《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：48/4/3 其中实验实践学时：0 先修课程：无机化学、分析化学、高等数学等 后续课程支撑：物理化学实验、环境工程原理、水污染控制工程等 授课时间：112周/周三1-2节、周五1-2节 授课地点：6C-401 授课对象：生态环境与建筑工程学院2020级环境工程专业2班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课数师姓名职称：郭兵讲师 答疑时间、地点与方式：课间答疑：可通过线上平台、微信、电话、E-mail联系答疑和讨论，也可到办公室提问和讨论。 课程考核方式：开卷()闭卷(W)课程论文（)其它() 使用敕材：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 教学参考资料： 1.胡英《物理化学》（第六版），北京：高等教育出版社，2014. 2.傅献彩，沈文霞，姚天扬编著，《物理化学》（第五版），北京：高等教有出版社，2008 3.朱文涛《物理化学》（第一版）北京：清华大学出版社，2011
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：48 / 4 / 3 其中实验/实践学时：0 先修课程：无机化学、分析化学、高等数学等 后续课程支撑：物理化学实验、环境工程原理、水污染控制工程等 授课时间： 1-12 周/周三 1-2 节、周五 1-2 节 授课地点：6C-401 授课对象：生态环境与建筑工程学院 2020 级 环境工程专业 2 班 开课学院：生态环境与建筑工程学院 任课教师姓名/职称：郭兵/讲师 答疑时间、地点与方式：课间答疑；可通过线上平台、微信、电话、E-mail 联系答疑和讨论，也可到办公室提问和讨论。 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 教学参考资料： 1. 胡英 《物理化学》(第六版)，北京：高等教育出版社，2014. 2. 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，2008. 3. 朱文涛 《物理化学》(第一版) 北京：清华大学出版社，2011
课程简介： 作为化学学科的一个基本分支，物理化学是化学类专业本科生的一门主干基础课程。它借助数学、物理学等基础理论及其提供的实验手段，探求化 学现象中普遍性的基本规律，是化学科学的理论基础。物理化学课程的内容主要包括：化学热力学、化学动力学、化学平衡、电化学、表面和胶体化学 等分支学科。通过本课程的学习，学生应该：(1)系统学握物理化学的基础知识和基本原理，它们不仅是化学学科的理论基础，也是其它相关学科的理 论基础：由此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，即从实验现象及其结果出发，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：同时掌握理论联系实际，分析和解决具体问题的方法，并进一步培养自主学习和创新能力。 课程救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： 1.掌握数学、自然科学、环境工程基础与专业知识， 了解和掌握热力学的一系列基本概念、基础知识和基本原 1.2掌握化学基础知识，并能用于解决 能够运用其理论和方法解决环境“三废治理”中的 理：加深对自然现象的普遍规律及其本质的认识和理解： 环境工程问题 设计、运行和管理等复杂工程问题。 学习物理化学的科学思维方法 目标2： 1.掌握数学、自然科学、环境工程基础与专业知识， 1.2学握化学基础知识，并能用于解决 了解和掌握化学动力学基础：培养主动参与、探究科学的 能够运用其理论和方法解决环境“三废治理”中的 环境工程问题 学习态度和思想意识 设计、运行和管理等复杂工程问题。 目标3： 2.3能够应用数学和自然科学基本原 2.能够综合应用数学、自然科学和环境工程专业知 理解化学热力学在多组分、化学平衡、相平衡、电化学、 理，对提炼出的复杂环境问题进行数学 识，并通过文献调研、环境监测、科学试验等手段， 界面现象、胶体等不同体系中的应用：掌握理论联系实际， 模型和科学模型表达，经分析得出有效 识别、分析和表达复杂环境工程问题，化繁为简并 分析和解决具体问题的方法，并进一步培养自主学习和创 结论 获得有效结论。 新能力
