山东大学化学与化工学院 物理化学(2)》理论课程教学大纲 编写人:张树永 审定人 编制时间:2017年4月 审定时间 、课程基本信息 课程名称物理化学(双语2) 英文名称| Physical chemistry(2) 课程编码|sd011311710 开课单位化学与化工学院 口通识教育必修课程口通识教育核心课程 课程类别口通识教育选修课程口学科基础平台课程 回专业基础课程口专业必修课程口专业选修课程 课程性质团必修口选修 分 适用专业化学基地班 先修课程大学数学、大学物理、物理化学(1) 课程网站|a oursesdu. edu.cn/G2S/Template/View. aspx? action=view&courseT 、课程描述(不超过200字,须提供中、英文对照描述) 物理化学是化学专业的主干基础课程。以数学、物理学和物理化学(1)为基础,为后续 化学课程的学习以及学生未来从事化学研究和开发工作奠定基础。 物理化学(2)主要包括化学动力学、电化学、表面化学、胶体化学、催化化学、光化 学、溶液化学等内容。其蕴含的方法论知识主要包括:变化过程的表示、相关参数的表征、 科学研究的特殊方法、一般方法和化学学科思维等。物理化学(2)具有完善的知识框架和 系统的学科思维体系,对学生理解、思考和判断化学现象,提出、分析和解决化学相关问题 具有重要的意义。通过学习物理化学(2),学生可以发展思维能力、批判精神和创新意识 Physical chemistry is one of the most important foundation courses for chemistry major. This course sets its base on the advanced mathematics and college physics, provides solid supports for the subsequent courses for chemical major, and strongly backs up the future development of students in chemistry and other related careers. Physical chemistry course covers many chemistry branches such as kinetics, electrochemistry, surface chemistry, colloidal chemistry, catalysis chemistry photochemistry and solution chemistry etc. Physical chemistry is an accumulation of the important weltanschauung and methodologies of chemistry discipline, including the way to describe change processes, determination of some important physo-chemical parameters, the special method to solve definite problems and the general way of thinking. It has perfect knowledge network and systematic patterns of thinking. It is helpful for students to understand, reflect on and comment on the chemical
山东大学 化学与化工 学院 《 物理化学（2） 》理论课程教学大纲 编写人： 张树永 审定人： 编制时间：2017 年 4 月 审定时间： 一、课程基本信息： 课程名称 物理化学（双语 2） 英文名称 Physical chemistry (2) 课程编码 sd01131171-0 开课单位 化学与化工学院 课程类别 □通识教育必修课程 □通识教育核心课程 □通识教育选修课程 □学科基础平台课程 专业基础课程 □专业必修课程 □专业选修课程 课程性质 必修 □选修 学分 64 学时 4 适用专业 化学基地班 先修课程 大学数学、大学物理、物理化学（1） 课程网站 http://course.sdu.edu.cn/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&courseId=13 二、课程描述（不超过 200 字，须提供中、英文对照描述） 物理化学是化学专业的主干基础课程。以数学、物理学和物理化学(1)为基础，为后续 化学课程的学习以及学生未来从事化学研究和开发工作奠定基础。 物理化学（2）主要包括化学动力学、电化学、表面化学、胶体化学、催化化学、光化 学、溶液化学等内容。其蕴含的方法论知识主要包括：变化过程的表示、相关参数的表征、 科学研究的特殊方法、一般方法和化学学科思维等。物理化学（2）具有完善的知识框架和 系统的学科思维体系，对学生理解、思考和判断化学现象，提出、分析和解决化学相关问题 具有重要的意义。通过学习物理化学（2），学生可以发展思维能力、批判精神和创新意识。 