《物理化学Ⅱ》课程教学大纲

1、PAGE PAGE 10物理化学 = 2 * ROMAN II教学大纲课程编号：02120031课程性质：核心必修课课程名称：物理化学 = 2 * ROMAN II学时/ 学分：48/3英文名称：Physical Chemistry = 2 * ROMAN II考核方式：闭卷笔试选用教材：物理化学（第六版）（下册），天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社大纲执笔人： 先修课程：高等数学，大学物理，无机及分析化学，有机化学大纲审核人： 适用专业：化学工程与工艺及相近专业教学目标 通过本课程学习,学生全面掌握电化学、热力学统计初步、界面化学、化学动力学和胶体化学在内的物理化学各分支学科的基本概念

2、和基本规律，能够运用科学的方法对化工生产中的物理化学现象进行定性解释和定量计算，使学生具备以下能力：目标1：具备解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化学理论知识，能将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，能够将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题。能针对具体的化学工程与工艺对象，用物理化学的理论知识，包括热力学、动力学、统计热力学等建立物理和数学模型并求解。（1.2）目标2：能够应用物理化学的基本原理思考化学工程与工艺问题，并通过文献研究，识别、表达、分析复杂化学工程与工艺问题，识别和判断影响化工复杂工程问题的因素和关键环节，掌握问题分析方法，获得有效结论。（2.1）课程目标与毕业要

3、求的对应关系教学目标目标内容指标点解释毕业要求目标1具备解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化学理论知识，能将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，能够将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题。能针对具体的化学工程与工艺对象，用物理化学的基础理论知识，包括电化学、统计热力学初步、界面化学、化学动力学和胶体化学等分支学科知识建立物理和数学模型并求解。1.2 能运用数学、自然科学、工程基础知识针对具体的对象建立数学模型并求解毕业要求1.工程知识目标2能够应用物理化学的基本原理，包括电化学、统计热力学初步、界面化学、化学动力学和胶体化学等分支学科知识思考化学工程与工艺问题，并通过文献研究，识

4、别、表达、分析复杂化学工程与工艺问题，识别和判断影响化工复杂工程问题的因素和关键环节，掌握问题分析方法，获得有效结论。2.1能运用相关科学原理，识别和判断影响化工复杂工程问题的因素。毕业要求2.问题分析三、教学活动对教学目标支撑矩阵教学活动课堂讲授考核方式目标1作业、考试目标2作业、考试四、教学基本内容一级知识点二级知识点目标支撑说明达成途径学时目标1目标2第七章电化学7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律7.2 离子的迁移数7.3 电导、电导率和摩尔电导7.4电解质溶液的活度、活度因子及德拜休克尔极限公式7.5 可逆电池及其电动势的测定7.6 原电池热力学7.7 电极电势和液体接界电势7.

5、8 电极的种类7.9 原电池的设计7.10分解电压7.11极化作用7.12 电解时的电极反应理解原电池与电解池的异同点；理解电导、电导率、摩尔电导率的定义及其应用。 掌握电解质的活度、离子平均活度和离子平均活度系数的定义及计算。掌握离子迁移数、离子电迁移率的定义；了解迁移数的测定方法。掌握离子独立运动定律和德拜休克尔极限定律。 重点掌握电池反应和电极反应的能斯特方程，会利用能斯特方程计算电池电动势和电极电势。理解浓差电池的原理，了解液接电势的计算。 了解分解电压和极化的概念以及极化的结果。作业、考试15第九章 统计热力学初步9.1 粒子各种运动形式的能级及能级的简并度9.2 能级分布的微观状态

