《物理化学》教学大纲课程类别（必修/选修）：必修课程名称：物理化学课程英文名称：PhysicalChemistry其中实验/实贱学时：0总学时/周学时/学分：64/4/4先修课程：无机化学、分析化学、高等数学后续课程支撑：物理化学实验、高分子物理授课地点：7B202授课时间：[1-16]周星期二[3-4]、星期四[3-4]授课对象：2020级高分子1班、2020级高分子2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：张东东讲师、汪文龙研究员答疑时间、地点与方式：课间时间学生可自由提问：课后通过E-mail、微信、电话联系答疑和讨论，也可来材料学院2楼高分子办公室提问和讨论。课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：刘俊吉周亚平李松林冯霞修订《物理化学》（第六版）北京：高等教育出版社，2017傅献彩，沈文霞，姚天扬编著，《物理化学》（第五版），北京：高等教育出版社，2011物理化学讲义，彭笑刚高等教育出版社，2012课程简介：物理化学是高分子材料与工程专业的必修课。物理化学以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。本专业物理化学课程的内容主要包括：热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面和胶体化学。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，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：（3）掌握理论联系实际，分析和解决具体问题的方法，培养自主学习和创新的能力。1
1 《物理化学》教学大纲 课程名称：物理化学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Physical Chemistry 总学时/周学时/学分：64/4/4 其中实验/实践学时：0 先修课程：无机化学、分析化学、高等数学 后续课程支撑：物理化学实验、高分子物理 授课时间： [1-16]周 星期二 [3-4]、星期四 [3-4] 授课地点：7B202 授课对象： 2020 级高分子 1 班、2020 级高分子 2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：张东东讲师、汪文龙研究员 答疑时间、地点与方式：课间时间学生可自由提问；课后通过 E-mail、微信、电话联系答疑和讨论，也可来材料学院 2 楼高分子办公室提问和讨论。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材： 刘俊吉 周亚平 李松林 冯霞 修订《物理化学》(第六版) 北京：高等教育出版社，2017 傅献彩，沈文霞，姚天扬 编著，《物理化学》(第五版)，北京：高等教育出版社，2011 物理化学讲义， 彭笑刚 高等教育出版社，2012 课程简介： 物理化学是高分子材料与工程专业的必修课。物理化学以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研 究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。本专业物理化学课程的内容主要包括：热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面和胶 体化学。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，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；(3) 掌握理论联系实 际，分析和解决具体问题的方法，培养自主学习和创新的能力
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：指标点1.1能将数学、自然科学、工程毕业要求1.工程知识：能够运用数学、自然科学、了解热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面科学的语言工具用于高分子材料与工工程基础和高分子材料专业知识用于解决高分子和胶体化学中的基本概念和定理程领域复杂工程问题的表述材料与工程领域的复杂工程问题目标2毕业要求2．问题分析：能够应用数学、自然科学指标点2.1能运用数学、自然科学及高理解物理化学课程中理想状况下状态函数的求解，学会建和高分子材料工程的基本原理和技术，识别、表达、分子材料与工程的相关科学原理，识别立物理、化学过程途径的设计以达到目标函数的求解，将并通过文献研究分析高分子材料与工程领域的复和判断复杂工程问题的关键环节。杂工程间题，以获得有效结论其应用于分析、解决工程问题目标3：指标点4.1能够基于科学原理，通过文毕业要求4.研究：能够基于科学原理并采用科学联系高等数学里积分、微分概念以及有机、无机化学里基献研究或相关方法，调研和分析高分子方法对高分子材料与工程领域复杂工程问题进行本化学反应方程，学会建立数理模型析解释数据材料与工程领域复杂工程问题的解决研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信方案。息综合得出合理有效的结论。