《物理化学自学指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学自学指导书（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1物理化学自学指导书专 业： 化学工程与工艺班 级： 层 次： 本科任课教师： 物理化学课程的教学目的与教学内容：本课程是理、工化学类专业本科生的专业基础课。其任务主要是学习化学热力学、统计热力学、电化学、动力学、表面化学、胶体化学的基本理论与研究方法,使学生掌握物理化学的基本原理、基础知识、基本方法，从物理变化和化学变化入手，探求化学变化的基本规律，提高对物理化学的分析能力和计算能力，以便为学习后继课程奠定必要的基础。通过本课程的学习，应掌握以下几方面的基本内容：1) 理想气体状态方程、真实气体的液化及临界参数2) 化学热力学（热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律、多组分系统热力学
2、）3) 相平衡4) 化学平衡5) 电化学6) 量子力学基础7) 统计热力学初步8) 界面现象9) 化学动力学10) 胶体化学第一章 气体的 pVT 关系教学目标与基本要求：1理解理想气体的概念及特点，掌握理想气体状态方程。2掌握道尔顿定律和阿马加定律及其应用。3理解临界参数的意义和气体液化的规律。教学内容：1.1 理想气体状态方程1.2 理想气体混合物1.3 真实气体的液化及临界参数教学重点与难点：重点：理想气体状态方程；实际气体的临界性质难点：实际气体的临界性质2第二章 热力学第一定律教学目标与基本要求：1 了解热力学的一些基本概念及术语，如系统、环境、状态、热力学平衡状态、过程、功、热等。
3、2 明确状态函数的特性。3 理解热力学第一定律的内容，掌握其数学表达式。4 熟练系统 p、V、T 变化过程的 W、Q 、U、H 及相变热的计算。5 了解可逆过程的特征。6 学会计算化学反应的恒容热和恒压热。7 知道真实气体通过节流膨胀可以实现制冷。教学内容：2.1 基本概念及术语2.2 热力学第一定律2.3 恒容热、恒压热及焓2.4 摩尔热容2.5 相变焓2.6 化学反应焓2.7 标准摩尔反应焓的计算2.8 可逆过程与可逆体积功教学重点与难点：重点：基本概念；状态函数的特性；体积功的计算；热力学第一定律；系统 p、V、T 变化过程的W、Q、U、 H 及相变热的计算；化学反应热的计算难点：状态函
4、数的特性；热力学第一定律；系统 p、V 、T 变化过程的 W、Q 、U、H 及相变热的计算第三章 热力学第二定律教学目标与基本要求：1 了解自发过程的特征、理解热力学第二定律的文字表述。2 了解卡诺循环的意义，理解卡诺循环。3 明确熵的定义、熵增原理、熵变的计算及熵判据的应用。4 了解热力学第三定律的基本内容。5 理解亥姆霍兹函数、吉布斯函数的定义及判据。6 会使用熵判据和吉布斯函数判据。7 了解克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程的意义，掌握其应用。教学内容：3.1 热力学第二定律3.2 卡诺循环与卡诺定理3.3 熵与克劳修斯不等式3.4 熵变的计算3.5 热力学第三定律及化学变化过程熵变的
5、计算3.6 亥姆霍兹函数和吉布斯函数3.7 热力学第二定律在单组分系统相平衡中的应用3教学重点与难点：重点：热力学第二定律；克劳修斯不等式；熵和熵增原理；熵变的计算；吉布斯函数；克劳修斯-克拉佩龙方程难点：熵函数概念；热力学函数判据；S、G 的计算第四章 多组分系统热力学教学目标与基本要求：1 了解化学势的概念和意义。2 掌握拉乌尔定律和亨利定律。3 掌握理想液态混合物的热力学通性和微观特征。4 掌握稀溶液的依数性及其条件。教学内容：4.1 化学势4.2 拉乌尔定律和亨利定律4.3 理想液态混合物4.4 理想稀溶液4.5 活度及活度因子4.6 稀溶液的依数性教学重点与难点：重点：拉乌尔定律和亨
6、利定律；理想液态混合物的性质；稀溶液的依数性难点：拉乌尔定律和亨利定律第五章 化学平衡教学目标与基本要求：1 掌握化学平衡的热力学条件，化学反应等温方程式的意义及其应用。2 掌握标准平衡常数的意义及范特霍夫方程的计算。3 掌握 的计算。 KRTGmrln教学内容：5.1 化学反应的方向及平衡条件5.2 理想气体反应的等温方程及标准平衡常数5.3 平衡常数及平衡组成的计算5.4 温度对标准平衡常数的影响5.5 其他因素对理想气体反应平衡移动的影响教学重点与难点：重点：标准平衡常数；化学反应等温方程式；范特霍夫方程； 的计算 KRTGmrln4难点：范特霍夫方程； 的计算 KRTGmrln第六章
7、相平衡教学目标与基本要求：1 理解相、组分数和自由度的概念，掌握相律的应用。2 掌握水的相图。3 掌握二组分系统理想液态混合物的气-液平衡相图的温度- 组成图。理解精馏原理。4 了解部分互溶双液系、不互溶双液系及水蒸气蒸馏原理。5 了解相图绘制的常用方法和相图在实际中的一些应用。教学内容：6.1 相律6.2 单组分系统相图6.3 二组分系统理想液态混合物的气-液平衡相图6.4 二组分系统真实液态混合物的气-液平衡相图6.5 精馏原理6.6.二组分不互溶系统液-固平衡相图6.7 二组分固态互溶系统液-固平衡相图6.8 三组分系统液-液平衡相图教学重点与难点：重点：相律的应用；二组分气-液平衡的