Physical chemistry is one of the most important foundation courses for chemistry major. This course sets its base on the advanced mathematics and college physics, provides solid supports for the subsequent courses for chemical major, and strongly backs up the future development of students in chemistry and other related careers. Physical chemistry course covers many chemistry branches such as kinetics, electrochemistry, surface chemistry, colloidal chemistry, catalysis chemistry, photochemistry and solution chemistry etc. Physical chemistry is an accumulation of the important weltanschauung and methodologies of chemistry discipline, including the way to describe change processes, determination of some important physo-chemical parameters, the special method to solve definite problems and the general way of thinking. It has perfect knowledge network and systematic patterns of thinking. It is helpful for students to understand, reflect on and comment on the chemical
henomena, to find analyze and solve chemistry and related problems. Physical chemistry(2)pays much more attention to cultivate the thinking ability, critical spirit and innovation consciousness of the students 三、课程教学目标和教学要求 【教学目标】 通过学习学生可以形成系统的化学理论框架,掌握化学学科的思维方式和解决问题的思 路和方法,增强发现和提出问题,对问题进行综合分析,提出解决问题的方案并对方案的可 行性和局限性进行评价的能力,养成批判精神、创新意识,发展应用能力,树立正确的世界 观、人生观、价值观,能够从化学哲学的角度观察和思考化学学科的发展。 【教学要求】 除了掌握和运用物理化学的基础知识和基本理论之外,还应达到以下要求: 教学要求-1:利用物理化学的原理和方法对化学反应速率进行研究、分析和判断: 教学要求-2:从微观和统计角度解释宏观过程及其性质: 教学要求-3:能够运用化学研究的一般方法和思路进行观察、分析、推理和判断 教学要求-4:能够从科学研究和生产生活中发现和提出科学问题,并利用物理化学原理 和方法进行分析:能够综合运用物理化学及其他相关学科的知识和原理设计解决问题的方 案,并评价方案的可行性和局限性 教学要求-5:能够对现有概念、原理和方法等进行批判性思考,说明其成功与不足、应 用的条件及局限性,能够提出自己的观点 教学要求-6:具有自主学习和终身学习的能力;能够查阅、综述和评价相关文献,开展 拓展性学习:使用相关数据处理和分析软件辅助分析。 教学要求-7:能够以正确的世界观、人生观和价值观观察和思考,并做出正确的价值判 断,演绎律己、关心社会、积极向上。 四、课程教学内容及学时分配 第九章化学动力学基本原理 第九章主要包括2部分内容:唯像动力学和动力学理论。通过学习,学生能够辨析反 应速率、反应级数、活化能等重要概念:能够对反应速率的影响因素的进行研究,分析简单 级数反应的动力学特征并进行相关计算:能够分析温度对反应速率常数的影响,能够通过改 变温度改变反应的速率和选择性。能够理解在经验公式的基础上建立简化模型,推导动力学 方程并最终建立理论的科硏基本思路。并利用反应理论对实验现象进行深入的分析。 第9.1节引言(1学时) 【教学目标和要求】 1.说明化学动力学研究范畴及与热力学的区别:2.说明动力学研究的主要内容。 【具体教学内容】 知识:1.说明反应速率、反应机理、动力学理论、化学动态学等概念:2.比较简单反应
phenomena, to find, analyze and solve chemistry and related problems. Physical chemistry (2) pays much more attention to cultivate the thinking ability, critical spirit and innovation consciousness of the students. 三、课程教学目标和教学要求 【教学目标】 通过学习学生可以形成系统的化学理论框架，掌握化学学科的思维方式和解决问题的思 路和方法，增强发现和提出问题，对问题进行综合分析，提出解决问题的方案并对方案的可 行性和局限性进行评价的能力，养成批判精神、创新意识，发展应用能力，树立正确的世界 观、人生观、价值观，能够从化学哲学的角度观察和思考化学学科的发展。 