定义，离子的标准摩尔生成焓*，由生成焓或燃烧焓计算反应焓的方法，基尔霍夫方程。第二章：热力学第二定律本章重点：卡诺定理，熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的定义及其物理意义，Clausius不等式，热力学基本关系式，热力学过程的熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据及应用，理想气体PVT变化过程、相变过程及化学反应过程的S和G的计算本章难点：熵的定义及其物理意义，Clausius不等式的应用，麦克斯韦关系式*，不可逆相变过程过程S和G的计算，吉布斯亥姆霍兹公式本章主要内容：自发过程的共同特征； 卡诺循环，卡诺定理，可逆过程及不可逆过程的热温商； 熵函数S的定义及物理意义，规定熵，Clausius不等式及应用，热力学第二定律的本质； 亥姆霍兹函数A、吉布斯函数G的定义及物理意义；热力学过程的熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据及应用；双变量系统的热力学基本关系式，麦克斯韦关系式及应用*理想气体PVT变化过程、相变过程及化学反应过程的S、A和G的计算，吉布斯亥姆霍兹公式。第三章：化学势本章重点：偏摩尔量、化学势、逸度、活度、离子强度的概念，相平衡和化学平衡的化学势判据，拉乌尔定律，亨利定律，气体、液态混合物和溶液中各物质的化学势表达式及标准态的选择，理想稀溶液的依数性本章难点：偏摩尔量及化学势的概念，化学势表达式及各物质的标准态，理想混合过程G的计算，应用拉乌尔定律和亨利定律计算气-液相平衡，逸度及活度的计算*本章主要内容：偏摩尔量、偏摩尔量的集合公式；化学势的概念及物理意义，多组分单相系统的热力学基本公式，相平衡和化学平衡的化学势判据； 理想气体化学势表达式，实际气体化学势表达式，逸度，逸度系数，纯气体逸度的计算*；拉乌尔定律、亨利定律的概念和数学公式，理想液态混合物，理想稀溶液，理想混合过程G的计算，应用拉乌尔定律和亨利定律计算气-液相平衡；理想液态混合物和理想稀溶液中各物质的化学势表达式及标准态的选择；理想稀溶液的依数性（蒸气压降低、凝固点下降、沸点升高、渗透压）及相关公式，分配定律；非理想液态混合物和非理想溶液中物质的化学势表达式，活度及活度系数，非理想溶液中溶剂活度的计算，渗透系数*，超额函数*，活度系数模型*；离子平均活度系数，离子强度，离子氛*、德拜-尤格尔极限公式。第四章：化学平衡本章重点：范特霍夫等温方程，化学反应的吉布斯函数变化，利用热化学数据计算化学反应的和，温度、压力、惰性气体对反应平衡的影响本章难点：利用热化学数据计算化学反应的和，同时平衡及相关计算*本章主要内容：化学反应的标准吉布斯函数变化和标准平衡常数的定义，活度商；范特霍夫等温方程及化学反应进行方向和限度的判定，利用计算平衡组成和转化率；物质的标准生成吉布斯函数，利用热化学数据计算化学反应的和；气相反应、液相反应及复相反应的标准平衡常数的表示法，气相反应的各种经验平衡常数与标准平衡常数之间的关系；根据实验数据计算化学反应的，同时平衡及相关计算*；温度、压力及惰性气体对反应平衡的影响；的近似计算，地球化学热力学简介*。第五章：多相平衡本章重点：相律，克劳修斯-克拉佩龙方程，杠杆规则的运用，二组分系统典型相图的特征和分析，三组分系统组成的正三角形表示法本章难点： 相律的应用，复杂相图的判读，恒沸混合物，转熔反应，三组分系统组成的正三角形表示法本章主要内容：相数、独立组分数、自由度的概念和计算，相律表达式及应用；克劳修斯-克拉佩龙方程，水的相图；依据相律分析两组分系统的T-x图和p-x图，掌握各种类型相图（包括完全互溶双液系统的气-液相图，部分互溶双液系统的相图，简单低共熔混合物的固-液系统、有化合物生成的固-液系统及有固溶体生成的固-液系统的T-x图）中点、线、面的物理意义，学会分析给定系统在升温或降温过程中的相变行为及共存相组成的变化，学会判读复杂相图；柯诺华洛夫规则，恒沸点，恒沸混合物，杠杆规则，分馏原理*；步冷曲线，稳定化合物，不稳定化合物，转熔反应，低共熔点；三组分系统组成的正三角形表示法，二盐-水系统相图，部分互溶的三组分系统相图*。第六章：表面现象本章重点：表面张力及表面吉布斯函数的概念，附加压力，曲率对蒸汽压的影响、气-固吸附、液-液吸附本章难点：表面张力，附加压力，亚稳状态与新相生成的关系，毛细现象本章主要内容：表面张力及表面吉布斯函数的概念； 附加压力，曲率对蒸汽压的影响，拉普拉斯公式，开