《物理化學(xué)7》課程教學(xué)大綱

《物理化學(xué)3》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱物理化學(xué)（2-2）PhysicalChemistry(2-2)課程編碼SCC810512201開課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊（未設(shè)置）學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時48講授48實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時48適用專業(yè)化學(xué)工程與工藝授課語言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、無機(jī)及分析化學(xué)、高等數(shù)學(xué)（2-2）課程簡介（必修）物理化學(xué)研究由化學(xué)物質(zhì)所組成系統(tǒng)的平衡和變化規(guī)律。該學(xué)科從物質(zhì)的物理及化學(xué)變化的聯(lián)系出發(fā)，探討化學(xué)反應(yīng)以及與之相關(guān)物理過程的基本原理。該課程包括以下幾部分：經(jīng)典熱力學(xué)基本原理；熱力學(xué)原理在多組分體系、相平衡體系、化學(xué)反應(yīng)體系、電化學(xué)體系和界面體系中的應(yīng)用；探討宏觀熱力學(xué)的本質(zhì)——統(tǒng)計熱力學(xué)；系統(tǒng)變化的速率和歷程問題——化學(xué)動力學(xué)。通過學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生正確理解物理化學(xué)中重要的基本概念和基本原理，掌握基本計算，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ)；同時還應(yīng)使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練和邏輯思維能力的培養(yǎng)。Physicalchemistryisadisciplineconcerningthegeneralrulesthatgoverntheequilibriumandchangeofchemicalsystems.Itdealswiththebasicprinciplesofphysicalandchemicalchanges.Thiscourseincludesseveralpartsasfollows:thefundamentallawsofclassicalthermodynamics,theapplicationofthefundamentallawsinsystemsofmulti-components,phaseequilibrium,chemicalreaction,electrochemistryandinterfaces,explorationoftheessentialofmacroscopicthermodynamicsinstatisticthermodynamics,andtheissuesofrateandmechanismforthechangesofsystemsdiscussedinchemicalkinetics.Afterstudyingthiscourse,studentsareexpectedtohaveacorrectcomprehensionofimportantconceptsandprinciplesinphysicalchemistry.Theycanalsograspthebasicmethodsforcalculation.Theseknowledgeestablishesanecessarytheoreticalfoundationforstudyingthefollowingcourses.Inthemeantime,thestudentswillbetrainedinscientificmethodsandlogicalthinking.負(fù)責(zé)人（教師姓名）大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：使學(xué)生系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)的基本概念、原理和方法，加深對各類化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ)；使學(xué)生掌握一般的科學(xué)研究方法以及物理化學(xué)特有的研究問題的方法。是1.1,2.32M2目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題,及用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。是2.3三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第6章相平衡（下半部分）難點(diǎn)及重點(diǎn)：下述內(nèi)容主要為簡介與定性了解。