《物理化學》理論教學大綱（供四年制本科藥學、藥物制劑專業(yè)使用）

PAGE《物理化學》理論教學大綱（供四年制本科藥學、藥物制劑專業(yè)使用）?前言物理化學是藥學各相關專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課。物理化學課程教學內容包括化學熱力學、化學動力學、表面化學、膠體化學、相平衡等方面的基本知識、原理。通過學習學生能基本解決化學（藥學）反應系統(tǒng)變化方向與限度方面的問題；能解決化學（藥學）反應系統(tǒng)速率與機理的問題；具有進一步學習藥理學、藥物化學、藥物制劑學等課程必需的基本知識與技能。物理化學課程包括理論教學和實驗教學。通過本門課程的學習，學生應比較牢固的掌握物理化學的基本原理及知識，同時使學生在科學方法的訓練和邏輯思維能力的培養(yǎng)方面得到提高。這種訓練和培養(yǎng)應貫穿在課程教學整個過程中，使學生體會和掌握怎樣由實驗結果出發(fā)進行歸納和演繹，或將假設和模型上升為理論，并結合具體條件應用理論解決具體問題的方法。本大綱適用于四年制本科藥學、藥物制劑專業(yè)使用?，F(xiàn)將大綱使用中有關問題說明如下：一

為了使教師和學生更好地掌握教材，大綱每一章節(jié)均由教學目的、教學要求和教學內容三部分組成。教學目的注明教學目標，教學要求分掌握、熟悉和了解三個級別，教學內容與教學要求級別對應，并統(tǒng)一標示(核心內容即知識點以下劃實線，重點內容以下劃虛線，一般內容不標示)便于學生重點學習。二