2 课程简介： 作为化学学科的一个基本分支，物理化学是化学类专业本科生的一门主干基础课程。它借助数学、物理学等基础理论及其提供的实验手段，探求化 学现象中普遍性的基本规律，是化学科学的理论基础。物理化学课程的内容主要包括：化学热力学、化学动力学、化学平衡、电化学、表面和胶体化学 等分支学科。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，它们不仅是化学学科的理论基础，也是其它相关学科的理 论基础；由此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，即从实验现象及其结果出发，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；同时掌握理论联系实际，分析和解决具体问题的方法，并进一步培养自主学习和创新能力。 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： 了解和掌握热力学的一系列基本概念、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； 学习物理化学的科学思维方法 1.2 掌握化学基础知识，并能用于解决 环境工程问题 1. 掌握数学、自然科学、环境工程基础与专业知识， 能够运用其理论和方法解决环境“三废治理”中的 设计、运行和管理等复杂工程问题。 目标 2： 了解和掌握化学动力学基础；培养主动参与、探究科学的 学习态度和思想意识 1.2 掌握化学基础知识，并能用于解决 环境工程问题 1. 掌握数学、自然科学、环境工程基础与专业知识， 能够运用其理论和方法解决环境“三废治理”中的 设计、运行和管理等复杂工程问题。 目标 3： 理解化学热力学在多组分、化学平衡、相平衡、电化学、 界面现象、胶体等不同体系中的应用；掌握理论联系实际， 分析和解决具体问题的方法，并进一步培养自主学习和创 新能力 2.3 能够应用数学和自然科学基本原 理，对提炼出的复杂环境问题进行数学 模型和科学模型表达，经分析得出有效 结论 2. 能够综合应用数学、自然科学和环境工程专业知 识，并通过文献调研、环境监测、科学试验等手段， 识别、分析和表达复杂环境工程问题，化繁为简并 获得有效结论
理论教学进程表 授课 学时 教学模式 支撑 周次 散学主题 敦师 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） (线上/混合 教学方法 作业安 排 课程 式/线下) 目标 物理化学学科绪论：气体的pT性质 重点：物理化学学科概述、理想气体状态方程 绪论 优学院视频 郭兵 难点：理想气体状态方程 目标 2 气体的pVT性质 混合式 资源：课堂 1.3/7 课程思政融入点：讲述中国物理化学家对物理化学学科 发展的突出贡献，提升学生的民族自豪感，激励学生为 讲授与讨论 民族伟大复兴而努力 1 热力学第一定律基本概念 重点：热力学第一定律：状态函数：体积功计算 优学院视频 目标 热力学第一定律 郭兵 难点：状态函数法及其应用 2 混合式 资源：课堂 2.3/5 课程思政融入点：第一类永动机违背热力学第一定律， 是不可能成功的，引导学生在追求真理的路上保持实事 讲授与讨论 求是的精神，不要做违背自然规律的事 摩尔热容：相变焓： 优学院视频 目标 2 热力学第一定律 郭兵 4 重点：相变焓 混合式 资源：课堂 2.11/26 难点：利用摩尔热容计算AU和△H 讲授与讨论 化学反应焓：可逆体积功 重点：标准摩尔反应焓和可逆体积功的计算 优学院视频 目标 3 热力学第一定律 郭兵 4 混合式 资源：课堂 2.28/38 难点：标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔反 应焓的区别与联系 讲授与讨论 3
3 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/混合 式/线下) 教学方法 作业安 排 支撑 课程 目标 1 绪论 气体的 pVT 性质 郭兵 2 物理化学学科绪论；气体的 pVT 性质 重点：物理化学学科概述、理想气体状态方程 难点：理想气体状态方程 课程思政融入点：讲述中国物理化学家对物理化学学科 发展的突出贡献，提升学生的民族自豪感，激励学生为 民族伟大复兴而努力 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 1.3/7 目标 一 热力学第一定律 郭兵 2 热力学第一定律基本概念 重点：热力学第一定律；状态函数；体积功计算 