物理化學(xué)課程教學(xué)大綱

1、物理化學(xué)課程教學(xué)大綱 一、課程基本情況課程編號 素質(zhì)學(xué)分?jǐn)?shù)41.課程名稱（中文）物理化學(xué)（英文）Physical Chemistry2.課程類別專業(yè)素質(zhì)教育 非專業(yè)素質(zhì)教育 特殊素質(zhì)教育必修 選修 自修； 核心素質(zhì)教育 非核心素質(zhì)教育3.課程學(xué)時及其分配總學(xué)時：72理論教學(xué)學(xué)時：72實(shí)踐教學(xué)學(xué)時：04.適用院系、專業(yè)生命科學(xué)學(xué)院制藥工程系5.先修課程預(yù)備知識有機(jī)化學(xué)分析化學(xué)藥學(xué)導(dǎo)論大學(xué)數(shù)學(xué)化學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動力學(xué)無機(jī)化學(xué)二、本門課程的意義、作用及教學(xué)目的、要求1、本門課程的意義、作用意義：物理化學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，是用物理的原理和方法來研究化學(xué)中最基本的規(guī)律和理論，它所研究的是普

2、遍適用于各個化學(xué)分支的理論問題，物理化學(xué)曾被稱為理論化學(xué)。 作用：物理化學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)方法已滲透到藥學(xué)學(xué)科的各個領(lǐng)域，為藥學(xué)的發(fā)展提供了理論與實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。本課程的任務(wù)是學(xué)習(xí)物理化學(xué)的基本原理，掌握化學(xué)反應(yīng)的平衡規(guī)律和速率規(guī)律。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握并應(yīng)用必需的物理化學(xué)基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)藥學(xué)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。2、教學(xué)目的及要求目的：【專業(yè)素質(zhì)】知識目標(biāo)：（1）掌握化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動力學(xué)；（2）熱力學(xué)第一定律是關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的定律，通過它可以計算出一個化學(xué)反應(yīng)在特定條件下進(jìn)行時能夠放出或需要吸收多少能量；（3）通過熱力學(xué)第二定律，判斷過程進(jìn)行方向和限度。能力目標(biāo)：（1）使學(xué)生通過對熱力學(xué)第一定

3、律、第二定律以及其在PVT、化學(xué)反應(yīng)、相變中應(yīng)用的學(xué)習(xí)，學(xué)會如何通過化學(xué)來經(jīng)濟(jì)合理地生產(chǎn)產(chǎn)品和獲取能量；（2）為學(xué)生以后進(jìn)行專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文的完成以及專業(yè)實(shí)踐打下重要的基礎(chǔ)。方法目標(biāo)：掌握自主學(xué)習(xí)的方法，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣?！痉菍I(yè)素質(zhì)】 （1）科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)； （2）開拓創(chuàng)新的精神； （3）誠實(shí)守信的品質(zhì)； （4）獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。要求： （1）熟練掌握熱力學(xué)第一定律、第二定律和第三定律的內(nèi)容。明確熱力學(xué)中的基本概念。掌握熱力學(xué)處理問題的方法。熟悉熱力學(xué)中的基本運(yùn)算。理解多組分體系偏摩爾量的意義，掌握化學(xué)勢的意義及應(yīng)用。 （2）掌握平衡的概念。能根據(jù)熱力學(xué)函數(shù)計算化學(xué)反應(yīng)

4、的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，掌握一些因素對平衡的影響并作定量計算。 （3）掌握相律的物理意義及其在相圖中的應(yīng)用。掌握Clapeyron方程和Clapeyron-Clausius方程。掌握二組分氣液、固液平衡體系的典型相圖。掌握杠桿規(guī)則。掌握三組分體系組成表示法。了解三組分體系相圖的特征及其的應(yīng)用。 三、課程內(nèi)容 第一章 氣體的PVT關(guān)系【學(xué)時】4學(xué)時【要點(diǎn)】 一、理想氣體狀態(tài)方程 二、道爾頓、阿馬加定律 三、液體的飽和蒸汽壓 四、范德華方程【重點(diǎn)】狀態(tài)方程；分壓和分體積的概念及定律。 【難點(diǎn)】實(shí)際氣體的液化和臨界狀態(tài)；飽和蒸氣壓的概念?！菊n程內(nèi)容】 第一節(jié) 理想氣體狀態(tài)方程一、理想氣體狀態(tài)方程二、理想氣體