////26.5二組分液態(tài)不互溶系統(tǒng)相圖液液溶解度圖；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；液液溶解度圖；會溶點(diǎn)；三相線M11講授1作業(yè)/自學(xué)36.6二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)液—固平衡相圖二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)液—固平衡相圖，熱分析法，冷卻曲線特征，有化學(xué)反應(yīng)的情況分析M11講授1作業(yè)/自學(xué)46.7二組分固態(tài)互溶系統(tǒng)液—固平衡相圖二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)液—固平衡相圖；二組分固態(tài)互溶系統(tǒng)液—固平衡相圖；二組分固態(tài)完全相溶系統(tǒng)液—固平衡相圖M11講授1作業(yè)/自學(xué)56.8三組分相圖三組分相圖表示法；基本規(guī)律；三組分有一對液體部分互溶系統(tǒng)的相圖和應(yīng)用分析M11講授1作業(yè)/自學(xué)6第7章電化學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)：原電池?zé)崃W(xué)、能斯特方程、電極電勢、電池的表達(dá)和設(shè)計。////77.1電化學(xué)的基本概念電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理和分類；電化學(xué)系統(tǒng)分類和特征；電極的概念；電極反應(yīng)；基本單元；法拉第電解定律M12講授2作業(yè)/自學(xué)87.2離子遷移數(shù)離子電遷移率的定義和影響規(guī)律；離子遷移數(shù)的定義、影響規(guī)律和及計算；M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)97.3電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的定義及計算；離子獨(dú)立運(yùn)動定律；電導(dǎo)的測定和應(yīng)用案例M1,M21.5講授1.5作業(yè)/自學(xué)107.4電解質(zhì)的活度電解質(zhì)的平均離子活度因子；平均活度；平均摩爾濃度；離子強(qiáng)度；德拜—休格爾極限公式及其應(yīng)用。M1,M21.5講授1.5作業(yè)/自學(xué)117.5可逆電池電池表達(dá)方法、可逆電池的判斷方法、原電池電動勢的測定M11講授1作業(yè)/自學(xué)127.6原電池?zé)崃W(xué)原電池?zé)崃W(xué)和能斯特方程:摩爾反應(yīng)Gibbs函數(shù)、摩爾反應(yīng)熵、摩爾反應(yīng)焓、可逆熱計算公式；活度對電動勢的影響；電動勢與平衡常數(shù)的關(guān)系M1,M21.5講授1.5作業(yè)/自學(xué)137.7電極電勢電動勢產(chǎn)生機(jī)理；電勢的分類；液接電勢的消除；標(biāo)準(zhǔn)氫電極和參考電極；電極能斯特方程；相關(guān)應(yīng)用案例M1,M22講授2作業(yè)/自學(xué)147.8電極種類第一類電極，第二類電極，第三類電極，氣體電極等概念和識別方法M10.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)157.9原電池設(shè)計三種情況的原電池設(shè)計方法，濃差電池的特征和案例M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)167.10極化作用分解電壓、極化作用、超電勢；濃差極化和電化學(xué)極化；極化的結(jié)果和應(yīng)用M11講授1作業(yè)/自學(xué)177.11電解時的電極反應(yīng)順序析出電勢和計算方法；電極反應(yīng)順序判斷原則；具體案例分析M11講授1作業(yè)/自學(xué)18第8章化學(xué)動力學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：具有簡單級數(shù)的反應(yīng)動力學(xué)方程特征；復(fù)雜反應(yīng)動力學(xué)方程的推導(dǎo)；活化能的概念；阿累尼烏斯公式;碰撞理論與過渡態(tài)理論////198.1化學(xué)動力學(xué)基本概念反應(yīng)速率表示方法；速率測定方法；基元和非基元反應(yīng)；質(zhì)量作用定量；反應(yīng)級數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)M1,M22.5講授2.5作業(yè)/自學(xué)208.2具有簡單級數(shù)的速率方程速率方程積分式，零級、一級、二級、n級反應(yīng)；半衰期和計算方法；具體案例分析和計算。