沈阳理工大学 化学物理化学G2教学大纲

1、物理化学G2课程教学大纲课程代码：080531017课程英文名称：Physical Chemistry G2课程总学时：56 讲课：56 实验：0 上机：0适用专业：化学专业大纲编写（修订）时间：2011.5一、大纲使用说明 （一）课程地位及教学目标    物理化学G2是工程院校化学专业一门必修的主干基础理论课，主要讲授电化学、界面化学及动力学部分的基础知识、基本理论和基本方法，为后续的专业课奠定理论基础，进行一般科学方法的训练和逻辑推理能力的培养，使学生初步具备运用物理化学原理解决实际问题的能力。 本课通过教学的各个环节使学生达到各节中所提出

2、的基本要求，具有初步的分析问题和解决问题的能力。讲授内容应分清主次，在注意系统性的原则下，针对本学科解决问题的思想和方法，着重讲解教材的重点与难点，重视习题课，课外辅导和批改作业等各个重要教学环节。为学生成为高级化学人才打下坚实的理论基础。     （二）知识、能力及技能方面的基本要求    作为理科专业物理化学的教学以掌握基础理论，基本方法为主要内容，教学中学生必须掌握的知识如下：     1.相平衡掌握相、相数、自由度等概念；会应用相律进行有关计算；掌握单组分系统的相图；掌握杠杆规

3、则；掌握二组分系统理想液态混合物和真实液态混合物的气-液平衡相图；掌握二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图；掌握二组分固态不互溶和固态互溶系统液-固平衡相图；掌握生成化合物的二组分凝聚系统相图。 2.电化学 熟练掌握电解质溶液中的基本概念和基本理论，电解质溶液的导电能力及法拉第定律，熟练掌握可逆电池的相关知识，电极电势和电池电动势的计算，了解极化、超电势、电解时的电极反应等内容。3. 界面现象掌握表面吉布斯自由能、表面张力的概念及其应用；了解拉普拉斯方程、开尔文公式及其应用；掌握朗缪尔吸附理论及吸附等温式的应用；掌握接触角、润湿、铺展等概念及杨氏方程的应用。了解吸附的概念及吉布斯

4、吸附等温式的应用；掌握表面活性剂的结构特点、基本性质和实际应用。 4.与胶体化学了解溶胶的基本特征：光学、动力学和电学性质，掌握溶胶的溶团结构，溶胶的稳定和聚沉。5.化学动力学 掌握化学动力学中的一些基本概念、化学反应的速率常数；掌握推导速率方程和反应机理的基本方法；了解基元反应速率理论，活化能的测定方法和计算方法；熟练掌握简单级数反应的计算和阿累尼乌斯公式的应用；了解典型复合反应的特征，会运用稳态法及速度控制步骤推导总反应的速率公式。 通过学习使学生逐步具有理论分析能力、建立理论模型的意识、逻辑推理能力和结合实际解决问题的能力。（三）实施说明    1

5、教学方法：课堂讲授中重点对基本概念、基本理论和分析方法进行讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生逻辑思维和理论推导能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。根据教学需要以及选用教材不同，教学内容可适当增减，各部分学时数可调整2学时。（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先

6、修课程有高等数学、无机化学、有机化学等。本课程将为结构化学、工业分析等专业课、综合实验以及毕业设计的学习打下良好基础。   （五）对习题、实验环节的要求 1对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，解决实际问题为目的。 2课后作业要少而精，内容要多样化，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法，提高分析问题、解决问题能力的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。3本课程的实验课程单独设课，单独考核，具体要求参见相应的实验课程教学大纲。（六）考核方式及成绩评定方式 1.

7、 考核方式：考试。 2. 考核目标：在考核学生对物理化学基本知识和基本原理的基础上，重点考核学生的分析能力、应用能力和解决物化问题的能力。 3. 成绩构成：最终理论考试占70%、平时考核（包括中期考试、作业、小测验、提问等）占30%。（七）参考书目: 1.物理化学简明教程第三版，印永嘉等编，高等教育出版社，1992 2.物理化学第四版，天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，20053.物理化学第五版，天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，20094.物理化学第二版，沈文霞编，科学出版社，20095.物理化学第二版，朱传征等编，科学出版社，2010二、中文摘要 本课程是化学类专业一门必修