教師在保證大綱核心內容的前提下，可根據不同教學手段,講授重點內容和介紹一般內容。三

總教學參考學時為116學時，理論與實驗學時之比1.4：1。即理論學時68學時，實驗48學時。四

教材：《物理化學》，人民衛(wèi)生出版社，李三鳴主編，第7版，2013年。Ⅱ正文緒論一教學目的了解物理化學的任務和內容及在藥學中的作用及學習方法。二教學要求了解物理化學的任務與內容，了解物理化學的發(fā)展簡史、理解物理化學與藥學的關系、了解物理化學的學習方法。三教學內容物理化學的任務與內容、物理化學的發(fā)展及其與藥學的關系、物理化學的學習方法。第一章熱力學第一定律一教學目的掌握熱力學基本概念、熱力學第一定律表達式及意義、體積功及可逆過程；熟悉熱力學第一定律應用及相關計算；了解節(jié)流膨脹的特征。二教學要求（一）掌握：系統(tǒng)與環(huán)境、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)、熱和功基本的概念和性質；狀態(tài)函數(shù)與過程變量的差異；熱力學第一定律的表達式及其意義；內能、焓、熱容的定義及其性質；準靜態(tài)過程與可逆過程的特點與意義。（二）熟悉：熱力學第一定律在氣體簡單狀態(tài)變化、相變化和化學變化等系統(tǒng)中的應用；計算典型過程中的Q、W、△U和△H；利用標準生成焓和標準燃燒焓計算化學反應的熱效應；（三）了解：節(jié)流膨脹的概念與意義；熱效應的測定方法；等壓熱效應與等容熱效應。溫度對化學反應熱效應的影響。三教學內容（一）化學熱力學熱力學的方法與局限、系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)的性質、熱力學平衡態(tài)、狀態(tài)函數(shù)與狀態(tài)方程、過程與途徑、熱和功、焓、熱容、可逆過程與不逆過程。（二）內能、體積功、熱力學第一定律的數(shù)學表達式及應用（等溫過程、絕熱過程、等容過程、等壓過程、節(jié)流膨脹過程）。（三）等容與等壓熱效應、反應進度、熱化學方程式、化學反應熱效應的計算(赫斯定律、生成焓、燃燒焓)、基爾霍夫定律。第二章熱力學第二定律一教學目的通過學習掌握熱力學第二定律的幾種表述形式、掌握卡諾循環(huán)的特征及卡諾定律、掌握熵函數(shù)、亥姆霍茲能、吉布斯能的導出及意義；熟悉熵變、亥姆霍茲能變、吉布斯能變相關計算，了解熱力學第三定律和規(guī)定熵，熱力學基本方程。二教學要求（一）掌握：熱力學第二定律的本質；熵增加原理和克勞修斯不等式在系統(tǒng)變化方向和限度判別中的意義，△S、△F、△G判據及其應用條件、并能熟練應用到典型系統(tǒng)變化中:理想氣體簡單狀態(tài)變化、可逆與不可逆相變、化學變化。（二）熟悉：上述變化過程中系統(tǒng)△S、△F、△G及環(huán)境△S的計算；熱力學基本方程及其適用條件。（三）了解：自發(fā)過程的共同特征、熵與混亂度的關系；熱力學第二定律的表達式及其意義；熱力學第三定律和規(guī)定熵；熱力學基本方程。三教學內容（一）自發(fā)過程的特征、熱力學第二定律的克勞修斯、開爾文表述。（二）熱機、卡諾循環(huán)、熱機效率、卡諾定理的表述與證明。（三）熵函數(shù)的導出及特征、物理意義、熵與可逆過程熱溫商的關系、克勞修斯不等式、熵增加原理、熵變的計算、熱力學第三定律及規(guī)定熵。（四）亥姆霍茲能（F）、吉布斯能（G）：熱力學第一、二定律聯(lián)合表達式、亥姆霍茲能和吉布斯能的導出、意義。最小亥姆霍茲能和最小吉布斯能，自發(fā)過程方向和限度的判據。亥姆霍茲能和吉布斯能變（△F、△G）在典型系統(tǒng)變化中的計算、熱力學函數(shù)間的關系。第三章多組分系統(tǒng)熱力學一教學目的掌握偏摩爾量的概念，熟悉偏摩爾量的集合公式，掌握化學勢的概念，了解溫度、壓力對化學勢的影響，了解組分可變的系統(tǒng)的熱力學基本關系式，掌握多組分系統(tǒng)的化學勢判據，熟悉稀溶液中的Raoult定律和Henry定律，熟悉稀溶液中溶劑和溶質的化學勢表示，熟悉稀溶液的依數(shù)性質，了解活度和活度系數(shù)概念。二教學要求（一）掌握：偏摩爾量和化學勢概念，多組分系統(tǒng)的化學勢判據，稀溶液的依數(shù)性?；瘜W勢在化學平衡和相平衡中的應用。（二）熟悉：偏摩爾量的集合公式，組分可變的系統(tǒng)熱力學基本關系式，氣體混合物的化學勢，稀溶液的拉烏爾定律和亨利定律，稀溶液中溶劑和溶質的化學勢（三）了解：吉布斯-杜亥姆公式，溫度、壓力對化學勢的影響，活度和活度系數(shù)概念三教學內容（一）偏摩爾量：偏摩爾量的定義、偏摩爾量的集合公式、吉布斯-杜亥姆公式。（二）化學勢：化學勢的定義、組成可變的熱力學基本關系式、溫度、壓力對化學勢的影響、化學勢判據及其應用（相變化、化學變化）。