M1,M22.5講授2.5作業(yè)/自學(xué)218.3速率方程的確定確定速率方程級數(shù)、速率常數(shù)的幾種方法介紹M1,M21.5講授1.5作業(yè)/自學(xué)228.4溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響不同方式；阿累尼烏斯公式、活化能；具體案例分析和計算。M1,M22講授2作業(yè)/自學(xué)238.5復(fù)合反應(yīng)對行、平行、連串反應(yīng)的概念和動力學(xué)方程M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)248.6復(fù)雜反應(yīng)的近似處理平衡態(tài)和穩(wěn)態(tài)近似法；速率決定步驟；具體案例分析和計算M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)258.7鏈反應(yīng)鏈反應(yīng)的引發(fā)、傳遞和終止；支鏈反應(yīng)和直鏈反應(yīng)M1,M20.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)268.8反應(yīng)速率理論簡介氣體反應(yīng)碰撞理論、勢能面和過渡狀態(tài)理論M1,M20.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)278.9光化學(xué)反應(yīng)光化反應(yīng)的概念及定律；速率方程的確定M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)288.10催化作用催化作用的通性及單相、多相催化反應(yīng)；能量曲線特征M1,M20.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)29第9章界面現(xiàn)象重點(diǎn)和難點(diǎn)：附加壓力、開爾文公式、朗格繆爾理論、溶液吸附////309.1界面張力界面張力的定義和測定方法，變化規(guī)律；界面吉布斯函數(shù)；比表面能M11講授1作業(yè)/自學(xué)319.2彎曲液面的附加壓力彎曲液面的附加壓力規(guī)律，拉普拉斯公式；毛細(xì)現(xiàn)象和計算方法M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)329.3開爾文公式開爾文公式、亞穩(wěn)狀態(tài)及新相生成現(xiàn)象解釋M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)339.4固體表面上的吸附作用吸附的概念；吸附分類；吸附等溫線；吸附容量；朗格繆爾理論單分子層吸附理論；其它吸附理論簡介M1,M21講授1作業(yè)/自學(xué)349.5潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象分類和界面張力關(guān)系的分析；楊氏方程和鋪展系數(shù)M11講授1作業(yè)/自學(xué)359.6溶液表面的吸附溶液表面的吸附定義；現(xiàn)象分類；溶液的表面吸附—吉布斯公式；表面活性劑；CMC的概念與測定方法M11講授1作業(yè)/自學(xué)36第10章膠體化學(xué)憎液溶膠動力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)；雙電層理論；電動電勢；溶膠穩(wěn)定理論和聚沉規(guī)則////3710.1概論膠體的定義，分類；膠體的三大特征；膠體的制備和凈化方法M11講授1作業(yè)/自學(xué)3810.2膠體分散體系的動力學(xué)性質(zhì)布朗運(yùn)動；擴(kuò)散；沉降M10.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)3910.3膠體分散體系的光學(xué)性質(zhì)丁達(dá)爾效應(yīng)；光散射M10.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)4010.4膠體分散體系的電學(xué)性質(zhì)電泳；電滲；電動電勢；雙電層理論；憎液溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)；膠體穩(wěn)定性理論；憎液溶膠的穩(wěn)定與聚沉；聚沉規(guī)則M11.5講授1.5作業(yè)/自學(xué)4110.5乳狀液乳狀液的分類與鑒別；乳化與破乳方法M11講授1作業(yè)/自學(xué)4210.6高分子溶液高分子溶液的滲透壓；唐南平衡、鹽析M10.