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1、《物理化学》教学大纲一、课程性质、目的及开课对象物理化学是高校化学专业本科学生的一门主要基础理论课.其目的是要求学生系统地掌握物理化学的基本原理和方法,并初步具有分析和解决一些实际问题的能力.本课程的任务是学习化学热力学,统计热力学,电化学,化学动力学,表面现象和胶体化学的基本知识,原理和方法.通过课堂讲授,自学,课堂讨论,习题课,考试等教学环节达到目的.本课程总学时数为126学时.二、先修课程三、教学方式与考核方式(一)教学方式:主要采用多媒体教学(二)考核方式:笔试四、学时分配总学时:126
2、其中理论:104习题:22五、教学内容与学时绪论1学时主要内容:1、物理化学课程的目的和内容2、*物理化学发展简史3、*物理化学的研究方法4、物理化学课程的学习方法(1)学生掌握要点:物理化学的发展及其物理化学的基本内容说明:注"*"的内容可根据具体情况取舍或由学生自学为主.以下同.第一章热力学第一定律18学时一、主要内容:1.1、热力学的任务,方法及局限性.1.2、基本概念:体系与环境,强度性质与容量性质,状态与状态函数,过程与途径,热力学的平衡态.(1)1.3、状态函数及其全微分的性质.(1
3、)1.4、功和热:功的定义,计算.热和热容的定义,热量的计算.(2)1.5、可逆过程与不可逆过程的概念.(2)1.6、热力学第一定律:第一定律,内能,焓,Cp与Cv的关系.(2)1.7、第一定律对理想气体的应用,理想气体的内能和焓及Cp与Cv的关系,理想气体在等温过程,等压过程,等容过程,绝热过程,循环过程中△U,△H,Q,W的计算.理想气体绝热可逆过程的过程方程式.(4)1.8、第一定律对实际气体的应用实际气体的几种状态方程式——范德华方程,*贝塞罗方程,*维里方程.焦耳—汤姆逊效应,实际气体
4、在等温过程中△U,△H的计算公式.(1)1.9、热化学等压反应热Qp,等容反应热Qv及与△U,△H的关系,Qp与Qv的相互关系,反应进度,热化学反应方程式,化学反应热效应的单位,盖斯定律.生成焓,用键焓估计生成焓,离子生成焓,*溶解热和稀释热.反应热效应的计算,基尔霍夫定律,等压绝热反应.(2)1.10、热力学第一定律的微观解释.(1)习题:(2)重点难点:重点:热力学第一定律的应用,可逆过程,难点:热力学第一定律的应用,可逆过程,学生掌握要点:通过本章的教学使学生初步了解热力学方法及其基本特点
5、,掌握状态、状态函数、可逆过程等基本概念,理解状态函数的性质,理解热力学第一定律并能对物理化学过程(状态变化、相变化、化学反应等)进行有关计算。1.使学生准确掌握热力学的基本概念。2.使学生领会热、功、热力学能之间的区别与联系。3.使学生充分理解状态函数的意义及其数学特性。4.明确焓的定义和意义。5.明确可逆过程及其意义。6.熟练地应用热力学第一定律计算物理化学过程的△U、△H、Q和W。7.熟练地应用△fHm(B)、△cHm(B)计算反应热效应。掌握盖斯定律和基尔霍夫定律应用。8.了解卡诺循环的
6、意义及理想气体在诸过程的热和功的计算。第二章热力学第二定律18学时主要内容:2.1、自发过程的共同特征.2.2、热力学第二定律的克劳修斯说法与开尔文说法.(2)2.3、卡诺原理.(1)2.4、熵(3)克劳修斯原理,可逆过程热温商和熵变,热力学第二定律的数学表达式,熵增原理,熵变的计算及熵判据的应用熵的统计意义2.5、亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能(2)定义,等温等容和等温等压下过程方向与限度的判据△C的计算示例(2)2.6、热力学基本关系式及其应用,基本关系式,对应系数关系式,麦克斯韦关系式以及它
7、们的简单应用(2)2.7、吉布斯—亥姆霍兹公式(2)2.8、热力学第三定律(2)热力学第三定律,规定熵,标准熵习题:(2)重点难点:热力学第二定律及熵、吉布斯自由能、亥母霍斯自由能。学生掌握要点:1.了解一切自发过程的共同特征,明确热力学第二定律的意义。2.明确从卡诺原理到熵函数引出的逻辑性,从而理解克劳修斯不等式的重要性。3.熟记并理解热力学函数S、F、G的定义与各热力学函数间的关系。4.明确每一热力学函数只是在各自的特定条件下才能作为过程进行方向与限度的判据,熟练△S与△G的计算与应用。5.
8、熵的统计意义和热力学第三定律只作一般性了解。第三章多组分体系热力学在溶液中的应用10学时主要内容:3.1、偏摩尔量定义,偏摩尔量的集合公式,吉布斯—杜亥姆公式,*偏摩尔量的求法(1)3.2、化学势(1)化学势的定义及其在相平衡体系中的应用,化学势与温度,压力的关系3.3、理想气体,非理想气体的化学势及气体的标准态和标准态选择(2)3.4、液态混合物和液中组分的化学势(2)溶液浓度的各种表示方法及相互关系理想溶液中各组分的化学势,理想溶液的通性,拉乌尔定律与享利定律.理想稀溶液中各组分的化学势及依