6、及系统的总微态数9.3 最概然分布与平衡分布9.4 玻尔兹曼分布及配分函数9.5 热力学性质与配分函数之间的关系9.6 粒子配分函数的计算9.7 热力学函数的计算9.8 系统熵的统计意义及熵的计算9.9 理想气体反应的标准平衡常数明确统计热力学的基本假设，理解最概然分布与平衡 分布及摘取最大项原理理解Boltzmann 分布律及其各物理量的意义与适用条件；了解粒子配分函数、体系配分函数的意义与表达式，配分函数的析因子性质。 了解平动能与平动配分函数，转动能与转动配分函数，振动能与振动配分函数的计算。 了解系统的热容、熵及其他热力学函数与配分函数的关系。作业考试4第十章 界面现象10.1 界面张

7、力10.2 弯曲液面的附加压力及其后果10.3 固体表面10.4 固液界面10.5 溶液表面理解界面张力的定义、物理意义及测定方法； 掌握Laplace方程和Kelvin方程及其应用；亚稳状态及新相生成的热力学； 固体表面的吸附重点掌握Langmuir单分子层吸附等温式；掌握接触角与润湿作用，Young方程及其应用； 掌握界面吸附、表面过剩、Gibbs吸附等温方程及其应用； 了解表面活性剂的结构特征及应用。作业、考试7第十一章 化学动力学11.1化学反应的反应速率及速率方程11.2 速率方程的积分形式11.3 速率方程的确定11.4 温度对反应速率的影响，活化能11.5 典型复合反应11.6

8、复合反应速率的近似处理法11.7 链反应11.8 气体反应的碰撞理论11.9 势能面与过度状态理论11.10 溶液中反应11.11 多相反应11.12 光反应11.13催化作用的通性11.14单相催化反应11.15多相催化反应掌握反应速率的表示法以及基元反应、反应级数、反应分子数等基本概念。 重点掌握具有简单反应级数的速率公式的特点，能从实验数据求反应级数和速率常数。 了解几种复合反应的动力学公式及活化能求法。 重点掌握根据稳态近似法和平衡态近似法由复合反应的反应历程导出反应速率公式。 掌握链反应的特点及速率方程的推导。了解气体碰撞理论和过渡状态理论。了解溶液中的反应和多相反应。掌握光化学定律

9、及光化反应的机理和速率方程。了解催化作用的通性及单相多相催化反应的特点。作业、考试15第十二章 胶体化学12.1 溶胶的制备12.2 溶胶的光学性质12.3 溶胶的动力学性质12.4 溶胶的电学性质12.5 溶胶的稳定与聚沉12.6 乳状液12.7 泡沫12.8 悬浮液12.9 气溶胶*12.10 高分子化合物的渗透压和黏度*掌握分散系统的分类和胶体系统的制备；重点掌握胶体系统的光学、动力和电学性质及其应用；理解溶胶的稳定与聚沉的原理，学会书写胶团结构表示式，学会计算聚沉值和比较聚沉能力；了解悬浮液、乳状液、泡沫、气溶胶以及高分子化合物溶液的性质和应用。作业、考试7合计48注：表示重点内容，表

10、示难点内容，*表示选讲或自学内容。课外时间为课内时间1.5倍。五、教学方法与考核方式（一）、教学环节要求本课程的基本理论部分进行系统讲授。讲课的内容注意系统性和逻辑性。讲课时做到概念准确，重点突出，板书清楚，层次清晰，条理分明，并能承前启后，适当介绍实际应用与实例。课程教学形式采用多媒体课件与黑板讲授相结合的教学方式，合理运用问题教学或项目教学的教学方法。每一章都进行复习与总结。本课程完整的教学过程包括：理论教学、作业两部分；理论讲解采用课堂教学方式，以作业形式完成习题的练习。（二）、教学方式以课堂讲授为主，辅以多媒体课件。（三）、考核方式及成绩评定 本课程成绩由平时作业成绩、期中考试成绩、期