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)43第11章統(tǒng)計熱力學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：能級、能級分布、微觀狀態(tài)分布概念；配分函數(shù)概念和意義////4411.1前言統(tǒng)計熱力學(xué)基本任務(wù)和統(tǒng)計對象的概念M11講授1作業(yè)/自學(xué)4511.2微觀粒子的運(yùn)動形式微觀粒子的5種運(yùn)動形式名稱、計算公式，計算示例；能級和簡并度的概念M11講授1作業(yè)/自學(xué)4611.3能級分布和微態(tài)分布能級、能級分布、微觀狀態(tài)分布；最概然分布與平衡分布；計算公式；熱力學(xué)概率M11.5講授1.5作業(yè)/自學(xué)4711.4玻爾茲曼分布玻爾茲曼分布公式、配分函數(shù)的定義和意義M11講授1作業(yè)/自學(xué)4811.5配分函數(shù)計算配分函數(shù)析因子性質(zhì)，配分函數(shù)受能量零點(diǎn)的影響方式，配方函數(shù)計算公式簡介M11講授1作業(yè)/自學(xué)4911.6熱力學(xué)函數(shù)計算熱力學(xué)能、熱容、熵、吉布斯函數(shù)、亥姆霍茲函數(shù)、焓的統(tǒng)計熱力學(xué)計算方法簡介M10.5講授0.5作業(yè)/自學(xué)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.平均每章布置5道以上題目，平均每1個重要知識點(diǎn)1道題以上。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時上交、是否獨(dú)立完成評分。3.考核學(xué)生對物理化學(xué)基本原理與重要知識的掌握能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力題型主要包括選擇和計算題。15%2大作業(yè)本課程要求能夠歸納總結(jié)主要章節(jié)基本原理、概念、公式，并利用基本原理對生活、生產(chǎn)等方面的現(xiàn)象與過程進(jìn)行理論分析，其中涉及的物理化學(xué)知識應(yīng)具有清晰的理解。10%3期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對物理化學(xué)基本原理的掌握情況，綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有選擇題、填空題、簡答題、計算題等。60%4課堂表現(xiàn)隨機(jī)或通過課堂小測方式檢查學(xué)生上課精力投入情況、回答問題情況；是否有明顯擾亂課堂秩序、不服從任課教師組織行為;組織一定數(shù)量的隨堂測驗(yàn)，評價學(xué)生對于剛學(xué)習(xí)知識的掌握情況和學(xué)習(xí)態(tài)度。10%5考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名、課代表點(diǎn)名、提問等5%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)15%A-獨(dú)立思考、按時完成，解題思路清晰、步驟完整、作答規(guī)范、答案準(zhǔn)確、書寫工整；B-獨(dú)立思考、按時完成，解題思路清晰、作答規(guī)范、步驟完整、答案準(zhǔn)確；C-按時完成，解題思路比較清晰、作答比較規(guī)范、步驟比較完整、答案較準(zhǔn)確；作業(yè)抄襲，未能按時完成，解題思路混亂。2M1大作業(yè)10%A-清楚物理化學(xué)在科學(xué)、工程等領(lǐng)域的應(yīng)用原理，能夠結(jié)合實(shí)際案例做出理論分析，并能夠進(jìn)行相關(guān)的預(yù)測。B-對于物理化學(xué)在科學(xué)、工程等領(lǐng)域的應(yīng)用原理比較清楚，并能夠結(jié)合實(shí)際案例做出比較合理的理論分析。C-對于物理化學(xué)在科學(xué)、工程等領(lǐng)域的應(yīng)用原理比較清楚。D-對于物理化學(xué)在科學(xué)、工程等領(lǐng)域的應(yīng)用原理不清楚。3M1期末考試60%（見試卷評分標(biāo)準(zhǔn)）4M1課堂表現(xiàn)10%A-精神狀態(tài)飽滿，回答問題準(zhǔn)確且無明顯違反課堂紀(jì)律;B-精神狀態(tài)良好，問題回答較好或針對小測問題作答部分正確且無明顯違反課堂紀(jì)律;C-精神狀態(tài)一般，問題回答一般或針對小測問題作答部分正確且無明顯違反課堂紀(jì)律;D-精神狀態(tài)較差，回答問題有誤或針對小測問題無法作答或有明顯違反課堂紀(jì)律的記錄；明顯違反紀(jì)律擾亂教師和其他學(xué)生課程秩序，情況嚴(yán)重的當(dāng)做一次或多次缺勤處理。5M1考勤5%A-全勤;B-缺勤1-2節(jié);C-缺勤3-4節(jié);D-缺勤5-15節(jié)；遲到、早退累計2節(jié)次計1節(jié)缺勤；缺勤次數(shù)累計16節(jié)（占1/3）或以上的，課程總評認(rèn)定為不及格。6M2平時作業(yè)15%A-獨(dú)立思考、按時完成，解題思路清晰、步驟完整、作答規(guī)范、答案準(zhǔn)確、書寫工整；B-獨(dú)立思考、按時完成，解題思路清晰、作答規(guī)范、步驟完整、答案準(zhǔn)確；C-按時完成，解題思路比較清晰、作答比較規(guī)范、步驟比較完整、答案較準(zhǔn)確；作業(yè)抄襲，未能按時完成，解題思路混亂。7M2大作業(yè)10%A-清楚物理化學(xué)在科學(xué)、工程等領(lǐng)域的應(yīng)用原理，能夠結(jié)合實(shí)際案例做出理論分析，并能夠進(jìn)行相關(guān)的預(yù)測