理论教学进程表教学模式授课敏学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题教学方法作业安排师数点)（线上/线下）程目标课后作业+课程思重点：物理化学学科概述：理想气体状态方程：范德华方程：气体的临界性质：政作业：（要求学目标1讲授+小绪论线上张东东难点：对应状态原理和压缩因子图：生每人阅读两篇与组讨论气体的pVT关系课程思政融入点：介绍物理化学的发展化学发展有关的文历程，历代物理化学家的巨大贡献，培章，并撰写500字2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 了解热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面 和胶体化学中的基本概念和定理 指标点 1.1 能将数学、自然科学、工程 科学的语言工具用于高分子材料与工 程领域复杂工程问题的表述 毕业要求 1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、 工程基础和高分子材料专业知识用于解决高分子 材料与工程领域的复杂工程问题 目标 2： 理解物理化学课程中理想状况下状态函数的求解，学会建 立物理、化学过程途径的设计以达到目标函数的求解，将 其应用于分析、解决工程问题 指标点 2.1 能运用数学、自然科学及高 分子材料与工程的相关科学原理，识别 和判断复杂工程问题的关键环节。 毕业要求 2．问题分析：能够应用数学、自然科学 和高分子材料工程的基本原理和技术，识别、表达、 并通过文献研究分析高分子材料与工程领域的复 杂工程问题，以获得有效结论 目标 3： 联系高等数学里积分、微分概念以及有机、无机化学里基 本化学反应方程，学会建立数理模型析解释数据 指标点 4.1 能够基于科学原理，通过文 献研究或相关方法，调研和分析高分子 材料与工程领域复杂工程问题的解决 方案。 毕业要求 4．研究：能够基于科学原理并采用科学 方法对高分子材料与工程领域复杂工程问题进行 研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信 息综合得出合理有效的结论。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 气体的 pVT 关系 张东东 4 重点：物理化学学科概述； 理想气体状 态方程；范德华方程；气体的临界性质； 难点：对应状态原理和压缩因子图； 课程思政融入点：介绍物理化学的发展 历程，历代物理化学家的巨大贡献，培 线上 讲 授 + 小 组讨论 课后作业+课程思 政作业：（要求学 生每人阅读两篇与 化学发展有关的文 章，并撰写 500 字 目标 1
心得）养学生的爱国精神。置点：热力学基本概念（体系、环境、状态、功、热等）：第一定律keypoint:Basicconceptssof课堂讲授目标1热力学第一定律基thermodynamics(system,environment,张东东线上+小组讨课后作业42本概念和状态函数state, work,heat, etc.),First law of论thermodynamics难点：热力学过程（恒温、恒压、绝热）过程中△U、AH、Q和W计算重点：化学反应恰变：标准摩尔反应恰key point:Enthalpy change of chemical课堂讲授热力学第一定律反目标2reaction, Standard molar enthalpy of张东东线上+小组讨课后作业43应焰变计算和相关reaction论定律难点：基尔霍夫定律，节流膨胀与焦耳汤姆逊效应重点：热力学第二定律的意义及其与卡课堂讲授诺定理的联系卡诺循环与卡诺定理的意目标1热力学第二定律的张东东线上+小组讨课后作业A4义：意义及应用论难点：的导出：克劳修斯不等式：炳判据及其应用课堂讲授热力学第二定律的重点：热力学第二定律的数学表达式：线上张东东课后作业目标44n状态函数数学表达热力学函数U、H、S、F、G的关系：热+小组讨3
3 养学生的爱国精神。 心得） 2 热力学第一定律基 本概念和状态函数 张东东 4 重点：热力学基本概念（体系、环境、 状态、功、热等）；第一定律 key point ： Basic concepts of thermodynamics (system, environment, state, work, heat, etc.); First law of thermodynamics 难点：热力学过程（恒温、恒压、绝热） 过程中ΔU、ΔH、Q 和 W 计算 线上 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 1 3 热力学第一定律反 应焓变计算和相关 定律 张东东 4 重点：化学反应焓变；标准摩尔反应焓 key point ：Enthalpy change of chemical reaction; Standard molar enthalpy of reaction 难点：基尔霍夫定律，节流膨胀与焦耳- 汤姆逊效应 线上 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 2 4 热力学第二定律的 意义及应用 张东东 4 重点：热力学第二定律的意义及其与卡 诺定理的联系卡诺循环与卡诺定理的意 义；难点：熵的导出；克劳修斯不等式；熵 判据及其应用 线上 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 1 5 热力学第二定律的 状态函数数学表达 张东东 4 重点：热力学第二定律的数学表达式； 热力学函数 U、H、S、F、G 的关系；热 线上 课堂讲授 + 小 组 讨 课后作业 目标 4