难点：状态函数法及其应用 课程思政融入点：第一类永动机违背热力学第一定律， 是不可能成功的，引导学生在追求真理的路上保持实事 求是的精神，不要做违背自然规律的事 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 2.3/5 目标 一 2 热力学第一定律 郭兵 4 摩尔热容；相变焓； 重点：相变焓 难点：利用摩尔热容计算U 和H 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 2.11/26 目标 一 3 热力学第一定律 郭兵 4 化学反应焓；可逆体积功 重点：标准摩尔反应焓和可逆体积功的计算 难点：标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔反 应焓的区别与联系 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 2.28/38 目标 一
热力学第二定律：熵 优学院视频 4 热力学第二定律 郭兵 4 重点：热力学第二定律：熵判据 目标 混合式 资源：课堂 3.3/19 难点：熵的导出 讲授与讨论 熵变的计算：亥姆霍兹函数和吉布斯函数： 热力学基本方程 优学院视频 5 热力学第二定律 郭兵 目标 重点：熵变的计算 混合式 资源：课堂 3.22/40 难点：热力学基本方程 讲授与讨论 6 期中考试 郭兵 2 线下 多组分系统热力学 优学院视频 目标 6-7 多组分系统热力学 郭兵 6 重点：偏摩尔量：化学势：拉乌尔定律和亨利定律 混合式 资源：课堂 4.11 难点：理想液态混合物和理想稀溶液模型：化学势 讲授与讨论 三 理想气体化学反应等温方程：标准平衡常数及相关计算 优学院视频 8 化学平衡 郭兵 重点：化学反应的等温方程 混合式 资源：课堂 5.2/14/20 目标 三 难点：反应平衡常数的不同表示方法及计算 讲授与讨论 自由度和相律： 优学院视频 9 相平衡 郭兵 重点：自由度和相律： 混合式 资源：课堂 目标 6.1 三 难点：相律的推导及计算 讲授与讨论 电解质溶液及基本概念：可逆电池：能斯特方程： 重点：原电池热力学和电动势 9-10 电化学 郭兵 难点：电极电势和电池电动势的计算 4 线下 课堂讲授与 7.14/29 目标 课程思政融入点：介绍电导率是水质检测中的一个重要 讨论 三 指标。鼓励学生运用自己的所学知识，为实现“天更蓝、 山更绿、水更清”的目标而努力 4
4 4 热力学第二定律 郭兵 4 热力学第二定律；熵 重点：热力学第二定律；熵判据 难点：熵的导出 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 3.3/19 目标 一 5 热力学第二定律 郭兵 4 熵变的计算；亥姆霍兹函数和吉布斯函数； 热力学基本方程 重点：熵变的计算 难点：热力学基本方程 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 3.22/40 目标 一 6 期中考试 郭兵 2 线下 6-7 多组分系统热力学 郭兵 6 多组分系统热力学 重点：偏摩尔量；化学势；拉乌尔定律和亨利定律 难点：理想液态混合物和理想稀溶液模型；化学势 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 4.11 目标 三 8 化学平衡 郭兵 4 理想气体化学反应等温方程；标准平衡常数及相关计算 重点：化学反应的等温方程 难点：反应平衡常数的不同表示方法及计算 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 5.2/14/20 目标 三 9 相平衡 郭兵 2 自由度和相律； 重点：自由度和相律； 难点：相律的推导及计算 混合式 优学院视频 资源；课堂 讲授与讨论 6.1 目标 三 9-10 电化学 郭兵 4 电解质溶液及基本概念；可逆电池；能斯特方程； 重点：原电池热力学和电动势 难点：电极电势和电池电动势的计算 课程思政融入点：介绍电导率是水质检测中的一个重要 指标。鼓励学生运用自己的所学知识，为实现“天更蓝、 山更绿、水更清”的目标而努力 线下 课堂讲授与 讨论 7.14/29 目标 三
