物理化学教学大纲

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1、物理化学（PhysicalChemistry）课程编号：07079000707910开课学期：第4-5学期本课程课内总学时数：90本课程课外总学时数：0学分：5一、教学对象本大纲适用于化学专业本科。二、教学目的物理化学是化学专业的一门基础理论课。本课程的目的是在已学习过的一些先行课的基础上，运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究化学运动的普遍规律。通过物理化学的教学，使学生了解和掌握化学学科的基本原理，培养学生的理论思维能力，为将来进行教学和科学研究打下扎实的理论基础。三、教学要求本课程主要包括化学热力学、统计热力学、

2、化学动力学、电化学、表面化学等五大内容。通过教学的各个环节必须使学生达到各章所提出的基本要求。为了培养学生的独立工作能力，讲授内容要分清主次，在注重系统性的原则下，着重讲解教材的重点和难点。在教授方法上，要注重逻辑思路、理论联系实际。表面现象一章的大部分内容可由学生自学而达到教学的目的要求；统计热力学初步一章主要给学生讲清统计热力学的最基本方法，怎样把宏观性质与微观性质联系起来，内容上不做统一要求；第一章气体为选学内容，与先行课程重复，可根据具体情况适当安排一些练习以巩固或加深过去所学过的知识。习题课是重要的教学环节，教

3、师必须予以重视。讲授时要注意国家颁布的法定计量单位和符号系统。四、教学内容绪论（1学时）着重阐明物理化学的意义，介绍物理化学的学习方法。基本内容：1.物理化学的基本内容简介2.物理化学发展史3.学习物理化学的意义4.学习物理化学的一般科学方法第一章气体（自学）第二章热力学第一定律（13学时）通过本章的教学使学生初步了解热力学方法的特点，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应用于物理化学过程，能熟练地对热化学和理想气体几种过程中的功和热进行计算。基本要求：1.必须使学生准确掌握

4、热力学的基本概念。2.应使学生知道热、功和热力学能这三者的区别和联系。3.必须使学生充分理解状态函数的意义及其数学特性。4.明确焓的定义及意义。5.明确可逆过程及意义。6.较熟练地应用热力学第一定律计算理想气体在等温、等容、等压和绝热过程中ΔU、ΔH、Q和W的计算。(1)能熟练应用生成焓，燃烧热来计算反应热。会应用Hess定律和Kirchhoff定律。(2)了解Carnot循环的应用意义以及理想气体在诸过程的热和功的计算。基本内容：（一）热力学的概念和热力学的基本概念1.热力学的目的、内容、方法与局限性2.系统与环境3.

5、系统的状态的性质（状态、广度性质、强度性质）4.过程和途径（等温过程、等压过程、等容过程、相变过程、绝热过程、循环过程、化学过程）5.状态函数的全微分性质6.热平衡和热力学第零定律—温度的概念（二）热和功1.热2.功（体积功和非体积功，功的一般计算公式，体积功的计算）（三）热力学第一定律1.热力学能2.热力学第一定律文字表述和数字表达式（四）焓（等压热，等容热，焓的定义）（五）热容（Cp、Cv及其相应关系，Cp与温度的关系），热量的计算。（六）准静态过程与可逆过程（概念，功的计算）（七）热力学第一定律对理想气体的应用1.

6、理想气体的热力学能和焓，Gay-Lussac-Joule实验2.理想气体ΔU和ΔH的计算3.理想气体Cp与Cv的关系4.理想气体的等温可逆过程5.绝热过程的功和过程方程式（与等温过程功的比较）6.理想气体的Carnot循环（八）热力学第一定律对相变的应用（相变焓—补充内容）（九）热力学第一定律对实际气体的应用（Joule-Thomson效应）1.Joule-Thomson实验2.焦—汤系数及倒转温度3.气体的液化4.实际气体的热力学能和焓（十）热力学第一定律对化学反应过程的应用1.化学反应的热效应（等压热效应，等容热效应

7、，反应进度和热化学方程式，化学反应热效应的表示）2.Hess定律3.化学反应热效应的计算（生成焓、标准生成焓、燃烧焓、离子生成焓、键焓）4.反应热效应与温度的关系（Kirchhoff定律，非等温反应和绝热反应热效应的计算）重点与难点：热力学的基本概念；热力学第一定律及应用；Hess定律及化学反应热效应的计算；反应热效应与温度的关系。第三章热力学第二定律（12学时）本章主要讨论系统的过程方向与限度。熵与熵增加原理是本章的难点。熵的统计意义能使学生初步理解熵与第二定律的微观含义。热力学第三定律为以后计算物质的熵值与其他热力学

8、函数提供根据。由于化学反应一般可控制在恒温恒压下进行，所以Gibbs自由能的使用也是本章的重要内容之一。基本要求：1.了解一切自发过程的共同特征，明确热力学第二定理的意义。2.明确从Carnot定理得出Clausius不等式和熵函数的逻辑性，从而理解Clausius不等式的重要性与熵函数的概念。3.熟记并理解热力学函