（三）稀溶液：拉烏爾定律、亨利定律、稀溶液依數(shù)性、稀溶液中溶質、溶劑的化學勢、活度與活度系數(shù)。第四章化學平衡（自學）一教學目的掌握化學反應的平衡條件和化學反應等溫方程式，標準平衡常數(shù)及其應用、表示方法及計算，掌握影響化學平衡的因素。熟悉標準吉布斯能變與平衡常數(shù)的關系，平衡組成的計算。了解平衡常數(shù)的測定方法及溫度對其的影響，反應耦合原理。二教學要求（一）掌握：化學反應的平衡條件；化學反應等溫方程式；各種平衡常數(shù)的表示方法；各種因素對化學平衡的影響；溫度對化學反應平衡常數(shù)的影響及相關計算。（二）熟悉：化學反應的標準吉布斯能變化與平衡常數(shù)的關系；熟悉平衡常數(shù)的計算；平衡組成的計算。（三）了解：平衡常數(shù)的測定方法；反應耦合原理和生物體內的化學平衡。三教學內容（一）化學反應的方向、判據與平衡條件，化學反應的等溫方程式和標準平衡常數(shù)。（二）各類反應系統(tǒng)的平衡常數(shù)，標準摩爾反應吉布斯能，溫度對標準平衡常數(shù)的影響-Van’tHoff等壓方程。（三）其它因素對平衡的影響，反應的耦合。第五章相平衡一教學目的掌握相、組分數(shù)和自由度的概念，相律的物理意義及其在相圖中的應用，克氏方程及其在單組分體系中的應用及各種計算，杠桿規(guī)則及其在相圖中的應用。掌握雙液體系的p-x圖和T-x圖，蒸餾和精餾的原理，恒沸體系的特點。了解根據相圖繪制冷卻曲線，或根據冷卻曲線繪制簡單的相圖。熟悉低共熔體系相圖的意義和應用。二教學要求（一）掌握：相、組分數(shù)和自由度的概念；相率的物理意義及其在相圖中的應用；克氏方程式及其在單組分系統(tǒng)中的應用及各種計算；杠桿規(guī)則及其在相圖中的應用。（二）熟悉：低共熔系統(tǒng)相圖的意義和應用；雙液系統(tǒng)的p-x圖和T-x圖、恒沸系統(tǒng)的特點；蒸餾和精餾的原理。（三）了解：根據相圖繪制冷卻曲線或根據冷卻曲線繪制簡單相圖的方法；沸點儀的原理和使用方法。三教學內容（一）相律基本概念與相律，單組分系統(tǒng)相圖（水的相圖、克勞修斯-克拉珀龍方程）。（二）理想的完全互溶雙液系統(tǒng)（蒸汽壓、相圖）、杠桿規(guī)則。（三）非理想的完全互溶雙液系統(tǒng)（偏差、恒溫相圖、恒壓相圖、恒沸點及恒沸混合物），蒸餾與精餾。（四）部分互溶和完全不互溶的雙液系統(tǒng)（共軛相、臨界溶解溫度）、水蒸氣蒸餾。（五）二組分固-液系統(tǒng)平衡相圖（簡單低共熔相圖、生成化合物的相圖、有固態(tài)混合物生成的相圖）。第六章電化學一教學目的熟悉電解質溶液的導電機理及導電性能的表示法和測定法，了解離子遷移數(shù)的概念和意義，掌握電導與離子濃度的關系，離子獨立運動定律，強電解質溶液理論，熟悉電解質溶液的活度，平均濃度和離子強度的定義。二教學要求（一）掌握：電化學的基本概念，電導的基本概念及其與濃度的關系。（二）熟悉：離子獨立運動定律及電導測定的應用。（三）了解：離子遷移數(shù)的意義及常用測定方法。三教學內容（一）電化學基本概念（原電池與電解池、法拉第定律、離子遷移數(shù)）。（二）電解質溶液的電導(電導、電導率、摩爾電導率及與濃度的關系、離子獨立運動定律)。（三）電解質溶液電導的測定及應用。第七章化學動力學一教學目的掌握化學反應速率、基元反應、總反應、反應級數(shù)等基本概念，簡單級數(shù)反應積分速率方程、特征及確定反應級數(shù)的方法，阿倫尼烏斯經驗公式及藥物貯存期的基本方法。熟悉典型的復雜反應的基本特征及近似處理方法，反應速率理論。了解催化反應動力學理論及光化反應理論簡介。二教學要求（一）掌握：反應速率的表示方法；基元反應、反應分子數(shù)、反應級數(shù)等基本概念；簡單級數(shù)反應的動力學特征；阿倫尼烏斯公式和溫度對反應速率的影響。（二）熟悉：藥物有效期的預測方法；典型復雜反應的特點，根據反應機制推導反應速率與濃度關系的方法。（三）了解：催化反應的特點；酸堿催化和酶催化的的機制；碰撞理論、過渡態(tài)理論、溶液中的反應、光化反應。三教學內容（一）化學反應速率（定義及表述方法、測定）。（二）化學反應速率方程（總反應、基元反應、反應分子數(shù)、基元反應的速率方程、經驗反應速率與反應級數(shù)、速率常數(shù)）。（三）簡單級數(shù)反應（一級反應、半衰期、二級反應、零級反應、n級反應）。（四）溫度對反應速率的影響（阿倫尼烏斯公式、活化能、貯存期預測）。

