《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號(hào)1223D00006開課單位生命科學(xué)學(xué)院課程名稱（中文）物理化學(xué)（英文）PhysicalChemistry課程性質(zhì)必修考核類型考試課程學(xué)分2課程學(xué)時(shí)34課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課程先修課程高等數(shù)學(xué)適用專業(yè)（類）生命科學(xué)類，二年級(jí)二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡(jiǎn)介物理化學(xué)又稱理論化學(xué)，它是從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手來探求化學(xué)變化基本規(guī)律的一門學(xué)科。物理化學(xué)對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用。物理化學(xué)貫穿于藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，是生命科學(xué)類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，其內(nèi)容應(yīng)滿足后續(xù)課及專業(yè)對(duì)物理化學(xué)的知識(shí)需要。本大綱既照顧到物理化學(xué)理論的整體性，又考慮到專業(yè)需要和素質(zhì)培養(yǎng)。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，學(xué)生將比較系統(tǒng)地掌握經(jīng)典熱力學(xué)基礎(chǔ)理論、基本概念和基本公式，掌握熱力學(xué)的科學(xué)思維方法。學(xué)會(huì)熱力學(xué)原理在多組分均相系統(tǒng)、相平衡及化學(xué)平衡中的應(yīng)用。掌握電化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和表面化學(xué)的基本內(nèi)容，理解熱力學(xué)原理在電化學(xué)和表面物理化學(xué)中的應(yīng)用。掌握物理化學(xué)的基本原理和方法，提高自學(xué)能力和獨(dú)立工作能力，學(xué)會(huì)用辯證唯物主義的觀點(diǎn)和邏輯思維去認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)，并初步具備分析和解決一些實(shí)際問題的能力，逐步學(xué)習(xí)從不同角度（宏觀和微觀）獨(dú)立分析和解決問題的能力。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：掌握本課程基本內(nèi)容，包括熱力學(xué)第零定律、第一定律、第二定律和第三定律及熱力學(xué)在均相多組分系統(tǒng)、相平衡和化學(xué)平衡的應(yīng)用、電解質(zhì)溶液、可逆電池電動(dòng)勢(shì)、電解及極化作用、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、界面化學(xué)和膠體化學(xué)的基本內(nèi)容。課程目標(biāo)2：掌握熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的科學(xué)思維方法和研究方法，增強(qiáng)獲得知識(shí)及用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問題并解決分析的能力。課程目標(biāo)3：具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力和科學(xué)文化素養(yǎng)，為進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)和從事專業(yè)課程有關(guān)的工作奠定良好的基礎(chǔ)。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重掌握物理化學(xué)的基本理論和基本知識(shí)課程目標(biāo)10.4具有獨(dú)立分析和解決問題的能力，具有一定的創(chuàng)新能力課程目標(biāo)20.4具有良好的科學(xué)文化素養(yǎng)，掌握科學(xué)的方法論課程目標(biāo)30.2四、教學(xué)方式與方法本課程以課堂講授為主，自學(xué)和討論為輔的方式組織教學(xué)。采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方法，既保證教學(xué)任務(wù)高效率高質(zhì)量完成，又能適當(dāng)?shù)亟榻B本學(xué)科的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)。對(duì)每一章典型習(xí)題進(jìn)行集中講解以強(qiáng)化難以把握知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)一步提升將同學(xué)們分析問題、解決問題的能力。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)熱力學(xué)第一定律和第二定律是經(jīng)典熱力學(xué)的基礎(chǔ)，因此關(guān)于這二個(gè)定律的基本內(nèi)容、數(shù)學(xué)公式以及它們?cè)诙嘟M分均相系統(tǒng)、相平衡和化學(xué)平衡中的應(yīng)用。電化學(xué)(包括電解質(zhì)溶液、可逆電池電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用、電解與極化作用)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和表面物理化學(xué)是本課程的重點(diǎn)。（二）教學(xué)難點(diǎn)五大熱力學(xué)函數(shù)（U、H、S、A、G）的引入，物理含義及其變化值的求法；熵判據(jù)、亥姆霍茲自由能判據(jù)和吉布斯自由能判據(jù)的適用條件以及應(yīng)用；偏摩爾量、化學(xué)勢(shì)的引入，物理含義以及它們?cè)诙嘟M分均相系統(tǒng)、相平衡和化學(xué)平衡中的應(yīng)用?？赡骐姵氐睦斫饧皯?yīng)用，電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，電極上的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；化學(xué)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)歷程的確定、表面張力和表面吉布斯自由能的理解。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論氣體了解物理化學(xué)的研究?jī)?nèi)容、特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)、學(xué)習(xí)方法及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。