物理化学(下)
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spContent=欢迎大家来到南京大学物理化学MOOC课程!在这里,你可以全面而又高效地获得南京大学物理化学基础课程国家级教学团队老师对物理化学的详细讲解和辅导,系统而又深入地学习物理化学知识,学会认识和探究化学变化的本质,建立属于你自己的化学理论体系,从而能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作。
—— 课程团队
课程概述

南京大学物理化学课程是首批(2003年)国家级精品课程,所在的物理化学基础课程教学团队2009年被评为国家级教学团队。编写出版的第一版至第五版《物理化学》(上、下册)教材,在国内高等院校中有非常广泛的影响力,是迄今为止累计发行和使用量最多的一套教材。其中,第一版是我国物理化学统编教材,第三版曾获国家教委优秀教材一等奖(1987年),第四版和第五版分别为教育部普通高等教育十五十二五国家级规划教材。

本课程将较为全面系统地讲授化学热力学、化学平衡、相平衡、统计热力学、化学动力学、电化学、胶体与表面化学等方面基本概念、原理和方法。

本课程主要面向高等院校大学本科生以及相关专业技术人员。通过该课程的学习,为他们今后的学习、研究和工作提供重要的化学理论基础。

本课程分上、下两个学期讲授。其中,物理化学(上)54学时)主要包括:化学热力学、化学平衡、相平衡、统计热力学的内容。物理化学(下)(48学时)主要包括:电化学(电解质溶液、可逆电池的电动势及其应用、电解与极化作用)、化学动力学、表面物理化学、胶体分散系统和大分子溶液的内容。

授课目标

1使学生全面而又系统地掌握物理化学中的各种基本概念、原理、研究思路与方法,并能灵活运用,解决生产、生活以及科学研究中与化学相关的各种实际问题。

2学会认识和探究化学变化的本质,建立属于自己的化学理论体系;形成和建立科学的学习方法和思维习惯,提高分析问题和解决问题的能力,从而能胜任化学及相关领域科研、教学及其他工作。

课程大纲

第八章  电解质溶液

第八章单元测验

8-4  离子的电迁移现象

8-2  电化学中的基本概念

8-5  离子的电迁移率和迁移数

8-12  电解质的平均活度和平均活度因子

8-3  Faraday电解定律

8-6  离子迁移数的测定-Hittorf法

8-11  电导测定的一些应用

8-1  电化学绪论

8-8  电导、电导率、摩尔电导率

8-14  强电解质溶液理论简介2

8-7  离子迁移数的测定-界面移动法

8-10  电导率、摩尔电导率与浓度的关系

8-13  强电解质溶液理论简介1

8-9  电导的测定-电导池常数

第八章单元作业

第九章  可逆电池的电动势及其应用

9-7 液接电势

9-9 电池电动势的计算

9-14 电动势测定的应用-铁,铈的电势-pH图

9-2 可逆电极

9-5 可逆电池的热力学

9-3 电池电动势的测定

9-8 标准电极电势

9-13  电动势测定的应用-H2O的电势-pH图

9-6 电池电动势产生的机理-界面电势和接触电势

9-18 典型例题讲解1

9-16 内电位和外电位

9-19 典型例题讲解2

9-1 可逆电池

9-17 电化学势

9-10 电动势测定的应用-求电解质溶液的平均活度因子

9-20 典型例题讲解3

9-12 电动势测定的应用-pH的测定

9-15 细胞膜与膜电势以及离子选择性电极

9-4 可逆电池的书写方法和电动势的取号

9-11 电动势测定的应用-求难溶盐的活度积

第九章单元作业

第九章单元测验

第十章  电解与极化作用

第十章单元测验

10-4  氢超电势

10-6  金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化

10-10  典型例题讲解3

10-5  电解时电极上的竞争反应

10-1  分解电压

10-7  化学电源

10-2  极化作用

10-8  典型例题讲解1

10-9  典型例题讲解2

10-3  极化曲线——超电势的测定

第十章单元作业

第十一章  化学动力学(一)

第十一章 化学动力学(一)单元测验

11-8  反应级数的测定方法

11-16  直链反应--稳态近似法

11-2  化学反应速率的表示法

11-10  平行反应

11-7  零级反应、准级反应和n级反应

11-15  活化能与温度的关系及活化能的估算

11-14  活化能概念的进一步说明

11-18  拟定反应历程的一般方法

11-11  连续反应、基元反应的微观可逆性原理

11-12  速率常数与温度的关系——Arrhenius经验式

11-17  支链反应——H2和O2反应的历程

11-9  对峙反应

11-6  具有简单级数的反应(三级反应)

11-3  化学反应的速率方程

11-1 化学动力学任务和目的

11-5  具有简单级数的反应(二级反应)

11-13  反应速率与温度关系的几种类型和反应速率与活化能之间的关系

11-4  具有简单级数的反应(一级反应)

第十一章 化学动力学(一)单元作业

第十二章  化学动力学(二)

