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SPOC学校专有课程
物理化学(化学工程与工艺)
第3次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年07月10日
学时安排: 2-4
当前开课已结束 已有 135 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=《物理化学》是化学、化工类专业的专业基础课,课程综合运用数学、物理等基础科学的理论和方法,对变化的方向和限度、化学反应的速率和机理进行表述、模拟、解释和预测。课程主要讲授化学热力学、化学动力学、电化学、相平衡、化学平衡、胶体与表面化学等方面的基本知识、原理和方法。课程要求学生掌握化学热力学和动力学的基本知识,能运用化学热力学和化学动力学基本原理和方法解决溶液、相平衡、化学平衡、电化学、胶体与表面化学中的相关问题;具备识别和判断化学、化工及相关领域中传递、反应和分离等复杂工程问题关键环节的能力,并能对目标问题进行调研和分析;建立科学的学习方法和思维习惯;树立理论联系实际的科学思维方法和辩证唯物主义世界观。
《物理化学》是化学、化工类专业的专业基础课,课程综合运用数学、物理等基础科学的理论和方法,对变化的方向和限度、化学反应的速率和机理进行表述、模拟、解释和预测。课程主要讲授化学热力学、化学动力学、电化学、相平衡、化学平衡、胶体与表面化学等方面的基本知识、原理和方法。课程要求学生掌握化学热力学和动力学的基本知识,能运用化学热力学和化学动力学基本原理和方法解决溶液、相平衡、化学平衡、电化学、胶体与表面化学中的相关问题;具备识别和判断化学、化工及相关领域中传递、反应和分离等复杂工程问题关键环节的能力,并能对目标问题进行调研和分析;建立科学的学习方法和思维习惯;树立理论联系实际的科学思维方法和辩证唯物主义世界观。
—— 课程团队
课程概述

        《物理化学》是化学、化工、环境、制药和生物工程等专业的专业基础课程,它从化学现象与物理现象之间的联系入手,构建化学学科的基本理论。该课程系统地讲授化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、相平衡、化学平衡、胶体与表面化学等方面的基本概念、原理和方法。通过本课程的教学,使学生能系统地掌握物理化学的基本知识,具备运用物理化学基本原理和方法分析、解决实际问题的能力。培养学生理论联系实际、勇于创新的科研素养,让学生树立正确的科学观和辨证唯物主义世界观。物理化学从宏观到微观,从静态到动态,对于化学现象以及与化学现象有关的许多问题形成了一套较完整的理论体系。例如,在夏天,当门窗紧闭时,为什么打开室内冰箱却不能降低室内温度呢?为什么在寒冷的冬天,下雪之前要在路面洒盐呢?为什么“碳钟”可以测定古文物的年龄?为什么人工降雨要向天空喷洒AgI类微粒?为什么喷洒农药要在药液中加入少量表面活性剂呢?诸此等等,物理化学课程将引领我们寻根溯源,穷究于理。

授课目标

课程目标1掌握化学热力学、动力学、电化学、胶体和表面化学的基本知识、原理和方法;并能应用于化工及相关领域复杂工程问题的表述、建模和分析,能够针对化工系统或化工过程建立合适的数学模型,并利用恰当的条件求解;建立科学的学习方法和思维习惯。

课程目标2能够应用化学热力学和动力学等基本知识和原理识别和判断化工及相关领域中传递、反应及分离等复杂工程问题中的关键环节;树立理论联系实际的科学观和辩证唯物主义世界观。

成绩 要求

考核采用线上与线下相结合的方式:

总成绩=平时成绩(40 %)+期中考试成绩(30%)+期末考试成绩(30 %)

平时成绩=线上成绩(60 %)+线下成绩(40 %)

各项成绩均为百分制。

1. 线上成绩

(1)视频学习(16.7 %):学生需完成老师发布的在线视频的学习。

(2)章节作业(16.7 %):每个章节设置了一定数量的作业,作业采取学生互评的方式评分。互评完成度的奖惩计分规则为,未参与互评的学生将获50 %分,未完成互评的学生将给与所得分数的80 %,全部完成互评的学生将给与所得分数的100%。

(3)章节测验(33.3 %):每章都设置了一定数量的测试题。在每个测验截止期之后,大家可以在课程的讨论区讨论测验题目,但是在截止期之前,请勿讨论,尤其不要在课程以外的网络空间讨论,比如说把测验的答案发布到百度文库中。警示:考虑到未来的学员,维护课程学习的公平性,需要大家共同遵守这一通则要求。

(4)期末考试(33.3 %):在指定时间内完成相关试题。

2. 线下成绩

(1)课堂表现(25 %):学生课堂表现。

(2)随堂测验(25 %):线下章节作业的完成情况。

(3)问题讨论(25 %):线下问题讨论情况。

(4)章节作业(25 %):线下随堂测验完成情况。

课程大纲
热力学第一定律
2.1 系统性质与状态函数
2.2 热力学第一定律
2.3 功与过程
2.4 焓
2.5 热容
2.6 绝热过程的方程式和功
2.7 Carnot循环与Carnot定理
2.8 化学反应的热效应
2.9 反应焓变与温度的关系
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
热力学第二定律
3.1 热力学第二定律
3.2 熵的概念
3.3 Clausius不等式与熵增加原理
3.4 熵变的计算
3.5 Helmholtz自由能和Gibbs自由能
3.6 变化的方向与平衡条件
3.7 热力学函数间的关系和热力学基本方程
3.8 热力学第三定律和规定熵
3.9 ΔG的计算及其与温度压力的关系
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
多组分系统热力学及其在溶液中的应用
4.1 偏摩尔量与化学势
4.2 气体的化学势
4.3 溶液中各组分的化学势
4.4 稀溶液的依数性
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
相平衡
5-1相图与相律
5-2克拉贝龙-克劳修斯方程
5-3单组分系统的相图
5-4完全互溶双液系统相图
5-5精馏原理
5-6二组分系统液固平衡相图
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
电解质溶液
8-1原电池和电解池
8-2离子的电迁移率和迁移数
8-3电解质溶液的电导
8-4电解质的平均活度和平均活度因子
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
可逆电池的电动势及应用
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
化学动力学基础
11.1 化学反应的速率方程
11.2 简单级数反应速率方程
11.3 反应级数的测定
11.4 典型复杂反应速率方程
11.5 Arrhenius 方程
11.6 过渡态理论
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
表面物理化学
13.1 弯曲表面上的附加压力和蒸气压
13.2 Langmuir吸附等温式
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
胶体分散系统和大分子溶液
14.1 胶体和胶体的基本特性
14.2 溶胶的光学性质和动力学性质
14.3 溶胶的电学性质
本章课程思政
本章单元作业
本章单元测验
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预备知识

高等数学、大学物理、无机化学、有机化学、分析化学

参考资料

1.《物理化学》第四版,天津大学物理化学教研室编,王正烈等修订,高等教育出版社,2001年。

2.《物理化学》上、中、下册(第四版),胡英主编,高等教育出版社,2001年。 

3.《物理化学简明教程》例题与习题,印永嘉等编,高等教育出版社,2001年。 

4.《物理化学习题精解》上、下册,王文清等编,科学出版社,1999年。

成都理工大学
3 位授课老师
陈泽琴

陈泽琴

教授

王羽

王羽

讲师

王瑞麟

王瑞麟

副教授

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