论式力学第三定律：亥姆霍兹函数和吉布斯函数keypointMathematical expressionofthesecondlawofthermodynamics,TherelationshipbetweenthermodynamicfunctionsU,H,S,FandG,Thethirdlawof thermodynamics; Helmholtz and Gibbsfunctions难点：几类典型过程摘变的计算：克拉佩龙方程与克-克方程课堂讲授重点：溶液浓度的各种表示方法：偏摩目标1多组分系统热力学张东东线上4+小组讨课后作业尔量、化学势的概念（溶液）论难点：拉乌尔定律和亨利定律重点：理想液态混合物和理想稀溶液模课堂讲授多组分系统热力学型：各组分的化学势的计算，稀溶液的目标2线下张东东4+小组讨课后作业7（理想溶液相关概依数性论念与计算）难点；分配定律，逸度和活度的基本概念和逸度系数图课后作业+课程思重点：化学反应的方向及平衡条件，标课堂讲授化学平衡（化学反目标1政作业：（人生方准平衡常数，反应等温式线下张东东+小组讨4应方程式与平衡常00程的平衡与影响机难点：标准摩尔反应吉布斯自由能与平论数)制探索）衡常数的关系4
4 式 力学第三定律；亥姆霍兹函数和吉布斯 函数 key point ：Mathematical expression of the second law of thermodynamics; The relationship between thermodynamic functions U, H, S, F and G; The third law of thermodynamics; Helmholtz and Gibbs functions 难点：几类典型过程熵变的计算；克拉 佩龙方程与克-克方程 论 6 多组分系统热力学 （溶液） 张东东 4 重点：溶液浓度的各种表示方法；偏摩 尔量、化学势的概念 难点：拉乌尔定律和亨利定律 线上 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 1 7 多组分系统热力学 （理想溶液相关概 念与计算） 张东东 4 重点：理想液态混合物和理想稀溶液模 型；各组分的化学势的计算，稀溶液的 依数性 难点：分配定律，逸度和活度的基本概 念和逸度系数图 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 2 8 化学平衡（化学反 应方程式与平衡常 数） 张东东 4 重点：化学反应的方向及平衡条件， 标 准平衡常数，反应等温式 难点：标准摩尔反应吉布斯自由能与平 衡常数的关系 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业+课程思 政作业：（人生方 程的平衡与影响机 制探索） 目标 1
课程思政融入点：从化学平衡的角度贯穿人生天平所需的平衡，引入当代优秀的科学家事迹张东东2期中考试课堂讲授目标2重点：平衡常数与温度、压力的关系，2线下张东东+小组讨课后作业化学平衡的判定难点：真实气体及混合物的化学平衡论重点：范特霍夫方程，影响化学平衡的因素化学平衡（化学平张东东2key point :Van't Hoff equation, factors课堂讲授衡计算）目标4affecting chemical equilibrium线下+小组讨课后作业10难点：化学平衡相关计算论重点：相、组分数和自由度，相律，自相平衡张东东2由度的含义和相律的推导基本概念难点：单组分系统相图重点：杠杆规则：二组分相图课堂讲授目标1难点：互溶的双液系的P-X相图及T-X相平衡（二组分相张东东线下+小组讨课后作业411图)相图，步冷曲线，几种典型系统的相图论与分析电化学置点：电解质溶液；法拉第定律：目标1课堂讲授课后作业张东东线下412电解质溶液的基本离子迁移数：电导率、摩尔电导率的意+小组讨概念与理论义及其与溶液浓度的关系5
5 课程思政融入点：从化学平衡的角度贯 穿人生天平所需的平衡，引入当代优秀 的科学家事迹 9 张东东 2 期中考试 化学平衡的判定 张东东 2 重点：平衡常数与温度、压力的关系， 难点：真实气体及混合物的化学平衡 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 2 10 化学平衡（化学平 衡计算） 张东东 2 重点： 范特霍夫方程，影响化学平衡的 因素key point ： Van't Hoff equation, factors affecting chemical equilibrium 难点：化学平衡相关计算 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 4 相平衡 基本概念 张东东 2 重点：相、组分数和自由度，相律，自 由度的含义和相律的推导 难点：单组分系统相图 11 相平衡（二组分相 图） 张东东 4 重点：杠杆规则；二组分相图 难点：互溶的双液系的 P-X 相图及 T-X 相图，步冷曲线，几种典型系统的相图 与分析 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 1 12 电化学 电解质溶液的基本 概念与理论 张东东 4 重点：电解质溶液；法拉第定律； 离子迁移数；电导率、摩尔电导率的意 义及其与溶液浓度的关系 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 课后作业 目标 1
