《物理化學(xué)》(1)課程教學(xué)大綱

《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱課程名稱：物理化學(xué)課程類別（必修/選修）：必修課程英文名稱：PhysicalChemistry總學(xué)時(shí)/周學(xué)時(shí)/學(xué)分：72/4/4其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、討論等）學(xué)時(shí)：0先修課程：高等數(shù)學(xué)，無機(jī)化學(xué)授課時(shí)間：1-18周星期二，3-4節(jié)星期四，3-4節(jié)授課地點(diǎn)：松山湖校區(qū)6F303答疑時(shí)間、地點(diǎn)與方式：1.每次上課的課前、課間和課后，采用一對(duì)一的問答方式；2.充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段（QQ、微信），進(jìn)行遠(yuǎn)程答疑；3.課外在12L302答疑。課程考核方式：開卷（）閉卷（√）課程論文（）其它（）使用教材：《物理化學(xué)》上，下冊(cè)，天津大學(xué)物理化學(xué)教研室主編，高等教育出版社，2017年（第六版）教學(xué)參考資料：（1）《物理化學(xué)》上、下冊(cè)（第五版）南京大學(xué)物理化學(xué)教研室傅獻(xiàn)彩（2）《物理化學(xué)練習(xí)500例》（第二版）李大珍課程簡介：本課程是應(yīng)用化學(xué)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程。它從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，探求化學(xué)變化規(guī)律的一門科學(xué)，在實(shí)驗(yàn)方法上主要采用物理學(xué)中的方法，公式推導(dǎo)過程中運(yùn)用高等數(shù)學(xué)的知識(shí)。本課程主要分為化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)理論（氣體、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第三定律、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)），化學(xué)動(dòng)力學(xué)及應(yīng)用（化學(xué)平衡、相平衡、電化學(xué)、界面平衡及膠體化學(xué)）這三大部分。物理化學(xué)這門課程的特點(diǎn)有：（1）邏輯性很強(qiáng)，內(nèi)容前后聯(lián)系密切；（2）公式的應(yīng)用條件嚴(yán)格，而具體變化過程較多，解題比較靈活；（3）理論性很強(qiáng)，但極具實(shí)踐性，一方面需配合做大量的習(xí)題，加強(qiáng)對(duì)理論的應(yīng)用及提高獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，另一方面通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論和發(fā)展理論，且提高實(shí)驗(yàn)操作技能，為進(jìn)行科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。課程教學(xué)目標(biāo)1.理解和掌握物理化學(xué)的基本概念、基本原理；2.能夠運(yùn)用物理化學(xué)原理對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程中的現(xiàn)象及機(jī)理進(jìn)行揭示；3.通過對(duì)本課程概念及原理的領(lǐng)悟，增強(qiáng)學(xué)生邏輯推理能力、分析問題能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；4.初步具備運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際工程問題的綜合能力；5.培養(yǎng)學(xué)生作為一個(gè)化工技術(shù)人員必須具備的堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度。本課程與學(xué)生核心能力培養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)：核心能力1.運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)化工基礎(chǔ)科學(xué)理論和工程知識(shí)的能力?！鹾诵哪芰?.設(shè)計(jì)與執(zhí)行實(shí)驗(yàn)與儀器操作、分析與解釋實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。□核心能力3.執(zhí)行化學(xué)或化工實(shí)務(wù)所需技術(shù)、技巧及使用工具的能力。核心能力4.具備工程設(shè)計(jì)方法與管理的能力□核心能力5.具備計(jì)劃管理、有效溝通與團(tuán)隊(duì)合作的能力。核心能力6.具備資料搜集與分析能力并且應(yīng)用于專業(yè)化學(xué)的專題研究與書報(bào)討論之能力?！鹾诵哪芰?.具備英語聽說和讀寫能力，了解化工技術(shù)對(duì)環(huán)境、社會(huì)及全球的影響，并培養(yǎng)持續(xù)學(xué)習(xí)的習(xí)慣與能力。核心能力8.理解工程倫理、及安全、衛(wèi)生、環(huán)保等社會(huì)責(zé)任。