（五）典型的復雜反應（對峙反應、平行反應、連續(xù)反應）。（六）反應速率理論簡介，催化反應、光化反應、溶液中的反應動力學特點。第八章表面現(xiàn)象一教學目的掌握表面吉布斯函數(shù)的物理意義，表面張力的概念及影響表面張力的因素；拉普拉斯公式和彎曲液面平衡蒸汽壓的計算公式，能用公式做簡單的計算并解釋由于液面彎曲所引起的表面現(xiàn)象，液-液界面性質；吉布斯溶液表面吸附公式，不溶性表面膜的簡單結構及一般性質。熟悉表面活性劑的結構特征、主要特征及應用，幾種典型的固體表面吸附等溫線。了解固體表面吸附的基本理論、常用公式及應用。二教學要求（一）掌握：表面吉布斯能與表面張力的基本概念和有關計算；判斷液體鋪展的標準；拉普拉斯公式與開爾文公式的應用和計算；判斷固體表面濕潤性的標準和吉布斯溶液表面吸附公式；固體表面吸附的基本理論及應用。（二）熟悉：彎曲液面的性質，并解釋由彎曲液面引起的表面現(xiàn)象；表面活性劑的結構特征、性質和應用。（三）了解：影響表面吉布斯能的主要因素和液液界面性質；固體表面濕潤的類型。三教學內容（一）表面積與表面吉布斯能、表面張力、影響表面張力的因素。（二）曲面的附加壓力、楊-拉普拉斯公式、曲面的蒸氣壓、亞穩(wěn)狀態(tài)和新相得生成)。（三）液體的鋪展、固體表面潤濕、毛細現(xiàn)象。（四）表面張力與濃度的關系、表面吸附和吉布斯吸附等溫式、表面活性劑在溶液表面的定向排列。（五）表面活性劑分類、親水親油平衡值、膠束的形成及其性質、表面活性劑的作用。（六）氣體在固體表面的吸附。第九章膠體分散系統(tǒng)一教學目的掌握膠體分散體系的基本特征，溶膠的光學性質，溶膠的動力學性質，溶膠的電學性質。膠束（膠團）的結構；聚沉作用和聚沉規(guī)律。熟悉沉降的現(xiàn)象、乳狀液的制備方法和應用。二基本要求（一）掌握：分散系統(tǒng)的定義和分類；溶膠的光學性質、動力性質、電學性質；溶膠粒子雙電層結構及動電電勢ξ；溶膠的穩(wěn)定性條件和各種因素對溶膠的聚沉作用。（二）熟悉：沉降的現(xiàn)象；乳狀液的制備方法和應用；憎液溶膠相對穩(wěn)定的原因。（三）了解：膠體分散系統(tǒng)的分類、制備方法；溶膠對光的散射規(guī)律；溶膠的物理穩(wěn)定性。三教學內容（一）溶膠的分類和基本性質、制備。

（二）溶膠的布朗運動、擴散、沉降和沉降平衡。（三）溶膠的光學性質。

（四）溶膠的電泳、電滲、雙電層理論和電動電勢、溶膠的穩(wěn)定性與聚沉。Ⅲ教學組織與方法一

實施機構：由藥學院基礎化學教研室執(zhí)行。二

組織內容：教案講義審核、集體教學備課、教學方法研究、教學手段應用。三

教學方法：1．理論教學：采用啟發(fā)式、討論式、交換式課堂教學方式，輔助現(xiàn)代教育技術和傳統(tǒng)教學手段。核心內容以講授為主，重點內容以介紹為主，一般內容以自學為主。2．實驗教學：實驗分組(18~25人/實驗室)，學生每個人獨立操作。3．輔導形式：輔導講義、課堂答疑、網絡查詢等。四

考核辦法：采用閉卷筆試，教學測量：理論考試占70%，平時成績（含實驗成績）占30%。Ⅳ

教學時數(shù)分配