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简明物理化学
第3次开课
开课时间: 2020年10月15日 ~ 2020年12月31日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 1316 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
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课程评价(26)
spContent=物理化学是化学学科中的哲学,它研究的是化学变化过程的普遍规律,学习物理化学有助于学生掌握化学变化过程的科学规律,构建化学学科体系的理论基础,培养学生科学思维能力。为了体现简明的特点,本课程在体裁布局和内容组织等方面都比较紧凑,对许多概念、原理的阐述十分精辟,言简而义确。
物理化学是化学学科中的哲学,它研究的是化学变化过程的普遍规律,学习物理化学有助于学生掌握化学变化过程的科学规律,构建化学学科体系的理论基础,培养学生科学思维能力。为了体现简明的特点,本课程在体裁布局和内容组织等方面都比较紧凑,对许多概念、原理的阐述十分精辟,言简而义确。
—— 课程团队
课程概述

本课程是在已有基础化学课程的基础上,运用物理学和数学的有关理论与方法,进一步研究物质化学运动的普遍规律,对有关化学问题,从理论上给予更深刻、更本质的阐述与解释。学好物理化学,有助于学生掌握化学变化过程的科学规律,构建化学学科体系的理论基础,培养学生科学思维能力。

本课程是针对非化学专业、但需要物理化学知识的生命、环境、食品、医药等专业开设,填补了授课学时在40~64学时的物理化学在线课程的空白。内容包括化学热力学、化学动力学、溶液和相平衡、化学平衡、电化学、表面化学、胶体化学等共8章。为了体现简明的特点,本课程在体裁布局和内容组织等方面都比较紧凑,对许多概念、原理的阐述十分精辟,言简而义确。在例题和习题选编上力求避免简单化、注重启发性及与有关专业的结合性,有利于提高学生的学习兴趣,具有比较鲜明的创新特色。


1. 知识目标

准确理解物理化学的基本概念;掌握物理化学的基本原理、定律规则及其使用条件,并能结合具体条件应用理论分析解决遇到的物理化学问题。

2. 能力目标

学生能够得到物理化学科学研究方法和逻辑思维能力的训练,深刻体会怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,即从众多实验事实概括到一般,再从一般推理到个别的思维过程。学习物理化学研究的方法论,树立实验、理论和计算是当代化学三大支柱的理念加强能力的培养。

3. 素质目标

建立宏观与微观、动态与静态、表相与体相、定性与定量有机结合的思维模式,培养不惧困难,直面挑战的尚学精神;养成勤于思考、科学严谨的学习习惯;学会科学的思维方法,树立正确的世界观。