表面张力：几种不同的界面现象 10-11 重点：表面张力、固体表面吸附现象、固-液界面润湿 课堂讲授与 目标 界面化学 郭兵 4 线下 10.2/14 难点：液体的表面张力、单位面积表面功和单位面积表 讨论 三 面吉布斯函数是同一个物理量：固体表面的吸附现象 基元反应：速率方程：阿伦尼乌斯方程和活化能 重点：不同反应级数的速率方程及其特征：阿伦尼乌斯 课堂讲授与 目标 11-12 化学动力学 郭兵 线下 11.2/23 方程 讨论 二 难点：质量作用定律 胶体化学 课堂讲授与 目标 12 胶体化学 郭兵 2 重点：胶体的动力学、光学、电学性质 线下 12.7 讨论 三 难点：胶团结构的表示 合计 48 课程考核 课程目标 支排毕业要求指标点 评价依据及成绩比例(%) 线上表现 课堂表现 作业 期中考核 期末考核 目标一 1.2 > 5 6 10 15 43.0 目标二 1.2 1 2 7.5 10.5 目标三 2.3 3 4 12 27.5 46.5 总计 10 10 20 10 50 100 备注：)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
5 10-11 界面化学 郭兵 4 表面张力；几种不同的界面现象 重点：表面张力、固体表面吸附现象、固-液界面润湿 难点：液体的表面张力、单位面积表面功和单位面积表 面吉布斯函数是同一个物理量；固体表面的吸附现象 线下 课堂讲授与 讨论 10.2/14 目标 三 11-12 化学动力学 郭兵 4 基元反应；速率方程；阿伦尼乌斯方程和活化能 重点：不同反应级数的速率方程及其特征；阿伦尼乌斯 方程 难点：质量作用定律 线下 课堂讲授与 讨论 11.2/23 目标 二 12 胶体化学 郭兵 2 胶体化学 重点：胶体的动力学、光学、电学性质 难点：胶团结构的表示 线下 课堂讲授与 讨论 12.7 目标 三 合计 48 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（%） 线上表现 课堂表现 作业 期中考核 期末考核 目标一 1.2 7 5 6 10 15 43.0 目标二 1.2 -- 1 2 -- 7.5 10.5 目标三 2.3 3 4 12 -- 27.5 46.5 总计 10 10 20 10 50 100 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23日 系（部)审查意见： 我系（部）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 李行亮 日期： 年月日 备注：在线优学院平台课程网址https:://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/course/homework?courseld-99652 6
6 大纲编写时间：2022 年 2 月 23 日 系（部）审查意见： 我系（部）课程委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系 （ 部 ） 主 任 签 名 ： 日期： 年 月 日 备注：在线优学院平台课程网址 https://courseweb.ulearning.cn/ulearning/index.html#/course/homework?courseId=99652
附录：各项考核评分标准表 作业评分标准 评分标准 观测点 A(100) B(90) c(80) D0) 基本概念及解决问题的方案 概念清楚，解题思路清晰，计 概念比较清楚，解题思路比较清 概念基本清楚，解题思路基 概念不太清楚，解题思路 正确性 算正确 晰，计算比较正确 本清晰，计算基本正确 不太清晰，计算错误较多 补交作业，书写较为一般， 按时完成，书写工整、清晰， 按时完成，书写清晰，主要符号、 未交作业或不按照规范执 作业完成态度 部分符号、单位按照规范执 符号、单位等按规范要求执行 单位按照规范执行 行 行 7
7 附录：各项考核评分标准表 作业评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(90) C(80) D(0) 基本概念及解决问题的方案 正确性 概念清楚，解题思路清晰，计 算正确 概念比较清楚，解题思路比较清 晰，计算比较正确 概念基本清楚，解题思路基 本清晰，计算基本正确 概念不太清楚，解题思路 不太清晰，计算错误较多 作业完成态度 按时完成，书写工整、清晰， 符号、单位等按规范要求执行 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行 补交作业，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行 未交作业或不按照规范执 行