【教学要求】 除了掌握和运用物理化学的基础知识和基本理论之外，还应达到以下要求： 教学要求-1：利用物理化学的原理和方法对化学反应速率进行研究、分析和判断； 教学要求-2：从微观和统计角度解释宏观过程及其性质； 教学要求-3：能够运用化学研究的一般方法和思路进行观察、分析、推理和判断； 教学要求-4：能够从科学研究和生产生活中发现和提出科学问题，并利用物理化学原理 和方法进行分析；能够综合运用物理化学及其他相关学科的知识和原理设计解决问题的方 案，并评价方案的可行性和局限性； 教学要求-5：能够对现有概念、原理和方法等进行批判性思考，说明其成功与不足、应 用的条件及局限性，能够提出自己的观点； 教学要求-6：具有自主学习和终身学习的能力；能够查阅、综述和评价相关文献，开展 拓展性学习；使用相关数据处理和分析软件辅助分析。 教学要求-7：能够以正确的世界观、人生观和价值观观察和思考，并做出正确的价值判 断，演绎律己、关心社会、积极向上。 四、课程教学内容及学时分配 第九章 化学动力学基本原理 第九章主要包括 2 部分内容：唯像动力学和动力学理论。通过学习，学生能够辨析反 应速率、反应级数、活化能等重要概念；能够对反应速率的影响因素的进行研究，分析简单 级数反应的动力学特征并进行相关计算；能够分析温度对反应速率常数的影响，能够通过改 变温度改变反应的速率和选择性。能够理解在经验公式的基础上建立简化模型，推导动力学 方程并最终建立理论的科研基本思路。并利用反应理论对实验现象进行深入的分析。 第 9.1 节 引言 （1 学时） 【教学目标和要求】 1.说明化学动力学研究范畴及与热力学的区别；2.说明动力学研究的主要内容。 【具体教学内容】 知识：1.说明反应速率、反应机理、动力学理论、化学动态学等概念；2.比较简单反应
复杂反应、基元反应、单分子、双分子和三分子反应等概念。 能力:能够对反应进行分类 素质:说明动力学的研究范畴及与热力学的区别 【教学和学习建议】 阅读相关内容,说明热力学和动力学的异同以及动力学从宏观到微观的发展趋势 【教学/考核难点重点】 1.反应机理;2.反应分子数;3.反应分类 第9.2节反应速率和速率方程(1学时,其中练习10min) 【教学目标和要求】 1.说明反应速率的表示方式;2.辨析反应速率测量的原理和方法;3.写出基元反应的 速率方程 【具体教学内容】 知识:1.辨析反应速率、平均速率、瞬息速率、初始速率、真实速率等概念的异同:2. 说明动力学曲线和速率的数学含义;3.说明动力学曲线的测量方法:时间测量、浓度测量 (物理方法、化学方法)、静态法、动态法;4.说明速率方程的表示形式:微分方程、积 分方程:速率常数、反应级数:5.说明质量作用定律及其适用范围 能力:1.能够写出速率方程的微分形式;2.能够写出基元反应的速率方程 素质:理解化学方法和物理方法测量浓度的局限性 【教学和学习建议】 1.通过联系理解反应进度表示速率的优势:4.联系基元反应速率方程的书写:3.小 组作业辨析影响反应速率的因素,掌握单一因素研究的思路 【教学/考核难点重点】 1.动力学曲线:2.书写基元反应的速率方程:3.反应级数与反应分子数。 第9.3节简单级数反应的动力学规律(1课时,其中学生小组汇报10min) 【教学目标和要求】 1.根据反应级数对反应进行的分类;2.说明简单级数反应的动力学方程的微分形式 积分形式及分析动力学方程的特点和应用 【具体教学内容】 知识:1.写出一级反应、二级反应、三级反应、零级反应动力学方程的微分形式、积分 形式、速率常数单位:2.析出各级数反应的线性关系、半衰期;3.说明同位素断代法、药物 半衰期的相关原理:4.辨析准级数反应的产生和判判别 能力:1.能够导出各级数反应的动力学方程;2.能够对各级数反应进行相关计算。 素质:1.通过准级数反应说明如何科学观察实验现象。2.分析处理无法完成反应的方 法思路。 【教学和学习建议】 1.按反应级数对反应进行分类;2.自学反应的动力学方程的微分、积分形;3.列表比
复杂反应、基元反应、单分子、双分子和三分子反应等概念。 能力：能够对反应进行分类； 素质：说明动力学的研究范畴及与热力学的区别。 【教学和学习建议】 阅读相关内容，说明热力学和动力学的异同以及动力学从宏观到微观的发展趋势； 【教学/考核难点重点】 1. 反应机理；2. 反应分子数；3. 反应分类。 第 9.2 节 反应速率和速率方程（1 学时，其中练习 10 min） 【教学目标和要求】 1. 说明反应速率的表示方式；2. 辨析反应速率测量的原理和方法；3.写出基元反应的 速率方程。 【具体教学内容】 知识：1.辨析反应速率、平均速率、瞬息速率、初始速率、真实速率等概念的异同；2. 说明动力学曲线和速率的数学含义；3. 说明动力学曲线的测量方法：时间测量、浓度测量 （物理方法、化学方法）、静态法、动态法；4. 说明速率方程的表示形式：微分方程、积 分方程；速率常数、反应级数；5. 说明质量作用定律及其适用范围。 能力：1. 能够写出速率方程的微分形式；2. 能够写出基元反应的速率方程。 素质：理解化学方法和物理方法测量浓度的局限性。 【教学和学习建议】 1. 通过联系理解反应进度表示速率的优势；4.联系基元反应速率方程的书写；3. 小 组作业辨析影响反应速率的因素，掌握单一因素研究的思路； 【教学/考核难点重点】 1. 动力学曲线；2. 书写基元反应的速率方程；3.反应级数与反应分子数。 第 9.3 节 简单级数反应的动力学规律（1 课时，其中学生小组汇报 10 min） 【教学目标和要求】 1. 根据反应级数对反应进行的分类；2.说明简单级数反应的动力学方程的微分形式、 积分形式及分析动力学方程的特点和应用； 【具体教学内容】 知识：1.写出一级反应、二级反应、三级反应、零级反应动力学方程的微分形式、积分 形式、速率常数单位；2.析出各级数反应的线性关系、半衰期；3.说明同位素断代法、药物 半衰期的相关原理；4.辨析准级数反应的产生和判判别。 能力：1. 能够导出各级数反应的动力学方程；2. 能够对各级数反应进行相关计算。 素质：1.通过准级数反应说明如何科学观察实验现象。2. 分析处理无法完成反应的方 法思路。 【教学和学习建议】 1. 按反应级数对反应进行分类；2.自学反应的动力学方程的微分、积分形；3.列表比