理論教學(xué)進(jìn)程表周次教學(xué)主題教學(xué)時(shí)長教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)方式作業(yè)安排1,2緒論，理想氣體狀態(tài)方程6介紹物理化學(xué)的定義、研究內(nèi)容及物理化學(xué)中物理量的具體表示方法，并針對(duì)物理化學(xué)這門的學(xué)習(xí)給出建議；理想氣體微觀模型；理想氣體混合物；真實(shí)氣體的臨界性質(zhì)及狀態(tài)方程；真實(shí)氣體的對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理和壓縮因子圖講授課堂討論：日常生活中有哪些現(xiàn)象與物理化學(xué)相關(guān)課后作業(yè)：課后習(xí)題2-4熱力學(xué)第一定律8熱力學(xué)的基本概念（系統(tǒng)、環(huán)境、狀態(tài)、過程、內(nèi)能、熱、功、焓、熱容）和熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)過程（恒溫、恒壓、絕熱），可逆過程，相變過程、化學(xué)反應(yīng)焓變、基爾霍夫定律，節(jié)流膨脹與焦耳-湯姆遜效應(yīng)講授課堂討論：系統(tǒng)與環(huán)境舉例；化工生產(chǎn)中熱力學(xué)應(yīng)用；課后作業(yè)：課后習(xí)題4-6熱力學(xué)第二定律8熱力學(xué)第二定律，卡諾循環(huán)與卡諾定理，熱力學(xué)函數(shù)，熵S、亥姆茲自由焓A、吉布斯函數(shù)G，熱力學(xué)基本關(guān)系，體系自發(fā)過程的判斷，熱力學(xué)第三定律，克拉貝龍方程，化學(xué)反應(yīng)過程熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算講授課堂討論：飽和蒸氣壓隨溫度變化從微觀上的理解；課后作業(yè)：課后習(xí)題6-8多組分系統(tǒng)熱力學(xué)8溶液濃度的各種表示方法，理想溶液，拉烏爾定律和亨利定律偏摩爾量，化學(xué)勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，各組分的化學(xué)勢(shì)的計(jì)算，稀溶液的依數(shù)性，分配定律，逸度和活度的基本概念和氣體的逸度系數(shù)圖講授課后作業(yè)：課后習(xí)題8,9化學(xué)平衡6化學(xué)反應(yīng)的方向及平衡條件，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，反應(yīng)等溫式，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯自由能與平衡常數(shù)的關(guān)系，平衡常數(shù)與溫度、壓力的關(guān)系，范特霍夫方程，影響化學(xué)平衡的因素，真實(shí)氣體及混合物的化學(xué)平衡講授課后作業(yè)：課后習(xí)題10,11相平衡6相、組分?jǐn)?shù)和自由度，相律，相圖，杠桿規(guī)則，單組份相圖，二組分會(huì)相圖，互溶的雙液系的P—X相圖及T—X相圖，步冷曲線講授課后作業(yè)：課后習(xí)題11-13電化學(xué)10電解質(zhì)（強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)）溶液，法拉第定律，遷移數(shù)，電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率，獨(dú)立移動(dòng)定律，電解質(zhì)的活度、離子平均活度及其因子，離子強(qiáng)度及計(jì)算；可逆電池，電動(dòng)勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯自由能的關(guān)系，斯特方程，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表的應(yīng)用；電極反應(yīng)的書寫、電池的設(shè)計(jì)和電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算；溫度對(duì)電動(dòng)勢(shì)電池反應(yīng)熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算；分解電壓的意義，電極的極化作用。講授課后作業(yè)：課后習(xí)題14,15表面現(xiàn)象6表面現(xiàn)象，表面吉布斯函數(shù)，附加壓力產(chǎn)生的原因及與曲率半徑的關(guān)系，楊—拉普拉斯公式；開爾文公式，吉布斯吸附等溫式，氣—固表面的吸附本質(zhì)及吸附等溫線的主要類型；表面活性物質(zhì)的定義，表面活性劑的大致分類講授隨堂作業(yè)：課后習(xí)題15-17化學(xué)動(dòng)力學(xué)8等容反應(yīng)速率的表示法、基元反應(yīng)、反應(yīng)的速率公式及反應(yīng)級(jí)數(shù)，速率方程（0，1，2級(jí)）的建立方法，速率常數(shù)，半衰期，活化能，阿侖尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式，鏈反應(yīng)的特點(diǎn)和復(fù)雜反應(yīng)的近似處理方法；催化作用的通性。講授課后作業(yè)：課后習(xí)題17,18膠體化學(xué)4分散系統(tǒng)，膠體的制備及膠體體系的主要特點(diǎn)，電解質(zhì)溶液對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響，電解質(zhì)聚沉能力的判斷，溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的書寫與雙電層理論；乳狀液、泡沫、懸浮溶和氣溶膠；唐南平衡，滲透壓測(cè)定高分子溶液的相對(duì)分子量的方法，高分子溶液的粘度與分子量的關(guān)系。講授課后作業(yè)：課后習(xí)題18復(fù)習(xí)2提出重點(diǎn)，全面復(fù)習(xí)，答疑講授合計(jì)：72成績?cè)u(píng)定方法及標(biāo)準(zhǔn)考核形式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重考勤缺席1次扣平時(shí)分10分，遲到（或早退）1次扣5分，缺席3次以上不及格處理，百分制。5%課堂討論根據(jù)選題，內(nèi)容設(shè)計(jì)，PPT制作及講解等方面進(jìn)行綜合評(píng)分，基礎(chǔ)分60分；未完成PPT的制作，本組成員均不得分，百分制，最終課堂討論成績?nèi)∑骄帧?%課后作業(yè)每次講課完畢，教師均會(huì)根據(jù)所講內(nèi)容以及需要延伸的內(nèi)容，提出具體要求，布置相關(guān)作業(yè)，作業(yè)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為（A、B、C、D）三個(gè)等級(jí)，其中A代表100分，B代表85分，C代表60分，D代表無成績，未交作業(yè)無成績，最終作業(yè)成績?nèi)∑骄帧?0%期中考試成績按照期中考試成績進(jìn)行評(píng)價(jià)，百分制10%期末考試成績按照期末考試成績進(jìn)行評(píng)價(jià)，百分制70%