物理化学a课程教学大纲修订

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1、《物理化学》A课程教学大纲（修订）课程名称：PhysicalChemistryA课程类型：学科基础课学时：112学分：7.0适用对象：适用于普通高等院校化学与应用化学专业本科生。一.课程的性质、目的和任务物理化学是从化学现象与物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科。它运用数学、物理学等基础科学的理论和实验方法，研究化学变化包括相变化和pVT变化中的平衡规律和速率规律，以及这些规律与物质微观结构的关系。由于它所研究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题，所以物理化学曾称为理论化学。物理化学包括理论教学及实验

2、教学。在我校，物理化学实验已单独设课，故本大纲不包括实验教学内容。物理化学理论研究的方法为热力学方法、动力学方法、量子力学方法及统计热力学方法。本大纲要求掌握热力学方法、动力学方法和统计热力学方法，量子力学方法将作为单独一门课程讲授，不在本大纲要求之内。学习物理化学课的作用有两个：一是掌握物理化学的基本知识，加强对自然现象本质的认识，并作为其它与化学有关的技术科学的发展基础；二是学习物理化学的科学思维方法，培养学生获得知识并用来解决实际问题的能力。通过本门课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学的基本概

3、念、基本理论和基本计算方法。应使学生得到一般科学方法的进一步训练，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。特别是通过热力学和动力学的学习，使学生进一步熟悉从实验结果出发进行归纳、演绎及由假设和模型上升为理论，并结合具体条件应用理论解决具体问题的一般的科学方法。为进一步学习其它课程打下基础。二、课程基本要求1.化学热力学(1)热力学基础理解第一、二、三定律的叙述及数学表达式，明确内能，焓，熵，吉布斯函数，亥姆霍兹函数，标准生成焓，标准熵及标准生成吉布斯函数的定义并会应用。较熟练的应用热力学基本方程。(

4、2)多组分系统热力学及相平衡理解偏摩尔量及化学势的概念，会从相平衡条件推导克拉佩龙方程和克—克方程，并能应用这些方程进行有关的计算。理解相律，并会利用相律来解决问题，能够根据不同条件绘制出单组分，二组分系统的相图，并能熟练地分析相图，利用相图解释问题。(3)化学平衡明确标准平衡常数的定义，了解等温方程和等压方程的推导，并会应用。2.统计热力学了解统计热力学中的基本概念，理解波尔兹曼分布的意义和应用，了解配分函数的计算，了解热力学函数与配分函数的关系。3.电化学3了解表征电解质溶液动电性质和静电性质的物理

5、量，并能熟练进行这些物理量之间的求解，了解可逆电池的概念，能够熟练运用能斯特方程，原电池热力学公式进行计算。能运用电化学原理、化学平衡原理理解电动势测定的各类应用。了解极化作用和超电势，了解在电极上发生电化学反应的规律；了解金属的电化学腐蚀和金属的防腐。4.化学动力学明确化学反应速率，反应速率常数及反应级数的概念，掌握通过实验建立速率方程的方法，掌握零级，一级和二级反应的速率方程及其应用，典型复合反应。理解复杂反应速率近似处理的几种方法。理解阿累尼乌斯公式的意义并会应用，明确指前因子及活化能的含义。了解

6、有效碰撞理论和过渡状态理论的有关概念。了解溶液中反应的特征；了解光化学第一、二定律及量子效率的概念，明确光化反应的机理，能从机理导出速率方程，会计算量子效率；了解催化剂的特征，催化反应的一般机理。了解多相催化反应的必要步骤，了解气固相催化反应动力学。5.表面物理化学及胶体化学理解表面张力及表面吉布斯函数的概念及其与接触角，润湿，铺展的联系，了解弯曲液面对热力学性质的影响，了解拉普拉斯公式及开尔文公式的应用。了解固体表面的等温吸附及郎缪尔吸附等温式。了解溶液表面的吸附及吉布斯吸附等温式。了解胶体系统的制备

7、，胶团结构，胶体系统的光学性质，胶体系统的动力性质，胶体系统的电学性质，胶体的稳定与聚沉。了解大分子溶液的粘度和唐南平衡。做好习题是学好本课程的重要内容，习题数量建议在100－150题左右。三、课程内容及学时分配1.绪论（1学时）物理化学课程的目的和内容；学习物理化学的要求及方法；物理量的表示及运算。2.气体的pVT关系（5学时）气体分子的动理论，分子运动的速率分布、平动能分布、重力场分布，理想气体状态方程，理想气体混合物，分压定律，分体积定律，气体的液化，真实气体状态方程方程。对应状态原理，压缩因子图

8、。3.热力学第一定律（13学时）（1）热力学第一定律：第零定律，概念，术语，第一定律，恒压热，恒容热，焓。（2）过程热的计算：热容，相变热，化学反应热，盖斯定律。（3）可逆体积功的计算：可逆过程及可逆体积功。（4）相变焓和摩尔反应焓的计算。（5）节流膨胀和焦耳－汤姆逊效应。4.热力学第二定律（12学时，含热力学第一、二定律两部分的一次习题课）卡诺循环，热力学第二定律，过程可能性判据，熵和熵增原理，熵变的计算，热力学第三定律，亥姆霍兹函数和吉