较各种级数反应的动力学特征:4.通过练习完成相关计算。 【教学/考核难点重点】 1.动力学方程推导和的相关计算:2.动力学方程微分、积分的一般形式。 第9.4节反应级数的测定(1课时,课后1小时作业) 【教学目标和要求】 1.分析测量反应级数的原理、方法及其局限性,能够正确确定反应级数:2.能够对溶 剂和催化剂参与的反应进行正确处理。 【具体教学内容】 知识:1.对确定方法进行分类和分析:积分法(尝试法、作图法、半衰期法)、微分法 (作图法、计算法)、分级数方法、孤立法。2.辨析对浓度而言和对时间而言的反应级数概 念,及导致差异的原因和应用 能力:能够通过多种方法正确确定反应的级数 素质:能够分析影响反应级数确定的可能因素 【教学和学习建议】 1.通过举例和讲解说明每一种方法的原理和局限性:2.通过比较说明作图法的优势 3.分析对时间而言和对浓度而言的反应级数及其差异:4.通过练习使学生掌握各种确定反应 级数的方法 【教学/考核难点重点】 1.反应级数的确定:2.准级数反应的判断 第9.5节温度对反应速率的影响(2课时,) 【教学目标和要求】 1.说明阿伦尼乌斯经验公式,计算不同温度下的反应速率,设计反应温度,调整产物比 例;2.说明不同的活化能定义,活化能与反应速率的关系,并估算反应的活化能 【具体教学内容】 知识:1.说明温度影响反应速率的类型:2.辨析范托夫经验规则,阿伦尼乌斯经验公式、 指前因子、活化能、活化分子,实验活化能,表观活化能,托尔曼活化能等概念:3.说明 活化能与反应分子能量的关系,进行活化能的估算,说明复杂反应的活化能的物理意义;4 说明活化能与温度的关系,非线性关系的校正 能力:1.通过进行活化能计算和估算:2.能够对反应速率和反应的选择性进行计算和 调整 素质:1.说明活化能和活化分子概念的重要性:2.说明阿伦尼乌斯经验公式的导出的 科学意义。 【教学和学习建议】 1.比较范托夫经验规则和阿伦尼乌斯经验公式优劣:2.示意图讲解活化能与体系热力 学能的关系、托尔曼活化能、活化能与温度的关系;3.练习实验活化能的计算、活化能的估 算和适宜反应温度的确定
较各种级数反应的动力学特征；4. 通过练习完成相关计算。 【教学/考核难点重点】 1.动力学方程推导和的相关计算；2. 动力学方程微分、积分的一般形式。 第 9.4 节 反应级数的测定(1 课时，课后 1 小时作业) 【教学目标和要求】 1.分析测量反应级数的原理、方法及其局限性，能够正确确定反应级数；2. 能够对溶 剂和催化剂参与的反应进行正确处理。 【具体教学内容】 知识：1. 对确定方法进行分类和分析：积分法（尝试法、作图法、半衰期法）、微分法 （作图法、计算法）、分级数方法、孤立法。2.辨析对浓度而言和对时间而言的反应级数概 念，及导致差异的原因和应用。 能力：能够通过多种方法正确确定反应的级数。 素质：能够分析影响反应级数确定的可能因素。 【教学和学习建议】 1. 通过举例和讲解说明每一种方法的原理和局限性；2.通过比较说明作图法的优势； 3.分析对时间而言和对浓度而言的反应级数及其差异；4.通过练习使学生掌握各种确定反应 级数的方法。 【教学/考核难点重点】 1. 反应级数的确定；2. 准级数反应的判断 第 9.5 节 温度对反应速率的影响（2 课时，） 【教学目标和要求】 1.说明阿伦尼乌斯经验公式，计算不同温度下的反应速率，设计反应温度，调整产物比 例；2.说明不同的活化能定义，活化能与反应速率的关系，并估算反应的活化能。 【具体教学内容】 知识：1.说明温度影响反应速率的类型；2.辨析范托夫经验规则，阿伦尼乌斯经验公式、 指前因子、活化能、活化分子，实验活化能，表观活化能，托尔曼活化能等概念；3. 说明 活化能与反应分子能量的关系，进行活化能的估算，说明复杂反应的活化能的物理意义；4. 说明活化能与温度的关系，非线性关系的校正。 能力：1. 通过进行活化能计算和估算；2. 能够对反应速率和反应的选择性进行计算和 调整； 素质：1.说明活化能和活化分子概念的重要性；2. 说明阿伦尼乌斯经验公式的导出的 科学意义。 【教学和学习建议】 1. 比较范托夫经验规则和阿伦尼乌斯经验公式优劣；2.示意图讲解活化能与体系热力 学能的关系、托尔曼活化能、活化能与温度的关系；3.练习实验活化能的计算、活化能的估 算和适宜反应温度的确定