课程大纲

第一章绪论

1.1 物理化学的内容

1.2 物理化学的学习方法

1.3 物理化学的研究方法

第二章 热力学第一定律

2.1 主要内容

2.2 概念介绍

2.3 热力学第一定律的内容

2.4 热与过程

2.5 盖·吕萨克·焦耳实验

2.6 热力学能和焓的计算

2.7 功与过程

2.8 绝热过程功的计算

2.9 计算化学反应热需要的准备工作

2.10 化学反应的焓变

2.11 离子生成焓基尔霍夫定律

2.12 本章总结

第二章 单元测试

第二章 单元作业

第三章 热力学第二定律

3.1 主要内容

3.2 熵的导出

3.3 熵判据的建立

3.4 不同变化过程熵变的计算

3.5 熵的本质

3.6 热力学第三定律及化学反应熵变

3.7 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据

3.8 吉布斯自由能的计算

3.9 几个热力学函数的关系

3.10 麦克斯韦关系式

3.11 本章总结

第三章 单元测试

第三章 单元作业

第四章 溶液和化学平衡

4.1 溶液的概念

4.2 溶液浓度的表示法

4.3 热力学函数的摩尔量与偏摩尔量

4.4 偏摩尔量集合公式

4.5 化学势

4.6 拉乌尔定律与亨利定律

4.7 理想溶液

4.8 稀溶液

4.9 非理想溶液

4.10 稀溶液的依数性

4.11 化学反应体系

4.12 热力学平衡常数

4.13 标准生成吉布斯自由能

4.14 温度对化学平衡的影响

4.15 压力对化学平衡的影响

第四章 单元测试

第四章 单元作业

第五章 相平衡

5.1 内容介绍

5.2 相律的推导

5.3 单组份体系的相图

5.4 克劳修斯-克拉珀龙方程

5.5 二组分体系的相图

5.6 理想完全互溶双液系的相图

5.7 杠杆规则

5.8 简单蒸馏和精馏

5.9 非理想完全互溶双液系的相图

5.10 部分互溶及完全不溶二组分体系的相图

5.11 固-液二组分体系的相图

5.12 固-固二组分体系的相图

5.13 本章总结

第五章 单元测试

第五章 单元作业

第六章 电化学

6.1 电解质溶液的导电机理

6.2 电导、电导率、摩尔电导率

6.3 电导率、摩尔电导率与浓度的关系

6.4 电导测定的一些应用

6.5 电解质溶液活度(上)

6.6 电解质溶液活度(下)

6.7 可逆电池

6.8 可逆电极的种类

6.9 电池书写方法

6.10 电池电动势与参加反应各组分活度的关系—能斯特方程

6.11 电极电势和电动势计算(上)

6.12 电极电势和电动势计算(下)

第六章 单元测试

第六章 单元作业

第七章 化学动力学基础

7.1 主要内容

7.2 速率方程的表示方法

7.3 概念介绍

7.4 如何绘制动力学曲线

7.5 一级反应速率方程的推导

7.6 二级反应速率方程的推导

7.7 三级、零级反应速率方程的推导

7.8 反应级数的测定方法

7.9 复杂反应动力学方程推导-对峙反应

7.10 复杂反应动力学方程推导-平行反应

7.11 复杂反应动力学方程推导-连续反应

7.12 复杂反应动力学方程推导-链反应

7.13 复杂反应动力学方程推导-综合复杂反应

7.14 速率理论简介

7.15 温度对反应速率的影响

7.16 催化反应的动力学方程

7.17 溶液中进行的反应

7.18 拟定反应机理的步骤

7.19 本章总结

第七章 单元测试

第七章 单元作业

第八章 界面现象

8.1 界面及界面特性

8.2 表面张力及影响因素

8.3 弯曲液面下的附加压力

8.4 弯曲液面的蒸气压与表面曲率的关系

8.5 溶液的表面吸附和吉布斯吸附公式

8.6 Langmuir吸附等温式

8.7 吸附现象的本质

8.8 弗伦德利希与BET吸附等温式

8.9 固-液界面的吸附

8.10 表面活性剂

8.11 胶束和临界胶束浓度

8.12 润湿作用

8.13 起泡和增溶作用

8.14 乳状液

8.15 微乳液

第八章 单元测试

第八章 单元作业

第九章 胶体分散体系

9.1 胶体分散体系及其特性

9.2 溶胶的动力性质

9.3 溶胶的光学性质

9.4 溶胶的电学性质

9.5 溶胶的稳定性

第九章 单元测试

第九章 单元作业

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预备知识

   

本课程学习者需有扎实的数学和物理基础,先期选修过无机及分析化学、有机化学等相关课程。


证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1] 杜凤沛, 高丕英, 沈明. 简明物理化学(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社, 2009.

[2] 傅献彩, 沈文霞, 姚天扬, 侯文华. 物理化学(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社, 2005.

[3] 刘俊吉, 周亚平, 李松林, 冯霞. 物理化学(第六版)[M]. 北京:高等教育出版社, 2017.

[4] Peter Atkins, Julio de Paula. Atkins’Physical Chemistry (第七版影印版). 北京:高等教育出版社, 2007.




中国农业大学
1 位授课老师
杜凤沛

杜凤沛

教授

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