5、模型三、摩爾氣體常數(shù) 第二節(jié) 理想氣體混合物一、混合物的組成二、理想氣體狀態(tài)方程對理想氣體混合物的應(yīng)用三、道爾頓定律四、阿馬加定律 第三節(jié) 真實(shí)氣體的液化及臨界參數(shù)一、液體的飽和蒸汽壓 二、臨界參數(shù)三、真實(shí)氣體的p-Vm圖及氣體的液化 第四節(jié) 真實(shí)氣體狀態(tài)方程一、真實(shí)氣體的pVm -p圖及波義爾溫度二、范德華方程三、維里方程四、其他重要方程舉例 第五節(jié) 對應(yīng)狀態(tài)原理及普遍化壓縮因子圖一、壓縮因子二、對應(yīng)狀態(tài)原理三、普遍化壓縮因子圖 第二章 熱力學(xué)第一定律【學(xué)時】14學(xué)時【要點(diǎn)】 一、功和熱 二、熱力學(xué)能 三、熱力學(xué)第一定律 四、恒容熱 五、恒壓熱及焓 六、摩爾熱容 七、相變焓 八、化學(xué)反應(yīng)焓

6、九、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓的計算 十、可逆體積功的計算【重點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)熱及用燃燒熱、生成熱計算反應(yīng)熱；基爾霍夫定律。 【難點(diǎn)】體積功的計算；熱力學(xué)第一定律，在相變過程、理想氣體在各種過程中的U、H、Q及W的計算；理想氣體的絕熱可逆過程的過程方程式的推導(dǎo)?！菊n程內(nèi)容】 第一節(jié) 基本概念及術(shù)語 一、系統(tǒng)與環(huán)境 二、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù) 三、過程與途徑 四、功和熱 五、熱力學(xué)能 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律 一、熱力學(xué)第一定律 二、封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)形式 三、焦耳實(shí)驗(yàn) 第三節(jié) 恒容熱、恒壓熱及焓 一、恒容熱 二、恒壓熱及焓 第四節(jié) 摩爾熱容 一、摩爾定容熱容 二、摩爾定壓熱容 三、Cp,m與Cv,m的關(guān)系 四

7、、Cp,m（Cv,m）隨T的變化 五、平均摩爾熱容 第五節(jié) 相變焓一、摩爾相變焓二、摩爾相變焓隨溫度的變化 第七節(jié) 化學(xué)反應(yīng)焓一、反應(yīng)進(jìn)度二、摩爾反應(yīng)焓三、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓四、Qp,m與Qv,m的關(guān)系 第八節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓的計算一、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓二、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓三、基?；舴蚬?第十節(jié) 可逆過程與可逆體積功一、可逆過程二、可逆體積功的計算 第三章 熱力學(xué)第二定律【學(xué)時】16學(xué)時【要點(diǎn)】一、熱力學(xué)第二定律；二、卡諾循環(huán)；三、克勞修斯不等式；四、熵變的計算；五、熱力學(xué)第三定律；六、麥克斯韋關(guān)系式【重點(diǎn)】熱力學(xué)第二定律；克勞修斯不等式及其推導(dǎo)；熵和熵增原理；熵變的計算及熵判據(jù)；吉布斯函數(shù)G?！倦y點(diǎn)

8、】S、G與F值的計算?！菊n程內(nèi)容】 第一節(jié) 熱力學(xué)第二定律一、自發(fā)過程二、熱、功轉(zhuǎn)換三、熱力學(xué)第二定律第二節(jié) 卡諾循環(huán)與卡諾定理一、卡諾循環(huán)二、卡諾定理 第三節(jié) 熵與克勞修斯不等式1、 熵的導(dǎo)出2、 克勞修斯不等式3、 熵增原理 第四節(jié) 熵變的計算一、單純pVT變化過程熵變計算二、相變過程熵變計算三、環(huán)境熵變計算 第五節(jié) 熱力學(xué)第三定律及化學(xué)變化過程熵變的計算1、 熱力學(xué)第三定律2、 規(guī)定熵與標(biāo)準(zhǔn)熵3、 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵 第六節(jié) 亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)一、亥姆霍茲函數(shù)二、吉布斯函數(shù)三、A及G的計算 第七節(jié) 熱力學(xué)基本方程及麥克斯韋關(guān)系式1、 熱力學(xué)基本方程2、 U,H,A,G的一階偏導(dǎo)數(shù)關(guān)系式