论难点：电解质的离子平均活度系数的意义：电解质溶液理论（主要是离子氛的概念）重点：标准电极电势及其应用（包括氧化能力的估计，平衡常数的计算等），电池的书写key point : Standard electrode potentialand its application (including oxidationcapacity estimation, equilibrium constantcalculation, etc.), battery writing电化学课后作业+课程思课堂讲授难点：对于所给的电池能熟练、正确地目标2政（每位同学翻译1电池的书写与电动张东东+小组讨4线下13写出电极反应和电池反应并能计算其电势的计算以及极化篇高分子材料在电论动势：温度对电动势的影响及ArHm和概念池中应用的文章ArSm的计算：极化作用：极化曲线与超电势课程恩政融入点：介绍2019年诺贝尔化学奖97岁高龄得主Goodenough的励志人生，及其对锂电池领域的巨大贡献，培养学生对科研的兴趣和坚持不解的奋斗精神，明白科学对生活的意义目标1界面现象重点：表面吉布斯函数、表面张力的概课堂讲投张东东4线下课后作业14+小组讨念：表面张力与温度的关系：弯曲表面表界面的物化函数6
6 难点：电解质的离子平均活度系数的意 义；电解质溶液理论（主要是离子氛的 概念） 论 13 电化学 电池的书写与电动 势的计算以及极化 概念 张东东 4 重点：标准电极电势及其应用（包括氧 化能力的估计，平衡常数的计算等）， 电池的书写 key point ： Standard electrode potential and its application (including oxidation capacity estimation, equilibrium constant calculation, etc.), battery writing 难点：对于所给的电池能熟练、正确地 写出电极反应和电池反应并能计算其电 动势；温度对电动势的影响及ΔrHm 和 ΔrSm 的计算；极化作用：极化曲线与 超电势 课程思政融入点：介绍 2019 年诺贝尔化 学奖 97 岁高龄得主 Goodenough 的励志 人生，及其对锂电池领域的巨大贡献， 培养学生对科研的兴趣和坚持不懈的奋 斗精神，明白科学对生活的意义 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业+课程思 政（每位同学翻译 1 篇高分子材料在电 池中应用的文章 目标 2 14 界面现象 表界面的物化函数 张东东 4 重点：表面吉布斯函数、表面张力的概 念；表面张力与温度的关系；弯曲表面 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 课后作业 目标 1
论推倒与计算的附加压力产生的原因及其与曲率半径的关系，会使用杨一拉普拉斯公式进行简单计算：弯曲表面上的蒸气压，学会使用Kelvin公式key point :The concept of surface Gibbsfunctionandsurface tension,Therelationship between surface tension andtemperature; The causes of additionalpressure on the curved surface and itsrelation with the radius of curvature aresimplycalculatedbyusingtheYoung-Laplacian formula, Vapor pressureon a curved surface, learn to use theKelvin formula难点：吉布斯吸附等温式：气-固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型：表面活性物质的定义重点；等容反应速率的表示法、基元反化学动力学课堂讲授应、反应级数、反应分子数等基本概念：目标1微观化学反应速率张东东线下+小组讨4课后作业15具有简单级数的反应的速率方程和特及简单化学反应的论征，并能够由实验数据确定简单反应的基本特征级数：三种典型的复杂反应（对特反应、7
7 推倒与计算 的附加压力产生的原因及其与曲率半径 的关系，会使用杨—拉普拉斯公式进行 简单计算；弯曲表面上的蒸气压，学会 使用 Kelvin 公式 key point ：The concept of surface Gibbs function and surface tension; The relationship between surface tension and temperature; The causes of additional pressure on the curved surface and its relation with the radius of curvature are simply calculated by using the Young-Laplacian formula. Vapor pressure on a curved surface, learn to use the Kelvin formula 难点：吉布斯吸附等温式；气-固表面的 吸附本质及吸附等温线的主要类型；表 面活性物质的定义 论 15 化学动力学 微观化学反应速率 及简单化学反应的 基本特征 张东东 4 重点：等容反应速率的表示法、基元反 应、反应级数、反应分子数等基本概念； 具有简单级数的反应的速率方程和特 征，并能够由实验数据确定简单反应的 级数；三种典型的复杂反应（对峙反应、 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 1
