物理化学教学大纲(打印)

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1、物理化学教学大纲三）教学的重点、难点1.重点：化学热力学、化学动力学、电化学、统计热力学。2.难点：状态函数间的关系及特定条件下的意义；如何用化学势解决物理及化学变化；可逆电池的理解。（四）知识范围及与相关课程的关系物理化学主要解决：①化学变化的方向和限度问题。②化学反应的速率和机理问题。为能够定性解释和通过定量计算解决上述问题，必须有一定的无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理的基础知识，通过本课程的学习可提高对前面知识的认识，从而提高分析问题和解决问题的能力。（五）教材及教学参考书的选用1、《物理化学》（上、下），傅献彩、沈文霞、姚天扬（南京大学物理化学教研室），高等教育出版社,

2、1990。2、《物理化学简明教程》，印永嘉、奚正楷（山东大学），李大珍（北京师范大学），高等教育出版社,1992。3、《物理化学》，韩德刚、高执棣、高盘良，高等教育出版社，2001。4、《物理化学电子教案》，南京大学，高等教育出版社、高等教育电子音像出版社。5、《物理化学—概念辨析·解题方法》，范崇正、杭瑚、蒋淮渭，中国科学技术大学出版社，2002。6、《物理化学解题指导》，孙德坤、沈文霞、姚天扬（南京大学化学化工学院），江苏教育出版社，1997。二、课程内容绪论主要内容：1.物理化学的内容、特点及学习方法。2.物理化学的发展趋势。3.物理化学在国民经济中的作用。学时：1第一章：热力学第一定律

3、教学目的和要求：1.明确热力学中最基本的概念，如体系与环境、平衡状态、过程与途径、状态函数、功和热、内能、焓及标准生成热等。2.掌握各种过程的Q和W计算方法。3.根据状态函数的特点，掌握ΔU、ΔH的计算方法及化学反应热的计算。4.*了解气体液化的原理。主要内容：1.热力学概论热力学的内容、方法和特点。2.热力学的基本概念体系和环境、热力学平衡态、状态与状态函数、强度性质与广度性质、过程与途径、热量和功、可逆过程。1.热力学第一定律热力学第一定律—内能的概念、焓、热容和能量均分原理、第一定律对理想气体的应用、*第一定律对实际气体的应用—焦耳•汤姆逊效应，实际气体的△H和△U。2.热化学反应进度ξ

4、的定义、热化学反应方程式、等压反应热与等容反应热、赫斯定律、生成热、燃烧热、*溶解热与稀释热、*自键焓估计生成热、反应热与温度的关系—基尔霍夫定律。3.*热力学第一定律的微观说明内能、功、热、热容—能量均分原理。学时：11主要教学环节的组织：课堂讲授、习题、讨论、答疑。思考题：1.如何理解可逆过程？2.为什么要定义状态函数H？意义何在？第二章：热力学第二定律教学目的和要求：1.明确第二定律的意义。2.明确如何用第二定律引出熵函数。3.明确熵和吉布斯自由能变化的物理意义，如何在一定条件下利用它们来判断变化的方向和进度。4.掌握热力学基本关系式和吉布斯—亥姆霍兹公式的应用以及ΔG、ΔS的计算。5.

5、掌握克拉贝龙方程及其应用。6.掌握偏摩尔量及化学势的概念。主要内容：1.热力学第二定律自发变化的特征、第二定律的克劳修斯和开尔文的说法。2.熵熵的引出、熵增原理、变化方向的判断、各种过程中熵变的计算。*热力学第二定律的本质和熵的统计意义。3.亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能定义及变化方向的判断。4.ΔG的计算等温物理过程变化中的ΔG、化学变化中的ΔG。5.几个热力学函数之间的关系基本公式、特性函数、麦克斯韦关系式、吉布斯自由能与温度的关系—Gibbs—Helmholtz方程、吉布斯自由能与压力的关系。6.单组分体系的二相平衡—热力学对单组分体系的应用克拉贝龙方程、*外压与蒸汽压的关系。7.多组分体

6、系中物质的偏摩尔量及化学势偏摩尔量的定义、偏摩尔量的集合式，*吉布斯—杜亥姆公式。化学势的定义、化学势与温度、压力的关系、化学势在相平衡中的应用。1.热力学第三定律—规定熵。2.*不可逆过程热力学简介。学时：14主要教学环节的组织：课堂讲授、习题、讨论、答疑。思考题：1.对热力学第二定律如何理解？2.一些变化过程中各状态函数的改变值特点如何？第三章统计热力学*教学目的和要求：1．理解统计热力学的一些基本概念2．理解最可几分布的实质3．掌握配分函数概念，能利用配分函数计算热力学函数4．第三定律的统计意义主要内容：1．概念统计热力学的研究方法和目的，微观量的统计平均、定位体系和非定位体系、独立子和

7、非独立子、统计热力学的基本假设和基本公式（等几率原理和玻兹曼公式）。2．玻兹曼统计最概率分布，α、β值的推导。玻兹曼公式的讨论—简并度和粒子等同性修正。摘取最大项法及其原理。*费米—狄拉克统计和玻色—爱因斯坦统计简介。3．配分函数配分函数的定义、配分函数与热力学函数的关系、分子配分函数的分离。4．各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献原子核、电子、平动、转动、振动配分函数的求法。平动配分函数与理想