9、3、 麥克斯韋關(guān)系式4、 其他重要的熱力學(xué)關(guān)系式 第八節(jié) 熱力學(xué)第二定律在單組份系統(tǒng)相平衡中的應(yīng)用一、克拉佩龍方程二、克勞修斯克拉佩龍方程 第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)【學(xué)時】8學(xué)時【要點(diǎn)】 一、溶液組成表示法及相互關(guān)系； 二、偏摩爾量與化學(xué)勢的概念，偏摩爾量的集合公式、偏摩爾數(shù)量的求法； 三、化學(xué)勢的定義和化學(xué)勢判據(jù)，化學(xué)勢與溫度、壓力的關(guān)系； 四、拉烏爾定律與亨利定律。 五、氣體的化學(xué)勢、逸度及逸度系數(shù)的定義?！局攸c(diǎn)】偏摩爾量與化學(xué)勢；拉烏爾定律與亨利定律；氣體的化學(xué)勢、逸度及逸度系數(shù)的定義。【難點(diǎn)】溶液中組分的化學(xué)勢；標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇；活度與活度系數(shù)的定義和測定方法；稀溶液的依數(shù)性。【課程內(nèi)容】

10、第一節(jié) 偏摩爾量一、問題的提出二、偏摩爾量三、偏摩爾量的測定法舉例四、偏摩爾量與摩爾量的差別五、吉布斯-杜亥姆方程六、偏摩爾量之間的函數(shù)關(guān)系第二節(jié) 化學(xué)勢一、化學(xué)勢的定義二、多相多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程三、化學(xué)勢判據(jù)及應(yīng)用舉例 第三節(jié) 氣體組分的化學(xué)勢1、 純理想氣體的化學(xué)勢2、 理想氣體混合物中任一組分的化學(xué)勢3、 純真實(shí)氣體的化學(xué)勢4、 真實(shí)氣體混合物中任一組分的化學(xué)勢 第四節(jié) 逸度及逸度因子 一、逸度及逸度因子2、 逸度因子的計算及普遍化逸度因子圖 第五節(jié) 拉烏爾定律和亨利定律一、拉烏爾定律二、亨利定律 第六節(jié) 理想液態(tài)混合物1、 理想液態(tài)混合物2、 理想液態(tài)混合物中任一組分的化學(xué)勢3

11、、 理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì) 第七節(jié) 理想稀溶液一、溶劑的化學(xué)勢二、溶質(zhì)的化學(xué)勢三、其他組成標(biāo)度表示的溶質(zhì)的化學(xué)勢 第八節(jié) 活度及活度因子一、真實(shí)液態(tài)混合物二、真實(shí)溶液 第九節(jié) 稀溶液的依數(shù)性1、 溶劑蒸汽壓下降2、 凝固點(diǎn)降低3、 沸點(diǎn)升高4、 滲透壓 第五章 化學(xué)平衡【學(xué)時】12學(xué)時【要點(diǎn)】 一、化學(xué)平衡的熱力學(xué)條件及化學(xué)反應(yīng)等溫方程式。標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)fGm。 二、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K的意義和的測定，K、平衡組成及平衡轉(zhuǎn)化率的計算。 三、理想氣體反應(yīng)和復(fù)相反應(yīng)的平衡常數(shù)和平衡組成的計算，K和Kp、Kc、Kx之間的換算?！局攸c(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)等溫方程式；平衡組成及平衡轉(zhuǎn)化率的計算；化學(xué)反應(yīng)等壓方程式

12、，各種因素對平衡的影響；分解壓力和分解溫度的概念和計算?！倦y點(diǎn)】反應(yīng)過程G的意義；實(shí)際氣體反應(yīng)、液相反應(yīng)的平衡常數(shù)及其各種表達(dá)式。【課程內(nèi)容】第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的方向及平衡條件第2節(jié) 理想氣體反應(yīng)的等溫方程及標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 一、理想氣體反應(yīng)的等溫方程 二、理想氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 三、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之間的關(guān)系 四、有純凝聚態(tài)物質(zhì)參加的理想氣體化學(xué)反應(yīng) 五、理想氣體反應(yīng)平衡常數(shù)的不同表示法 第三節(jié) 平衡常數(shù)及平衡組成的計算 一、rGm及K的計算 二、K的實(shí)驗(yàn)測定及平衡組成的計算 第四節(jié) 溫度對標(biāo)準(zhǔn)平衡常熟的影響 一、范特霍夫方程 第6章 相平衡【學(xué)時】12學(xué)時【要點(diǎn)】 一、相律的推導(dǎo)過程