【教学/考核难点重点】 1.阿伦尼乌斯公式的使用条件;2.活化能理论估算的前提要求。 第9.6节双分子反应的简单碰撞理论(2学时,学生分析结果10min) 【教学目标和要求】 1.说明简单碰撞理论理论的模型和假设:2.说明有效碰撞频率的计算原理和相关近似, 能够计算碰撞频率 【具体教学内容】 知识:1.说明简单碰撞理论的基本假设:2.辨析碰撞半径、碰撞截面、碰撞频率、有效 碰撞频率等概念:3.说明简单碰撞理论动力学表达式;4.说明空间因子与模型修正 能力:1.能够推导碰撞频率的表达式并进行相关计算:2.能够对简单碰撞理论的成 败进行评价 素质:理解模型简化的原理和修正的方法 【教学和学习建议】 1.分析碰撞理论的基本假设和理论处理;2.练习计算碰撞频率的方法; 【教学/考核难点重点】 1.动力学公式的推导;2.平动能与活化能的关系:3.空间因子校正的意义。 第9.7节基元反应的过渡态理论大意(2课时,) 【教学目标和要求】 1.说明过渡态理论的基本假设;2.推导过渡态理论的速率方程和其热力学形式,能够进 行相关计算并解释相关实验事实 【具体教学内容】 知识:1.说明过渡态理论模型的基本假设:2.说明零点能、键长、分解渐近线、共线碰 撞势能面、投影、反应坐标等概念:3.寿命过渡态理论的速率方程;4.辨析活化熵、活化 焓、活化吉布斯自由能的概念,说明过渡态理论的速率方程的热力学形式;5.说明空间因 子和活化熵的关系 能力:1.能够推导过渡态理论的速率方程及其热力学形式;2.能够利用过渡态理论 公式解释相关现象并进行相关计算。 素质:1.说明势能的含义;2.比较实验活化能,托尔曼活化能、简单碰撞理论活化能和 过渡态活化能的物理意义;3.说明标准活化熵与空间因子的关系; 【教学和学习建议】 1.讨论过渡态理论的基本假设和基本结果;2.通过对比讨论,明确活化能的本质异 同:3.练习过渡态理论速率方程的相关计算 【教学/考核难点重点】 1.零点能和活化能的关系:2.过渡态理论速率方程和其热力学形式;3.相关物理量 的计算
【教学/考核难点重点】 1. 阿伦尼乌斯公式的使用条件；2. 活化能理论估算的前提要求。 第 9.6 节 双分子反应的简单碰撞理论（2 学时，学生分析结果 10 min） 【教学目标和要求】 1. 说明简单碰撞理论理论的模型和假设；2.说明有效碰撞频率的计算原理和相关近似， 能够计算碰撞频率。 【具体教学内容】 知识：1.说明简单碰撞理论的基本假设；2.辨析碰撞半径、碰撞截面、碰撞频率、有效 碰撞频率等概念；3. 说明简单碰撞理论动力学表达式；4.说明空间因子与模型修正。 能力：1. 能够推导碰撞频率的表达式并进行相关计算；2. 能够对简单碰撞理论的成 败进行评价。 素质：理解模型简化的原理和修正的方法 【教学和学习建议】 1. 分析碰撞理论的基本假设和理论处理；2. 练习计算碰撞频率的方法； 【教学/考核难点重点】 1. 动力学公式的推导；2.平动能与活化能的关系；3.空间因子校正的意义。 第 9.7 节 基元反应的过渡态理论大意（2 课时，） 【教学目标和要求】 1.说明过渡态理论的基本假设；2.推导过渡态理论的速率方程和其热力学形式，能够进 行相关计算并解释相关实验事实。 【具体教学内容】 知识：1.说明过渡态理论模型的基本假设；2.说明零点能、键长、分解渐近线、共线碰 撞势能面、投影、反应坐标等概念；3. 寿命过渡态理论的速率方程；4. 辨析活化熵、活化 焓、活化吉布斯自由能的概念，说明过渡态理论的速率方程的热力学形式；5. 说明空间因 子和活化熵的关系。 能力：1. 能够推导过渡态理论的速率方程及其热力学形式；2. 能够利用过渡态理论 公式解释相关现象并进行相关计算。 素质：1.说明势能的含义；2.比较实验活化能，托尔曼活化能、简单碰撞理论活化能和 过渡态活化能的物理意义；3.说明标准活化熵与空间因子的关系； 【教学和学习建议】 1. 讨论过渡态理论的基本假设和基本结果；2. 通过对比讨论，明确活化能的本质异 同；3. 练习过渡态理论速率方程的相关计算。 【教学/考核难点重点】 1. 零点能和活化能的关系；2. 过渡态理论速率方程和其热力学形式；3. 相关物理量 的计算
第9.8节单分子反应理论简介(1课时,对比讨论10min) 【教学目标和要求】 1.分析单分子反应机理面临的问题的研究进展;2.说明林德曼机理的处理方法和极限 讨论:3.说明对林德曼机理的修 【具体教学内容】 知识:1.分析单分子反应的活化途径:2.说明林德曼机理及其处理思路:3.讨论林德 曼机理速率方程;4.说明RRKM理论的基本假设 能力:根据林德曼机理推导动力学方程并进行相关讨论 素质:能够对林德曼机理进行批判性思考。 【教学和学习建议】 1.小组讨论分子活化方式;2.推导并讨论林德曼机理的速率方程;3.讨论RRKM对 林德曼机理的修正 【教学/考核难点重点】 1.时滞概念和一级反应的关系;2.比较简单碰撞理论、过渡态理论和单分子反应理论 对同一个反应的理解。 第十章复杂反应动力学 第十章包含典型复杂反应的处理、复杂机理的近似处理、拟定反应机理和思路以及催化 化学、光化学、溶液化学等内容。通过本章的学习,学生能够说明复杂反应的动力学特征, 说明近似处理的原理和做法,能够自己拟定简单的反应机理并验证机理的可靠性。能够辨析 催化反应、光化学反应和溶液反应的特殊性,相关动力学规律,能够理解和掌握物理化学的 知识体系和思考问题的方法,增加分析和解决实际问题的能力。 第10.1节典型复杂反应动力学(2课时,采用问答方式教学) 【教学目标和要求】 1.推导三种典型复杂反应的速率方程,分析其动力学特征并进行相关计算:2.说明 类近似处理的基本原理和应用条件 【具体教学内容】 知识:1.对对峙反应,说明速率方程的推导、动力学平衡常数、弛豫法原理、缩短反应 达到平衡时间的方法;2.对平行反应,说明速率方程的推导、产物组成和反应的选择性,反 应选择性的调控;3.对连串反应,说明速率方程的推导、中间体浓度变化规律、活性中间体 的稳态浓度、稳态近似的原理、速率控制步骤近似的原理;4.说明稳态近似、平衡近似、速 率控制步骤近似的原理和使用条件 能力:1.能够设计反应温度,调整产物比例,并通过阿累尼乌斯图进行分析:;2.能够 判断合理的速率控制步骤:3.能够对活性中间体进行稳态近似。 素质:能够说明对复杂反应进行近似处理必要性。 【教学和学习建议】 1.通过对比分析掌握各类近似的原理及其使用条件;2.通过练习进行相关的计算