8、的主干基础理论课，通过本课程的学习，使学生系统地掌握物理化学的基本知识、基本理论和基本方法，初步具有应用热力学、动力学等原理分析和解决实际问题的能力；课程内容主要包括相平衡、电化学、界面现象和胶体化学、化学动力学知识。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1相平衡12121.1相律21.2单组分系统相图 21.3二组分理想/真实液态混合物的气液平衡相图21.4二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图21.5二组分固态不互溶系统液-固平衡相图21.6生成化合物的二组分凝聚系统相图22电化学14142.1电解质溶

9、液及法拉第定律22.2电导、电导率和摩尔电导22.3电解质溶液的活度及德拜-休克尔极限公式22.4可逆电池及电动势的测定 原电池热力学22.5电极电势和液体接界电势 电极的种类22.6原电池的设计 分解电压22.7极化作用 电解时的电极反应23界面现象883.1界面张力 弯曲液面的附加压力及后果23.2固体表面23.3固液界面23.4溶液表面24胶体化学884.1溶胶的制备 溶胶的光学性质24.2溶胶的动力学、电学性质24.3溶胶的稳定与聚沉 乳状液24.4悬浮液 气溶胶885化学动力学14145.1化学反应的反应速率及速率方程25.2速率方程的积分形式25.3速率方程的确定25.4温度对反应

10、速率的影响25.5典型复合反应25.6链反应 25.7催化作用的通性2合计5656四、教学内容及基本要求第1部分 相平衡总学时(单位：学时):12 讲课:12 实验:0 上机:0第1.1部分 相律（讲课2学时）具体内容: 1）掌握相、相数、自由度等基本概念； 2）了解相律表达式的推导；3）掌握相律及其应用。重 点: 相律及其应用。习 题:相律应用的计算第1.2部分 单组分系统相图（讲课2学时）具体内容: 1）掌握水的相图中各区域、曲线及点的含义和自由度；2）区别水的三相点和冰点；重 点: 水的相图中各区域、曲线及点的相态和自由度。第1.3部分 二组分理想/真实液态混合物的气液平衡相图（讲课2学

11、时） 具体内容: 1)掌握二组分理想液态混合物的气-液平衡组成的计算；2)掌握二组分理想液态混合物P-x图、T-x图中各区域、曲线及点的相态和自由度；3)掌握杠杆规则及应用； 3)了解真实液态混合物气-液平衡相图的类型及应用。重 点:二组分理想液态混合物P-x图、T-x图中各区域、曲线及点的相态和自由度习 题:理想液态混合物的气-液平衡组成的计算等第1.4部分 二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气-液平衡相图（讲课2学时） 具体内容: 1)了解部分互溶、完全不互溶液体的T-x图； 2)掌握共轭溶液、高会熔点的概念；3)掌握相图中各区域、曲线及点的相态和自由度；重 点: 相图中各区域、曲线及点

12、的相态和自由度及系统点在相图中的变化情况。习 题: 相图的应用等第1.5部分 二组分固态不互溶系统液-固平衡相图（讲课2学时） 具体内容:1)掌握二组分固态不互溶系统液-固相图的分析；2)掌握热分析法、溶解度法绘制相图。重 点:二组分固态不互溶系统液-固相图的分析。习 题:相图的分析。第1.6部分 生成化合物的二组分凝聚系统相图（讲课2学时） 具体内容: 1)掌握生成稳定和不稳定化合物的二组分凝聚系统相图及分析；2)掌握系统点降温过程步冷曲线的绘制和标注。重 点:系统点降温过程步冷曲线的绘制和标注。习 题:相图的分析及步冷曲线的绘制和标注。第2部分 电化学总学时(单位：学时):14 讲课:14

13、 实验:0 上机:0第2.1部分 电解质溶液及法拉第定律（讲课2学时） 具体内容:1)掌握电解质溶液导电机理；2） 掌握法拉第定律及应用。重 点: 电解质溶液导电机理；法拉第定律及应用。习 题: 法拉第定律应用计算等第2.2部分 电导、电导率和摩尔电导（讲课2学时） 具体内容:1)掌握电导、电导率、摩尔电导等概念；2）了解摩尔电导与浓度的关系； 3)掌握离子独立运动定律及电导测定的应用。重 点: 离子独立运动定律及电导测定的应用。习 题: 电导测定应用的有关计算等第2.3部分 电解质溶液的活度及德拜-休克尔极限公式（讲课2学时） 具体内容:1)掌握离子活度、离子活度系数、离子强度等概念；2）