8、T-x 图；杠杆规则；相图的绘制；相图的一些应用难点：相律的应用；二组分气-液平衡的 T-x 图；相图的应用第七章 电化学教学目标与基本要求：1 理解电化学基本概念和法拉第定律。2 明确电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率、极限摩尔电导率的概念及离子独立运动定律。3 明确可逆电池的概念，掌握电极反应与电池反应。4 掌握能斯特方程的意义及相关计算。5 掌握可逆电池的类型、可逆电池反应热力学量 、 、 和平衡常数的计算。mrG rH mrS6 了触电极的种类，电解质溶液界面间电势差的形成、接触电势、液接电势、电动势产生的机理。7 了解电解、分解电压、电极反应动力学和影响极化现象的因素，学会估计电解
9、池在给定电压下的电极反应。教学内容：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、电导率和摩尔电导率7.4 可逆电池及其电动势的测定7.5 原电池热力学57.6 电极电势和液体接界电势7.7 电极的种类7.8 原电池的设计7.9 分解电压7.10 极化作用7.11 电解时的电极反应教学重点与难点：重点：电解质溶液的摩尔电导率；可逆电池；能斯特方程；标准电极电位；电解时的电极反应难点：摩尔电导率；电池反应与电池表达式的互译；能斯特方程第八章 量子力学基础教学目标与基本要求：1 了解量子力学的基本假设。2 了解一维势箱中粒子的薛定谔方程求解。3 了解氢原子及多电子原子的
10、定态薛定谔方程及其解。4 了解分子轨道理论的内容。教学内容：8.1 量子力学基本假设8.2 一维势箱中粒子的薛定谔方程求解8.3 氢原子及多电子原子的结构8.4 分子轨道理论简介教学重点与难点：量子力学基本假设；一维势箱中粒子的薛定谔方程求解第九章 统计热力学教学目标与基本要求：1 理解统计热力学中涉及的一些基本概念（如：微观态、分布、最概然分布、配分函数等）2 了解能级分布的微观状态数及系统的总微观态数。3 了解最概然分布与平衡分布。4 了解配分函数。教学内容：9.1 粒子各种运动形式的能级与能级的简并度9.2 能级分布的微观状态数及系统的总微观态数9.3 最概然分布与平衡分布9.4 玻耳兹
11、曼分布及配分函数9.5 热力学性质与配分函数间的关系9.6 粒子配分函数的计算教学重点与难点：统计热力学基本概念；最概然分布；配分函数6第十章 界面现象教学目标与基本要求：1 理解表面张力、表面功、表面吉布斯函数的概念。2 掌握弯曲液面的附加压力、拉普拉斯方程、开尔文方程。3 了解吸附现象，明确物理吸附与化学吸附的区别。4 了解表面活性剂的分类、性能及应用。教学内容：10.1 界面张力10.2 弯曲液面的附加压力及其后果10.3 固体表面张力10.4 固-液界面10.5 溶液表面教学重点与难点：重点：表面张力、表面功、表面吉布斯函数概念；开尔文公式；固体表面的吸附现象；表面活性剂难点：弯曲液面
12、的附加压力、拉普拉斯方程、开尔文方程第十一章 化学动力学教学目标与基本要求：1 掌握化学反应速率、速率常数、反应级数和反应分子数的概念。2 熟悉反应速率表示方法，掌握一级反应的速率方程及其特点。3 了解温度影响反应速率的类型及范特霍夫经验公式，掌握阿伦尼乌斯方程、活化能的概念。4 了解催化反应的基本特征，了解多相催化反应的特点。教学内容：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 温度对反应速率的影响，活化能11.4 催化作用的通性11.5 单相催化反应11.6 多相催化反应教学重点与难点：重点：反应速率方程；速率常数；反应级数及其确定；简单级数反应动力学特征与
13、计算；温度对反应速率的影响；活化能难点：反应级数；阿伦尼乌斯方程；活化能第十二章 胶体化学教学目标与基本要求：1 了解胶体的分类、基本特性、溶胶的制备和净化。72 了解胶体的布朗运动与扩散、沉降等动力学性质。3 了解胶体的电学性质。4 了解盐析与胶凝。5 了解什么是唐南平衡。教学内容：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 高分子化合物的渗透压和黏度教学重点与难点：胶体分散体系的特征；溶胶的光学性质、动力学性质、电学性质自学进度表课程名称：物理化学总学时：358 自学学时：318 集中面授
14、：40教材：物理化学 （第五版） 天津大学物理化学教研室 编 高等教育出版社周别 章节与内容 作业 自学时数 面授时数第一章 气体的 pVT 关系 P32 1.3、1.5、1.10 20 4第二章 热力学第一定律 P91 2.5、2.6、2.8、2.20、2.38 50 4第三章 热力学第二定律 P143 3.8、3.9、3.10、3.19、3.3346 4第四章 多组分系统热力学 P193 4.4、4.19、4.26 18 2第五章 化学平衡 P223 5.4、5.9、5.12、5.17 28 2第六章 相平衡 P273 6.1、6.4、6.5、6.6、6.19 46 4第七章 电化学 P356 7.13、7.15、7.17、7.28 30 4第八章 量子力学基础 P404 8.5 6 2第九章 统计热力学初步 P458 9.2、9.11 6 2第十章 界面现象 P503 10.1 24 4第十一章 化学动力学 P602 11.2、11.32 24 4第十二章 胶体化学 P657 12.1、12.2、12.4、12.5 20 4
