课程编码:025700
课程类别:专业基础课(必修),
先修课程:无机化学
适用专业:环境工程,环境工程(卓越计划班),高分子材料与工程,
开课院部:生态环境与建筑工程学院
课程负责人:
物理化学是化学科学的一个重要分支,是化学类专业本科生的一门主干基础课程。它借助数学、物理学等基础理论及其提供的实验手段,探求化学现象中普遍性的基本规律,是化学科学的理论基础。物理化学课程的内容主要包括:化学热力学、化学动力学、统计热力学、电化学、表面和胶体化学等分支学科。通过本课程的学习,学生应该:(1) 系统掌握物理化学的基础知识和基本原理,它们不仅是化学学科的理论基础,也是其它相关学科的理论基础;由此加深对自然现象的普遍规律及其本质的认识和理解;(2) 学会物理化学的科学思维方法,即从实验现象和结果出发,通过归纳和演绎,建立模型,进一步推导并最终揭示具有普遍意义的理论;同时掌握理论联系实际,分析、和解决具体问题的方法和能力,并进一步培养自主学习和创新能力。
1.掌握热力学一系列基本概念,处理问题的思路和方法,热力学第一定律及其在处理简单系统中的应用;
2. 理解掌握熵的概念,以及在热力学第二定律建立的过程中发挥的作用。学会将热力学定律用于处理几类典型系统的思路、方法和相应的结论;
3. 理解多组分体系的基本特征和化学势的概念,以及热力学基本定律处理多组分系统的思路;
4. 运用化学平衡的基本特征,通过相律和相图分析相平衡系统的特点;
5. 掌握电化学的基本定律,及其热力学本质;掌握界面张力,各种界面现象及其本质;理解胶体的各项特性;理解化学动力学的基本概念、一般方法,理解阿伦尼乌斯方程的含义,提高综合运用上述理论的能力。
教学主题
教学时长
教学的重点与难点
绪论
气体的pVT性质
5
物理化学学科概述;理想气体状态方程的意义;范德华方程的应用;
气体的临界性质;对应状态原理和压缩因子图
热力学第一定律
热力学第一定律;理想气体的内能和焓;功与过程;
摩尔热容;状态函数法及其应用
相变过程、理想气体绝热过程的特征;
实际气体的内能和焓
化学反应的热效应;
生成焓、燃烧热的定义与应用,节流膨胀
热力学第二定律
卡诺循环与卡诺定理的意义;熵的导出;熵判据及其应用;
热力学第二定律的数学表达式
几类典型过程熵变的计算;亥姆霍兹函数和吉布斯函数;
热力学基本方程及其应用;克拉佩龙方程与克-克方程
多组分系统
偏摩尔量、化学势;拉乌尔定律和亨利定律;
理想液态混合物和理想稀溶液模型;稀溶液的依数性
化学平衡
理想气体化学反应的等温方程;平衡常数的意义与表示方法;
温度等因素对化学平衡的影响;化学平衡相关计算
相平衡
自由度的含义和相律的推导;
单组分系统相图
杠杆规则的意义与应用;
几种复杂系统的相图与分析
电化学
电解质溶液;法拉第定律;
电导、离子独立移动定律及摩尔电导率
可逆电池、电动势与平衡常数的关系;
能斯特方程;极化作用
界面现象
表面张力的定义;吸附现象与吸附理论;
液-固界面的润湿作用;溶液表面吸附;吉布斯吸附公式
化学动力学
基元反应、反应分子数;化学反应速率方程;反应级数和速率常数;
复合反应速率方程及其近似处理方法;
阿伦尼乌斯方程、活化能
胶体化学
2
胶体的微观结构特征及动力学、光学、电学特性性质;胶体的稳定性和聚沉作用
合计:
72
考核内容
评价标准
权重
到堂情况
上课考勤记录,迟到一次扣0.5分,无故缺勤一次扣1分,扣完为止
5%
课堂讨论
学生在课堂上是否积极思考、踊跃发言并参与讨论
完成作业
每次作业按四级评价,课程结束后,得出平均成绩
20%
期末考核 (闭卷)
试卷包括单选题30%,填空题20%,解答题(计算、简答等)50%.
70%
充分做好预习和复习:注重概念、深入思考、及时总结、联系实际,梳理学习内容中的逻辑关系,找到合适的学习方法。
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