14、掌握德拜-休克尔极限公式及应用计算；重 点: 德拜-休克尔极限公式及应用。难 点:离子强度概念、德拜-休克尔极限公式习 题: 德拜-休克尔极限公式及应用计算第2.4部分 可逆电池及电动势的测定 原电池热力学（讲课2学时） 具体内容:1)掌握可逆电池、标准电池的概念；2） 掌握电池电动势的测定方法； 3)掌握原电池热力学的计算。重 点: 可逆电池、电池电动势的测定方法。难 点: 可逆电池的含义。习 题: 原电池热力学的计算等第2.5部分 电极电势和液体接界电势 电极的种类（讲课2学时） 具体内容:1)掌握电极电势和电池电动势的计算；2）了解液体接界电势及其消除； 3)掌握三类可逆电极、相应的电极

15、反应和电极电势的计算。重 点: 三类可逆电极的电极反应、电极电势和电动势的计算习 题: 电极反应和电极电势的计算等。第2.6部分 原电池的设计 分解电压（讲课2学时）具体内容:1）掌握氧化还原、中和、沉淀及浓差反应原电池的设计。2）掌握分解电压的概念；重 点: 几种不同反应原电池的设计难 点: 非氧化还原反应原电池的设计习 题:原电池的设计第2.7部分 极化作用 电解时的电极反应（讲课2学时）具体内容: 1)掌握极化作用、超电势的概念；2)了解极化曲线的测定方法及电解池与原电池极化的差别。 3)掌握电解时分解电压与极化产物的关系及应用计算。重 点:电解时分解电压与极化产物的关系及应用计算。习

16、题:分解电压与阴阳极析出产物的有关计算等第3部分 界面现象总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0具体内容: 1)掌握表面吉布斯自由能、表面张力的概念及其应用； 2)了解拉普拉斯方程、开尔文公式及其应用； 3)掌握朗缪尔吸附理论及吸附等温式的应用；4)掌握接触角、润湿、铺展等概念及杨氏方程的应用。5） 了解吸附的概念及吉布斯吸附等温式的应用；6） 掌握表面活性剂的结构特点、基本性质和实际应用。重 点:表面吉布斯自由能、表面张力的概念及其应用；朗缪尔吸附理论及吸附等温式的应用；表面活性剂的结构特点、基本性质和实际应用。难 点: 表面吉布斯自由能、表面张力的概念；朗缪尔吸附理论及吸附

17、等温式的应用。习 题: 表面张力、吸附量的计算等。第4部分 胶体化学总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0具体内容: 1)了解溶胶制备的常用方法； 2)掌握溶胶的光学性质； 3)掌握溶胶的动力学性质；4)掌握溶胶的电学性质，会表示胶团结构；5） 了解吸附的概念及吉布斯吸附等温式的应用；6） 了解溶胶稳定理论DLVO理论及溶胶稳定聚沉的原因及影响因素；了解溶胶的基本特征：光学、动力学和电学性质，掌握溶胶的溶团结构，溶胶的稳定和聚沉。重 点:溶胶的基本特征：光学、动力学和电学性质。难 点: 溶胶的电学性质。习 题: 溶胶的光学、动力学和电学性质等，第5部分 化学动力学总学时(单位：

18、学时):14 讲课:14 实验:0 上机:0第5.1部分 化学反应的反应速率及速率方程（讲课2学时）具体内容： 1)掌握基元反应、质量作用定律及应用；2)掌握反应分子数、反应级数的概念；3)掌握速率方程的一般形式。重 点: 基元反应、质量作用定律及应用；速率方程的一般形式。第5.2部分 速率方程的积分形式（讲课2学时）具体内容：掌握零级、一级、二级反应速率方程的积分形式及应用。重 点: 零级、一级、二级反应速率方程的积分形式及应用计算。习 题: 零级、一级、二级反应速率常数及半衰期的计算。第5.3部分 速率方程的确定（讲课2学时）具体内容： 了解尝试法、半衰期法、初始速率法、隔离法确定速率方程。重 点: 尝试法、半衰期法、初始速率法确定速率方程第5.4部分 温度对反应速率的影响（讲课2学时）具体内容：1)掌握阿伦尼乌斯方程及其应用； 2)掌握活化能及其与反应热的关系；重 点: 阿伦尼乌斯方程及其应用。习 题:不同温度速率尝试的有关计算等；第5.5部分 典型复合反应（讲课2学时） 具体内容: 掌握对行反应、平行反应、连串反应的速率方程及应用计算。重 点:对行反应、平行反应、连串反应的速率方程及