hi,小慕
物理化学
第1次开课
开课时间: 2020年10月19日 ~ 2020年12月25日
学时安排: 待定
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课程详情
课程评价(756)
spContent=物理化学是化学学科的理论基础,在化学已渗透到几乎所有物质学科领域的今天,物理化学已成为一门极富生命力且无处不在的学科,是新的交叉学科形成和发展的重要基础,是化学、化工类及其相关专业的重要专业基础课。本课程以基本的知识点为基本单元,通过问题导向,将抽象的理论与实际结合,注重物理化学研究问题的基本方法的讲解,做到举一反三,并准备了充足的试题供你学习实践。配套教材《物理化学简明教程》化繁从简,为“十二五”国家级规划教材。你想了解物质世界化学变化的基本规律吗?你想知道判断自然界中某一变化发生的方向、限度和速率的方法吗?那就请你跟我们一起走进我们的物理化学课堂。
物理化学是化学学科的理论基础,在化学已渗透到几乎所有物质学科领域的今天,物理化学已成为一门极富生命力且无处不在的学科,是新的交叉学科形成和发展的重要基础,是化学、化工类及其相关专业的重要专业基础课。本课程以基本的知识点为基本单元,通过问题导向,将抽象的理论与实际结合,注重物理化学研究问题的基本方法的讲解,做到举一反三,并准备了充足的试题供你学习实践。配套教材《物理化学简明教程》化繁从简,为“十二五”国家级规划教材。你想了解物质世界化学变化的基本规律吗?你想知道判断自然界中某一变化发生的方向、限度和速率的方法吗?那就请你跟我们一起走进我们的物理化学课堂。
—— 课程团队
课程概述
  • 物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手,运用物理学、数学等基础科学的理论和实验方法,研究化学变化包括相变化和pVT 变化基本规律的一门学科。它既是化学的一个分支学科,又是其他化学分支学科的理论基础。它是化学、化工相关专业重要的专业基础课,在人才培养方面发挥着重要作用。

  • 本课程主要包括化学热力学和化学动力学两大部分,化学热力学以热力学基本原理为核心,将其应用于多组分系统、化学平衡、相平衡、电化学、界面与胶体,即形成了相关的热力学范畴的章节。

  • 通过该课程的学习,使你能够系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理,加强对自然现象本质的认识;并学会用物理化学的观点观察和解释化学现象,培养提出问题、分析问题及解决实际问题的能力;通过学习物理化学的科学思维方法,培养严谨的逻辑思维方式、探索及再学习能力,提高其综合素质,并为与化学相关的后续课程的学习打下基础。

  • 本课程的特点和亮点是:问题导向,联系实际,化繁从简,注重实践。以基本的知识点为基本单元,通过问题导向,将抽象的理论与实际结合,注重物理化学研究问题的基本方法的讲解,做到举一反三,并准备了充足的试题供你学习实践。