第 9.8 节 单分子反应理论简介（1 课时，对比讨论 10 min） 【教学目标和要求】 1. 分析单分子反应机理面临的问题的研究进展；2.说明林德曼机理的处理方法和极限 讨论；3.说明对林德曼机理的修正。 【具体教学内容】 知识：1.分析单分子反应的活化途径；2.说明林德曼机理及其处理思路；3. 讨论林德 曼机理速率方程；4.说明 RRKM 理论的基本假设； 能力：根据林德曼机理推导动力学方程并进行相关讨论； 素质：能够对林德曼机理进行批判性思考。 【教学和学习建议】 1. 小组讨论分子活化方式；2. 推导并讨论林德曼机理的速率方程；3. 讨论 RRKM 对 林德曼机理的修正。 【教学/考核难点重点】 1. 时滞概念和一级反应的关系；2. 比较简单碰撞理论、过渡态理论和单分子反应理论 对同一个反应的理解。 第十章 复杂反应动力学 第十章包含典型复杂反应的处理、复杂机理的近似处理、拟定反应机理和思路以及催化 化学、光化学、溶液化学等内容。通过本章的学习，学生能够说明复杂反应的动力学特征， 说明近似处理的原理和做法，能够自己拟定简单的反应机理并验证机理的可靠性。能够辨析 催化反应、光化学反应和溶液反应的特殊性，相关动力学规律，能够理解和掌握物理化学的 知识体系和思考问题的方法，增加分析和解决实际问题的能力。 第 10.1 节 典型复杂反应动力学（2 课时，采用问答方式教学） 【教学目标和要求】 1. 推导三种典型复杂反应的速率方程，分析其动力学特征并进行相关计算；2.说明各 类近似处理的基本原理和应用条件。 【具体教学内容】 知识：1.对对峙反应，说明速率方程的推导、动力学平衡常数、弛豫法原理、缩短反应 达到平衡时间的方法；2.对平行反应，说明速率方程的推导、产物组成和反应的选择性，反 应选择性的调控；3.对连串反应，说明速率方程的推导、中间体浓度变化规律、活性中间体 的稳态浓度、稳态近似的原理、速率控制步骤近似的原理；4.说明稳态近似、平衡近似、速 率控制步骤近似的原理和使用条件。 能力：1. 能够设计反应温度，调整产物比例，并通过阿累尼乌斯图进行分析；2.能够 判断合理的速率控制步骤；3. 能够对活性中间体进行稳态近似。 素质：能够说明对复杂反应进行近似处理必要性。 【教学和学习建议】 1. 通过对比分析掌握各类近似的原理及其使用条件；2. 通过练习进行相关的计算
【教学/考核难点重点】 1.弛豫法、稳态近似、速率控制步骤近似的原理;2.判断反应的选择性 第10.2节拟定反应机理一般原理(1课时,案例教学) 【教学目标和要求】 知识:1.能够说明确定反应机理的一般思路和验证的主要内容方法:2.能够借鉴4个 经验规则进行简单机理的拟定 【具体教学内容】 知识:1.能够说明拟定机理的一般思路:2.辨析机理拟定的4个经验规则。 能力:根据动力学特征,拟定简单反应机理并验证其合理性。 素质:理解机理的非唯一性、不确定性、验证的必要性和发展性。 【教学和学习建议】 1.能够说明机理拟定的基本思路和经验规则的使用:2.通过练习完成简单机理的拟定。 【教学/考核难点重点】 1.机理拟定经验规则的分析:2.反应机理的拟定和验证。 第10.3节复杂机理的近似处理(1课时) 【教学目标和要求】 1.能够对复杂反应进行近似处理得出相应的速率方程;2.能够货么各近似处理的前提 条件。 【具体教学内容】 知识:1.能够说明稳态近似、速率控制步骤近似、平衡近似的原理、本质和应用条件: 2.说明表观活化能与基元反应活化能的关系。 能力:能够选择适宜的近似处理方法从机理推导动力学方程和表观活化能 素质:说明近似处理在科学中的重要意义和条件、限度。 【教学和学习建议】 1.通过练习完成较复杂机理的处理和相关机理的验证 【教学/考核难点重点】 1.各类近似处理;2.总反应活化能计算 第10.4节链反应(1课时) 【教学目标和要求】 1.辨析有关链反应的基本概念,说明链反应普遍存在的原因:2.能够推导和说明直链、 支链反应动力学方程及其规律;3.辨析热爆炸和支链爆炸的相关概念,解释相关现象 【具体教学内容】 知识:1.辨析链反应、直链反应、支链反应、链引发、链传递、链终止等概念:2.辨 析支链爆炸、热爆炸、爆炸限、稳定半岛、气相终止、器壁终止等概念:3.说明支链爆炸 机理、动力学方程,并解释相关现象
【教学/考核难点重点】 1. 弛豫法、稳态近似、速率控制步骤近似的原理；2.判断反应的选择性。 第 10.2 节 拟定反应机理一般原理（1 课时，案例教学） 【教学目标和要求】 知识：1.能够说明确定反应机理的一般思路和验证的主要内容方法；2. 能够借鉴 4 个 经验规则进行简单机理的拟定。 【具体教学内容】 知识：1. 能够说明拟定机理的一般思路；2.辨析机理拟定的 4 个经验规则。 能力：根据动力学特征，拟定简单反应机理并验证其合理性。 素质：理解机理的非唯一性、不确定性、验证的必要性和发展性。 【教学和学习建议】 1. 能够说明机理拟定的基本思路和经验规则的使用；2.通过练习完成简单机理的拟定。 【教学/考核难点重点】 1. 机理拟定经验规则的分析；2. 反应机理的拟定和验证。 第 10.3 节 复杂机理的近似处理（1 课时） 【教学目标和要求】 1. 能够对复杂反应进行近似处理得出相应的速率方程；2.能够货么各近似处理的前提 条件。 【具体教学内容】 知识：1.