平行反应和连串反应）的特点和微分式：速率常数、半衰期，活化能、阿仑尼乌斯经验公式key point :The representation of constantvolume reaction rate, elementary reaction,reactionorder,number ofreactionmolecules and other basic concepts, Therate equations and characteristics of simpleorder reactions, and the order of simplereactions canbedetermined fromexperimental data; The characteristics anddifferential expressions of three typicalcomplex reactions (confrontation reaction,parallel reaction and serial reaction), Rateconstant, half-life, activation energy.Arrhenius empirical formula难点：链反应的特点：稳态近似法、平衡态法和速控步骤法等近似处理方法：催化作用的通性课堂讲授胶体化学重点：分散系统，胶体的制备，胶体体目标1汪文龙线下+小组讨4胶体粒子的相关概课后作业16系的主要特点及其动力学、光学、电学论念介绍与理论性质：电解质溶液对胶体稳定性的影响：8
8 平行反应和连串反应）的特点和微分式； 速率常数、半衰期，活化能、阿仑尼乌 斯经验公式 key point ：The representation of constant volume reaction rate, elementary reaction, reaction order, number of reaction molecules and other basic concepts; The rate equations and characteristics of simple order reactions, and the order of simple reactions can be determined from experimental data; The characteristics and differential expressions of three typical complex reactions (confrontation reaction, parallel reaction and serial reaction); Rate constant, half-life, activation energy, Arrhenius empirical formula 难点：链反应的特点；稳态近似法、平 衡态法和速控步骤法等近似处理方法； 催化作用的通性 16 胶体化学 胶体粒子的相关概 念介绍与理论 汪文龙 4 重点：分散系统，胶体的制备，胶体体 系的主要特点及其动力学、光学、电学 性质；电解质溶液对胶体稳定性的影响； 线下 课堂讲授 + 小 组 讨 论 课后作业 目标 1
电解质聚沉能力的判断：溶胶的胶团结构书写与双电层理论难点：Donnan平衡，渗透压测定高分子溶液的相对分子量的方法，高分子溶液的粘度与分子量的关系合计64课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业期中考试期末考试出勤与课盘表现1.1105401065目标一52.1025030目标二0目标三4.10005总计2056510100备注：1）根据《东尧理工学院考试管理规定》第土二条规定，广课3次（戒6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项专核标准见附件所示。大纲编写时间：2022年2月20日9
9 电解质聚沉能力的判断；溶胶的胶团结 构书写与双电层理论 难点：Donnan 平衡，渗透压测定高分子 溶液的相对分子量的方法，高分子溶液 的粘度与分子量的关系 合计 64 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 期中考试 期末考试 出勤与课堂表现 目标一 1.1 10 5 40 10 65 目标二 2.1 5 0 25 0 30 目标三 4.1 5 0 0 0 5 总计 20 5 65 10 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2022 年 2 月 20 日
系（部）审查意见：雪神泉系（部）主任签名：日期：：2022年2月20日备注：10
10 系（部）审查意见： 系（部）主任签名： 日期： 2022 年 2 月 20 日 备注：