了解氣體分子運(yùn)動(dòng)公式的推導(dǎo)過程；了解理想氣體的微觀模型，掌握理想氣體的狀態(tài)方程；1講授自學(xué)課程目標(biāo)1，2，32熱力學(xué)第一定律掌握熱力學(xué)基本概念，如系統(tǒng)與環(huán)境、平衡狀態(tài)、過程與途徑、狀態(tài)函數(shù)、功和熱、內(nèi)能、焓及標(biāo)準(zhǔn)生成熱等；掌握各種過程的Q和W計(jì)算方法；掌握ΔU、ΔH的計(jì)算方法及化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算；了解氣體液化的原理。5講授課程目標(biāo)1，2，33熱力學(xué)第二定律掌握熱力學(xué)第二定律的基本內(nèi)容；明確如何由第二定律引出熵函數(shù)；明確熵和吉布斯自由能變化值的物理意義以及如何在一定條件下利用它們來判斷變化的方向和進(jìn)度；掌握熱力學(xué)基本關(guān)系式和吉布斯—亥姆霍茲公式的應(yīng)用以及ΔG、ΔS的計(jì)算。5講授課程目標(biāo)1，2，34多組分系統(tǒng)熱力學(xué)熟悉多組分系統(tǒng)的組成表示法及其相互之間的關(guān)系；掌握偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)的基本概念、物理含義及其應(yīng)用；掌握氣體、氣體混合物、液體混合物、溶液中各組分化學(xué)勢(shì)的表示通式及其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；掌握理想液體混合物的定義及通性；掌握凝固點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高以及滲透壓公式的推導(dǎo)過程及適用條件；了解活度和逸度的意義及求法。3講授課程目標(biāo)1，2，35化學(xué)平衡掌握化學(xué)反應(yīng)等溫式的推導(dǎo)過程以及應(yīng)用；掌握標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的推導(dǎo)過程；掌握復(fù)相化學(xué)反應(yīng)及其平衡常數(shù)的表達(dá)方法；理解、的意義及應(yīng)用；熟悉溫度、壓力和惰性氣體對(duì)平衡的影響。3講授課程目標(biāo)1，2，36相平衡掌握相、組分?jǐn)?shù)、自由度等相平衡中的基本概念；掌握相律的推導(dǎo)過程及其在相圖中的應(yīng)用；掌握克拉貝龍方程、克-克方程及其應(yīng)用；看懂不太復(fù)雜的相圖并能用相律進(jìn)行分析。了解相圖的繪制及應(yīng)用，并能解決提純和萃取的一些實(shí)際問題。3講授課程目標(biāo)1，2，37化學(xué)動(dòng)力學(xué)掌握反應(yīng)速率的表示方法，明確基元反應(yīng)、質(zhì)量作用定律、反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)等基本概念；掌握簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的速率公式的特點(diǎn)，能夠計(jì)算反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)速率常數(shù)；掌握活化能的概念、計(jì)算方法以及它對(duì)反應(yīng)速率的影響；了解幾種復(fù)雜反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)公式；了解由動(dòng)力學(xué)方法討論反應(yīng)歷程的方法。5講授課程目標(biāo)1，2，38電化學(xué)掌握電化學(xué)中的基本概念和電解定律；電導(dǎo)及其應(yīng)用；了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論。掌握可逆電池的定義及可逆電極的類型，掌握電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì)有關(guān)計(jì)算；了解電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理及電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的一些應(yīng)用。了解極化產(chǎn)生的原因以及超電勢(shì)在電解中的作用；掌握電解時(shí)電極上的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)；了解金屬腐蝕的原因及防腐的方法。5講授課程目標(biāo)1，2，39界面現(xiàn)象掌握界面現(xiàn)象中的基本概念；掌握表面張力、表面Gibbs自由能、接觸角以及彎曲表面上的附加壓力和蒸汽壓的計(jì)算方法；掌握吉布斯吸附公式的物理含義及應(yīng)用了解吸附現(xiàn)象的本質(zhì)；能夠用界面現(xiàn)象的一些知識(shí)解釋日常生活中的界面現(xiàn)象；了解表面活性劑的一些重要作用。2講授課程目標(biāo)1，2，310膠體分散系統(tǒng)明確膠體和膠體的基本特征，掌握溶膠在動(dòng)力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等方面的基本特點(diǎn)；掌握溶膠在穩(wěn)定性方面的特點(diǎn)及聚沉作用；了解乳狀液的種類及乳化劑的作用；了解大分子的分子量、分子量分布及分子量測(cè)定方法；了解唐南平衡。2講授課程目標(biāo)1，2，3合計(jì)34七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1演示性課程目標(biāo)12驗(yàn)證性課程目標(biāo)23設(shè)計(jì)性課程目標(biāo)34探究性課程目標(biāo)1其他……合計(jì)注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括“演示性”、“驗(yàn)證性”、“設(shè)計(jì)性”、“探究性”、“其它”等。八、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績(jī)?cè)u(píng)定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)過程考核40%出勤表現(xiàn)10%考勤情況作業(yè)20%完成進(jìn)度、基本概念、正確性課程目標(biāo)1、2、3表現(xiàn)10%課堂回答問題課程目標(biāo)1、2、3期末考核60%期末考核試卷卷面成績(jī)課程目標(biāo)1、2、3九、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度十、教材與教學(xué)參考書（一）教材《物理化學(xué)核心課程》，沈文霞，王喜章，許波連編，科學(xué)出版社，2016年，第三版。（二）教學(xué)參考書《物理化學(xué)》（上、下），傅獻(xiàn)彩、沈文霞、姚天揚(yáng)、候文華編，高等教育出版社