能够说明稳态近似、速率控制步骤近似、平衡近似的原理、本质和应用条件； 2.说明表观活化能与基元反应活化能的关系。 能力：能够选择适宜的近似处理方法从机理推导动力学方程和表观活化能。 素质：说明近似处理在科学中的重要意义和条件、限度。 【教学和学习建议】 1. 通过练习完成较复杂机理的处理和相关机理的验证。 【教学/考核难点重点】 1. 各类近似处理；2.总反应活化能计算。 第 10.4 节 链反应（1 课时） 【教学目标和要求】 1. 辨析有关链反应的基本概念，说明链反应普遍存在的原因；2.能够推导和说明直链、 支链反应动力学方程及其规律；3.辨析热爆炸和支链爆炸的相关概念，解释相关现象。 【具体教学内容】 知识：1.辨析链反应、直链反应、支链反应、链引发、链传递、链终止等概念；2. 辨 析支链爆炸、热爆炸、爆炸限、稳定半岛、气相终止、器壁终止等概念；3. 说明支链爆炸 机理、动力学方程，并解释相关现象
能力:推导直链和支链反应的动力学方程并解释相关特征和现象 素质:理解不同爆炸限所对应的微观现象 【教学和学习建议】 1.通过分析,说明支链爆炸及相关现象的本质 【教学/考核难点重点】 1.推导支链爆炸的速率方程;2.解释相关实验现象。 第10.5节催化反应(匀相催化、酶催化)(2课时) 【教学目标和要求】 1.说明催化作用相关概念和特征;2.说明匀相催化反应的动力学特征;3.说明酶及酶 催化动力学和特征。 【具体教学内容】 知识:1.辨析催化作用、催化剂、催化剂载体、助催化剂、催化剂活性等概念;2.分 析催化作用的分类;3.说明催化作用的特点:4.描述匀相催化动力学:酸碱催化、布朗斯 特定律、配位催化:5.描述酶催化机理和动力学:底物、米氏( Michaelis- Menten)机理、米 氏方程、米氏常数、竞争性抑制。 能力:1.能够解释催化剂相关现象;2.推导米氏机理的动力学方程,计算米氏常数并 解释相关现象。 素质:说明酶催化的重要特征以及模拟生物催化的重点 【教学和学习建议】 1.举例说明催化剂的作用机理:2.说明匀相催化的动力学公式:3.讲解酶催化剂机 理及其动力学处理;4.练习酶催化剂及米氏常数求算。 【教学/考核难点重点】 1.米氏机理及其动力学方程和相关计算 第10.6节光化学概要(2课时) 【教学目标和要求】 1.说明光及光能的相关概念和计算;2.说明光激发和激发态衰变的相关概念和过程:3. 利用光化学第一、第二定律解释相关现象并进行计算:4.说明光化学动力学和平衡的特点 5.说明光合作用的基本原理;6.说明化学发光和化学激光器的原理 【具体教学内容】 知识:1.辨析光激发、激发态衰变、振动弛豫、内转换、系间窜越、辐射跃迁、无辐射 跃迁、单线态、三线态、荧光、磷光等概念:2.辨析初级光化学步骤、次级光化学步骤、光 敏化反应、光敏剂、猝灭、猝灭剂等概念:3.描述光化学第一、第二定律、光化学反应动力 学、光化学平衡、量子产率;4.说明发光的原理:光致发光、电致发光、化学发光、化学 激光:5.说明光解与光合反应、激光化学和激光冷冻:6.描述太阳能电池的相关知识 能力:1.计算光量子的能量并预测引发反应的可能性:;2.解释光激发和辐射跃迁的 相关现象:3.解释光化学反应的动力学特征;4.计算光化学过程的量子产率和能量效率
能力：推导直链和支链反应的动力学方程并解释相关特征和现象； 素质：理解不同爆炸限所对应的微观现象 【教学和学习建议】 1. 通过分析，说明支链爆炸及相关现象的本质。 【教学/考核难点重点】 1. 推导支链爆炸的速率方程；2.解释相关实验现象。 第 10.5 节 催化反应（匀相催化、酶催化）（2 课时） 【教学目标和要求】 1. 说明催化作用相关概念和特征；2.说明匀相催化反应的动力学特征；3.说明酶及酶 催化动力学和特征。 【具体教学内容】 知识：1.辨析催化作用、催化剂、催化剂载体、助催化剂、催化剂活性等概念；2. 分 析催化作用的分类；3.说明催化作用的特点；4. 描述匀相催化动力学：酸碱催化、布朗斯 特定律、配位催化；5.描述酶催化机理和动力学：底物、米氏(Michaelis-Menten)机理、米 氏方程、米氏常数、竞争性抑制。 能力：1. 能够解释催化剂相关现象；2.推导米氏机理的动力学方程，计算米氏常数并 解释相关现象。 素质：说明酶催化的重要特征以及模拟生物催化的重点。 【教学和学习建议】 1. 举例说明催化剂的作用机理；2. 说明匀相催化的动力学公式；3. 讲解酶催化剂机 理及其动力学处理；4. 练习酶催化剂及米氏常数求算。 【教学/考核难点重点】 1. 米氏机理及其动力学方程和相关计算。 第 10.6 节 光化学概要（2 课时） 【教学目标和要求】 1.说明光及光能的相关概念和计算；2.说明光激发和激发态衰变的相关概念和过程；3. 利用光化学第一、第二定律解释相关现象并进行计算；4. 说明光化学动力学和平衡的特点； 5. 说明光合作用的基本原理；6.说明化学发光和化学激光器的原理。 【具体教学内容】 知识：1.辨析光激发、激发态衰变、振动弛豫、内转换、系间窜越、辐射跃迁、无辐射 跃迁、单线态、三线态、荧光、磷光等概念；2.辨析初级光化学步骤、次级光化学步骤、光 敏化反应、光敏剂、猝灭、猝灭剂等概念；3.描述光化学第一、第二定律、光化学反应动力 学、光化学平衡、量子产率；4.说明发光的原理： 光致发光、电致发光、化学发光、化学 激光；5. 说明光解与光合反应、激光化学和激光冷冻；6. 描述太阳能电池的相关知识。 能力：1. 计算光量子的能量并预测引发反应的可能性；2. 解释光激发和辐射跃迁的 相关现象；3. 解释光化学反应的动力学特征；4. 计算光化学过程的量子产率和能量效率