11、末考试成绩组合而成，采用百分计分制。各部分所占比例如下：平时作业成绩占总评成绩20%，期中考试成绩占总评成绩20%，期末考试成绩占总评成绩60%。平时作业评价指标见下表。平时成绩支持教学目标1、2。评价评分说明及方法权重平时作业平时作业布置时要尽量关注知识点的学习，平时作业和习题考核时则要求学生认真、独立、按时完成老师布置的作业。A (95分)：所有题目答题正确（允许有少量错误）；B (85分)：80%以上题目答题正确；C (75分)：70%以上题目答题正确；D (65分)：50%以上题目答题正确；E (55分)：50%以下题目答题正确；F( 0分 )：未上交作业。占总分数20%期中成绩占总评

12、成绩20%，采用开卷考试方式；期末成绩占总评成绩60%，采用闭卷考试方式，考核学生对所学知识点的掌握程度。期末成绩支持教学目标1、2。闭卷考试题型为判断题、选择题、填空题、计算题、推证题。平时作业与教学目标对应关系表教学目标作业1作业2作业3作业4作业5作业6作业7作业8作业9作业10总计10分10分10分10分10分10分10分10分10分10分100目标1555555555550目标2555555555550教学目标及考核方式对应关系表教学目标评价指标考核方式总贡献度及分值平时作业分值分布(20)平时作业贡献度(100)期中考试贡献度(20)期中考试分值分布(100)期末考试贡献度(60)

13、期末考试分值分布(100)目标1指标点1.2105010503050目标2指标点2.1105010503050小计201002010060100100分目标达成度=（0.6分目标期末考试试题得分+0.20.5期中考试分数+0.20.5平时成绩分数）/（0.6分目标期末考试试题总分+0.250 +0.250）六、持续改进本课程根据学生平时作业、考勤等情况反馈，对学生课业成绩进行中期检查，对可能出现不及格的学生进行课业成绩预警；根据学生期中教学检查座谈内容，改进教学中不足之处，并在后面的课程教学中改进提高；本课程根据学生期末考试情况反馈，改进教学。确保相应毕业要求指标点达成。七、教学参考书1、物理

14、化学（第六版）（下册），天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社2.物理化学解题指南，冯霞、高正虹、陈丽编，高等教育出版社3.物理化学（第五版）（上册），傅献彩，沈文霞，姚天杨编，高等教育出版社4.物理化学简明教程（第三版），印永嘉，奚正楷，李大珍编，高等教育出版社八、评分标准课程目标评分标准90-10075-8960-740-59优良中/及格不及格目标1：具备解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化学理论知识，能将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，能够将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题。能针对具体的化学工程与工艺对象，用物理化学的理论知识，包括热力学、动力学、统计热力学等建立

15、物理和数学模型并求解。系统地掌握解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化学理论知识，能准确地将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，能够熟练地将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题。能针对具体的化学工程与工艺对象，熟练应用物理化学的理论知识建立物理和数学模型，能正确求解。较好地掌握解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化学理论知识，能较准确地将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，能将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题，方法正确。能针对具体的化学工程与工艺对象，较好地应用物理化学的理论知识建立物理和数学模型并求解，求解方法基本正确。基本掌握解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化

16、学理论知识，能将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，但不够准确，能将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题，方法基本正确。能针对具体的化学工程与工艺对象，应用物理化学的理论知识建立物理和数学模型，模型和求解方法基本正确，但不够准确。不掌握解决复杂化学工程与工艺问题所需物理化学理论知识，不能将物理化学的语言工具用于化学工程与工艺问题的表述，不能将这些知识用于解决复杂化学工程与工艺问题。不会应用物理化学的理论知识建立物理和数学模型，求解错误。目标2：能够应用物理化学的基本原理思考化学工程与工艺问题，并通过文献研究，识别、表达、分析复杂化学工程与工艺问题，识别和判断影响化工复杂工程问题的因素和关键环节，掌握问题分析方法，获得有效结论。能够熟练应用物理化学的基本原理思考、识别、表达、分析复杂化学工程与工艺问题，准确识别和判断影响化工复杂工程问题的因素和关键环节，提出优化的解