第十二章 化学动力学(二)单元测验

12-17  光化学反应1-光化学反应与热化学反应的区别

12-24  光化学反应8-感光反应和化学发光

12-1  碰撞理论1-双分子的互碰频率和速率常数的推导

12-14  在溶液中进行的反应3-由扩散控制的反应

12-31  催化反应动力学3-络合催化

12-32  催化反应动力学4-酶催化反应

12-12  在溶液中进行的反应1-溶剂对反应速率的影响—笼效应

12-2  碰撞理论2-硬球碰撞模型——碰撞截面与反应阈能

12-4  碰撞理论4-概率因子

12-3  碰撞理论3-反应阈能与实验活化能的关系

12-20  光化学反应4-量子产率

12-19  光化学反应3-光化学最基本定律

12-23  光化学反应7-光化学平衡和热化学平衡

12-5  过渡态理论1-势能面

12-21  光化学反应5-分子中的能态—Jablonski图

12-15  快速反应的几种测试手段1-弛豫法

12-30  催化反应动力学2-均相酸碱催化

12-33  催化反应动力学5-自催化反应和化学振荡

12-16  快速反应的几种测试手段2-闪光光解

12-25  化学激光简介1-受激辐射、受激吸收和自动辐射

12-26  化学激光简介2-粒子数反转

12-22  光化学反应6-光化学反应动力学

12-29  催化反应动力学1-催化剂与催化作用

12-8  单分子反应理论

12-6  过渡态理论2-由过渡态理论计算反应速率常数

12-9  分子反应动态学简介1-研究分子反应的实验方法

12-10  分子反应动态学简介2-分子碰撞与态-态反应

12-7  过渡态理论3-活化络合物的活化能Ea和指前因子A与诸热力学函数之间的关系

12-11  分子反应动态学简介3-直接反应碰撞和形成络合物的碰撞

12-27  化学激光简介3-三能级和四能级系统的粒子数反转

12-13  在溶液中进行的反应2-原盐效应

12-28  化学激光简介4-化学激光

12-18  光化学反应2-光化学反应的初级过程和次级过程

12-34  化学动力学(二)典型例题讲解

第十二章 化学动力学(二)单元作业

第十三章  表面物理化学

13-23  气-固相表面催化反应3

13-6  Young-Laplace 公式

13-17  固体表面的吸附2

13-14  表面活性剂及其作用

13-19  固体表面的吸附4

13-20  固体表面的吸附5

13-1 表面张力

13-11  不溶膜的结构类型

13-22  气-固相表面催化反应2

13-5  弯曲表面上的附加压力

13-24  气-固相表面催化反应4

13-12  膜

13-15  表面活性剂的一些重要作用及其应用

13-4  溶液的表面张力与溶液浓度的关系

13-3  界面张力与温度的关系

13-2  表面热力学的基本公式

13-7  弯曲表面上的蒸气压——Kelvin 公式

13-18  固体表面的吸附3

13-9  Gibbs 吸附等温式的推导

13-8  溶液的表面吸附——Gibbs 吸附公式

13-10  液-液界面的铺展

13-13  液-固界面—润湿作用

13-16  固体表面的吸附1

13-21  气-固相表面催化反应1

第十三章  表面物理化学  单元作业

第十三章 表面物理化学单元测验

第十四章  胶体分散系统和大分子溶液

第十四章 胶体分散系统和大分子溶液单元测验

14-16 溶胶的稳定性

14-6 Brown运动

14-3 溶胶的制备

14-24 典型例题讲解1

14-25 典型例题讲解2

14-13 溶胶的电学性质-电渗

14-15 双电层理论和zeta电势

14-8 溶胶的动力性质-沉降和沉降平衡

14-9 溶胶的光学性质-Tyndall效应和Rayleigh公式

14-18 乳状液

14-10 溶胶的光学性质-超显微镜的基本原理和粒子大小的测定

14-21 大分子的平均摩尔质量

14-2 胶团的结构

14-7 溶胶的动力性质-扩散和渗透压

14-5 溶胶的形成条件和老化机理

14-11 溶胶的电学性质-固体表面上产生定位离子的原因

14-12 溶胶的电学性质-电泳

14-23 Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压

14-14 溶胶的电学性质-沉降电势和流动电势

14-17 影响聚沉作用的一些因素

14-22 聚合物摩尔质量的测定方法和聚合物的分级

14-19 凝胶

14-1 分散系统的分类

14-4 溶胶的净化

14-20 大分子溶液的界定

第十四章 胶体分散系统和大分子溶液单元作业

预备知识

大学化学基础

大学数学基础


证书要求

单元测验占40%,课堂讨论占10%(参与课程讨论至少5次),单元作业占10%(参与作业互评至少5次),期末考试占40%。

按百分制计分,60分至79分为合格,80分至100分为优秀。


参考资料

1.傅献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华编,《物理化学》(第五版,上册),高等教育出版社,2005

2.傅献彩、沈文霞、姚天扬、侯文华编,《物理化学》(第五版,下册),高等教育出版社,2006

3.孙德坤、沈文霞、姚天扬、侯文华编,《物理化学学习指导》,高等教育出版社,2007

4.侯文华、淳远、姚天扬编,《物理化学习题集》,高等教育出版社,2009