13、，應(yīng)用； 二、單組分體系相圖； 三、二組分完全互溶雙液系的px圖、Tx圖、杠桿規(guī)則及有關(guān)計算。四、部分互溶雙液系、不互溶雙液系及水蒸氣蒸餾原理。 五、形成簡單低共熔混合物的固液體系，形成穩(wěn)定化合物和形成不穩(wěn)定化合物的固液體系，固態(tài)完全互溶、部分互溶的固液體系的相圖。相圖繪制的幾種常用方法，步冷曲線。 6、 三組分體系的組成表示法，部分互溶的三液系、三組分鹽水體系、形成水合物的體系。 七、分配定律與萃取效率及相圖說明。 【重點(diǎn)】 一、相律的推導(dǎo)及其應(yīng)用。 二、二組分氣液平衡的px圖、Tx圖、杠桿規(guī)則?！倦y點(diǎn)】形成穩(wěn)定化合物和形成不穩(wěn)定化合物的固液體系，固態(tài)部分互溶的固液體系。【課程內(nèi)容】 第一節(jié)

14、 相律1、 基本概念2、 相律3、 幾點(diǎn)說明第2節(jié) 單組分系統(tǒng)相圖一、水的相圖二、硫的相圖 第三節(jié) 二組分系統(tǒng)理想液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖一、壓力組成圖二、杠桿規(guī)則三、溫度組成圖 第四節(jié) 二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖一、壓力組成圖二、溫度組成圖 第五節(jié) 精餾原理 第六節(jié) 二組分液態(tài)部分互溶及完全不互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖一、部分互溶液體的相互溶解度二、共軛溶液的飽和蒸汽壓三、部分互溶系統(tǒng)的溫度組成圖四、完全不互溶系統(tǒng)的溫度組成圖 第七節(jié) 二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)液-固平衡相圖一、相圖的分析二、熱分析法三、溶解度法 第八節(jié) 生成化合物的二組分凝聚系統(tǒng)相圖一、生成穩(wěn)定化合物系統(tǒng)二、生成不穩(wěn)定

15、化合物系統(tǒng) 第九節(jié) 二組分固態(tài)互溶系統(tǒng)液-固平衡相圖一、固態(tài)完全互溶系統(tǒng)二、固態(tài)部分互溶系統(tǒng) 第十節(jié) 三組分系統(tǒng)液-液平衡相圖一、三組分系統(tǒng)的圖解表示法二、三組分系統(tǒng)對液體部分互溶的恒溫液液相圖三、溫度對相平衡影響的表示法【學(xué)時分配】授課內(nèi)容總學(xué)時 其中：理論 其中：實(shí)驗(yàn)第一章 氣體的PVT關(guān)系64第二章 熱力學(xué)第一定律16133第三章 熱力學(xué)第二定律16124第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)844第五章 化學(xué)平衡1284第六章 相平衡1293總復(fù)習(xí)22合計725418注： 1、理論54學(xué)時，實(shí)驗(yàn)18學(xué)時。 2、每個教學(xué)單元的三習(xí)題：見習(xí)題清單。 四、實(shí)踐環(huán)節(jié)課程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本課程共5項滴

16、定技能訓(xùn)練，學(xué)生必須掌握1 項單項基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，8項綜合技能訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐R目標(biāo)：掌握各類滴定分析技能的原理及注意事項； 能力目標(biāo)：掌握各類滴定分析技能的操作技能； 素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)，實(shí)事求是的工作態(tài)度。實(shí)驗(yàn)名稱：包括單項技能項目和綜合技能項目單項技能項目：滴定分析基本操作練習(xí)綜合技能項目：燃燒熱的測定、液體飽和蒸氣壓的測定、雙液系的氣液平衡相圖、液相平衡、恒溫槽的裝配和性能。五、建議教學(xué)方法開發(fā)內(nèi)化教學(xué)法六、答疑安排主要在課間、課外進(jìn)行?？梢砸粚σ缓鸵粚Χ嘀苯咏涣?，也可以互聯(lián)網(wǎng)為手段，隨時進(jìn)行網(wǎng)上輔導(dǎo)。七、素質(zhì)考試方式及試題庫素質(zhì)考試方式：閉卷與開卷相結(jié)合形式（閉卷占50%，開卷占50%）試題庫：見素質(zhì)考試試題庫八、所需教學(xué)條件1、本課程所需的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件課程配備了設(shè)施與功能較為完善的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，制定了嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)管理制度、由專人對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理。 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室面積120 m2，配有物品準(zhǔn)備間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容配備了完善的儀器,如阿貝折光儀、沸點(diǎn)儀、微型測壓計、真空泵、