课程大纲
绪论
课时目标:了解什么是物理化学及物理化学的内容和研究方法,了解物理化学在化工生产及日常生活中的应用。
物理化学及其研究内容
热力学基本原理
课时目标:理解热力学基本概念,掌握热力学第一、第二和第三定律等热力学基本原理,会通过热、功热力学量和内能、焓、熵、吉布斯函数及亥姆霍兹函数等状态函数变化值的计算分析说明物质在p、V、T变化、相变化和化学变化过程中能量的转化及方向和限度的判断,并掌握热力学基本方程及其应用。在教学中,应注意强调各个公式的适用条件。
2.1 热力学基本概念
2.2 热力学第一定律
2.3 体积功的计算及可逆过程
2.4 焓与热容
2.5 热力学第一定律在物理变化中的应用
2.6 热力学第一定律对化学反应的应用——热化学
2.7 热力学第二定律的文字表述
2.8 卡诺循环和卡诺定理
2.9 熵函数
2.10 熵变的计算
2.11 过程方向的判据
2.12 热力学函数关系式
多组分系统热力学
课时目标:通过对偏摩尔量和化学势概念的理解,建立起将第1章所学的热力学基本原理延伸到多组分系统的思想;通过了解拉乌尔定律和亨利定律,理解理想和非理想的多组分系统中各组分化学势的表达式,理解逸度和活度的概念,从而会处理多组分系统热力学的问题。
3.1 偏摩尔量
3.2 化学势
3.3 气体物质的化学势
3.4 理想液态混合物和理想稀溶液的化学势
3.5 稀溶液的依数性
3.6 实际溶液中各组分的化学势
化学平衡
课时目标:体会热力学定律在化学平衡中的应用,确定一个化学反应能够自发进行的温度、浓度或压力条件。掌握用等温方程判断化学反应的方向和限度的方法;会用热力学数据计算标准平衡常数;理解温度对标准平衡常数的影响,会用等压方程计算不同温度下的标准平衡常数;了解压力和惰性气体对化学反应平衡组成的影响;了解同时平衡。
4.1 化学反应的方向和限度
4.2 平衡常数
4.3 温度对标准平衡常数的影响
4.4 其他因素对化学平衡的影响
4.5 同时反应平衡组成的计算
相平衡
课时目标:掌握相律的基本形式;掌握相律的基本应用;掌握单组分系统和二组分系统典型相图的特点和应用,领会相图中点、线、面的意义,三相线上的平衡关系。能用杠杆规则进行计算;能用相律分析相图,并用相图解决实际问题。
5.1 相律
5.2 单组分系统的相平衡
5.3 两组分系统的气-液平衡相图
5.4 两组分系统的固-液平衡相图
电化学
课时目标:了解电解质溶液的导电机理;理解表征电解质溶液导电能力的物理量(电导律,摩尔电导率);理解电解质活度和离子平均活度系数的概念;理解原电池电动势与热力学函数的关系;掌握能斯特方程及其计算;掌握各种类型电极的特征和电动势测定的主要应用;理解产生电极极化原因和超电势的概念。
6.1 电解质溶液
6.2 可逆电池和可逆电池热力学
6.3 电极电势和电池电动势
6.4 原电池设计与电池电动势测定的应用
6.5 电解和极化
界面现象
课时目标:理解表面张力和表面吉布斯函数的概念;通过热力学分析纯液体表面、固体表面和溶液表面具有不同表面现象的根本原因,从而进一步了解掌握这三种体系的表面性质、相关理论如杨氏方程、拉普拉斯方程、开尔文公式、朗格缪尔单分子层吸附理论、吉布斯吸附公式等及其应用。
7.1 界面张力
7.2 润湿现象
7.3 弯曲液面的表面现象
7.4 气体在固体表面的吸附
7.5 溶液表面的吸附
化学动力学
课时目标:理解化学反应动力学的相关概念;掌握简单级数的速率方程及其应用;掌握通过实验建立速率方程的方法;理解对行反应、平行反应和连串反应的动力学特征;掌握由反应机理建立速率方程的近似方法;掌握阿伦尼乌斯方程及其应用,理解活化能及指前因子的定义和物理意义;了解链反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系;了解简单碰撞理论的基本思想和过渡状态理论的基本思想;了解几种特殊反应的动力学,如溶液中反应、多相反应、催化反应、光化学反应等。
8.1 化学反应的速率和速率方程
8.2 速率方程的积分形式
8.3 速率方程的确定
8.4 温度对反应速率的影响和活化能
8.5 典型复合反应
8.6 选取控制步骤法
8.7 链反应
8.8 基元反应速率理论
8.9 几类特殊反应的动力学
胶体化学
课时目标:了解胶体的制备方法;了解胶体的若干重要性质(Tyndall效应,Brown运动,沉降平衡,电泳和电渗);理解胶团的结构和扩散双电层概念;了解憎液溶胶稳定存在的原因;理解电解质对溶胶和高分子溶液稳定性的作用。
9.1 分散系统的分类及特征
9.2 溶胶的制备及净化
9.3 溶胶的光学性质
9.4 溶胶的动力学性质
9.5 溶胶的电学性质
9.6 溶胶的稳定与聚沉
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参考资料
  •  邵谦等.《物理化学简明教程》(第2版).北京:化学工业出版社,2015(“十二五”国家级规划教材)

  • 黄永清,邵谦.《物理化学学习指导》.北京:化学工业出版社,2015

  • 天津大学物理化学教研室.《物理化学》(第六版)北京:高等教育出版社,2016


山东科技大学
6 位授课老师
邵谦

邵谦

教授

杨静

杨静

教授

黄永清

黄永清

副教授

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