素质:1.理解光化学反应的特殊性:2.能够说明光能利用的方式和效率。 【教学和学习建议】 1.归纳光激发和相关衰变过程:2.说明初级和次级光化学过程的特征:3.进行光能和 其他能量的转化的相关计算 【教学/考核难点重点】 1.光激发及衰变的物理过程;2.光化学反应的特征 第10.7节溶液化学(2课时) 【教学目标和要求】 1.辨明溶液反应与气相反应的异同:2.能够通过溶剂笼效应模型处理溶液反应的动力 学;3.能够分析说明相关因素对溶液反应的影响及其规律。 【具体教学内容】 知识:1.辨析溶液反应的影响因素;2.辨析溶剂笼和遭遇对、活化控制反应和扩散控制 反应,溶剂化、原盐效应等概念。 【教学和学习建议】 1.分析溶液反应速率的影响因素并进行评价:2.推导扩散控制和活化控制反应的动力 学方程:3.说明溶剂化对活化能、离子强度对反应速率的影响 【教学/考核难点重点】 1.溶剂笼效应;2.扩散控制反应动力学 第10.8节快速反应与分子动态学(1课时) 【教学目标和要求】 1.能够说明研究快速反应的方法的原理;2.能够说明交叉分子束和态-态反应的研究原 理和方法。 【具体教学内容】 知识:1.辨析流动法、阻碍流动法、闪光光解法、弛豫法等研究快速反应的方法原理; 2.辨析分子反应动态学、交叉分子束、态-态反应等概念 能力:能够针对不同的快速反应,设计或者选择不同的测量原理和方法 素质:能够挑战具有难度的研究课题 【教学和学习建议】 1.通过讨论加深对方法原理的了解 【教学/考核难点重点】 1.测量快速反应的方法的原理;2.分子状态选择与控制。 重整课程: 1.学生需要利用思维导图的方法,对本学期内容进行整理并上交评分。 2.学生需要完成课程论文,展现发现问题,深入调研,批判思考的能力,能够将学校 的原理和方法用于解决综合性、复杂性问题
素质：1. 理解光化学反应的特殊性；2. 能够说明光能利用的方式和效率。 【教学和学习建议】 1.归纳光激发和相关衰变过程；2.说明初级和次级光化学过程的特征；3. 进行光能和 其他能量的转化的相关计算。 【教学/考核难点重点】 1. 光激发及衰变的物理过程；2.光化学反应的特征 第 10.7 节 溶液化学（2 课时） 【教学目标和要求】 1. 辨明溶液反应与气相反应的异同；2.能够通过溶剂笼效应模型处理溶液反应的动力 学；3.能够分析说明相关因素对溶液反应的影响及其规律。 【具体教学内容】 知识：1.辨析溶液反应的影响因素；2.辨析溶剂笼和遭遇对、活化控制反应和扩散控制 反应，溶剂化、原盐效应等概念。 【教学和学习建议】 1. 分析溶液反应速率的影响因素并进行评价；2.推导扩散控制和活化控制反应的动力 学方程；3.说明溶剂化对活化能、离子强度对反应速率的影响。 【教学/考核难点重点】 1. 溶剂笼效应；2. 扩散控制反应动力学 第 10.8 节 快速反应与分子动态学（1 课时） 【教学目标和要求】 1.能够说明研究快速反应的方法的原理；2.能够说明交叉分子束和态-态反应的研究原 理和方法。 【具体教学内容】 知识：1.辨析流动法、阻碍流动法、闪光光解法、弛豫法等研究快速反应的方法原理； 2.辨析分子反应动态学、交叉分子束、态-态反应等概念。 能力：能够针对不同的快速反应，设计或者选择不同的测量原理和方法 素质：能够挑战具有难度的研究课题 【教学和学习建议】 1. 通过讨论加深对方法原理的了解。 【教学/考核难点重点】 1. 测量快速反应的方法的原理；2.分子状态选择与控制。 重整课程： 1. 学生需要利用思维导图的方法，对本学期内容进行整理并上交评分。 2. 学生需要完成课程论文，展现发现问题，深入调研，批判思考的能力，能够将学校 的原理和方法用于解决综合性、复杂性问题
第七章电化学 本章包含4部分内容:电解质溶液的电导、电化学热力学、电化学动力学初步,以及应 用电化学。通过学习,学生将能够辨析溶液电导率的影响因素、变化规律、理论解释及其应 用:说明界面反应、双电层和电极电势等概念,能够利用热力学说明电化学的相关现象和规 律,能够采用电化学方法判断反应的方向和限度,进行相关测量和计算;能够理解电化学动 力学的基本内涵,描述极化的规律及对反应的影响;通过学习应用电化学拓展研究思路,提 髙综合分析和解决问题的能力。能够对能量转化的规律进行讨论:能够熟练使用相对基准方 法、模型化方法、线性化方法等科学方法 (一)电解质溶液 第7.1节电解质和电解质溶液(2学时) 【教学目标和要求】 1.说明电解质的概念和分类;2.说明电解质溶液导电机理并与其他种类导体进行比较 能够说明、解释并利用电解质溶液的电导变化规律:4.能够说明迁移数的测量方法、影 响因素并进行对比分析 【具体教学内容】 知识:1.能够复述电解质、电离度、解离度等概念,列举重要的固体电解质、聚电解 质和离子液体;2.说明离子溶剂化、离子对等概念;3.能够辨析迁移速率、淌度和迁移数 等概念:4.说明法拉第( Faraday)定律、法拉第常数、电流效率、电量计和电化学容量等概 能力:1.能够对电解质进行分类:2.能够从微观角度说明电解质溶液的结构、离子间 相互作用并解释相关现象:3.能够导出迁移数和淌度的关系式并进行相关计算:4.能够说 明法拉第定律并进行相关计算 素质:1.理解“大胆假设、小心求证”在科学创新中的应用,说明阿伦尼乌斯电离理论 的科学逻辑;2.从相互作用角度说明离子-偶极作用、离子对及其对宏观性质的影响:3.通 过迁移速率、淌度和迁移数说明定量比较的科学意义。 【教学和学习建议】 1.通过理解案例,辨析和说明科学研究的思路:2.对迁移数测量的不同方法进行对比 分析 【教学/考核难点重点】 1.迁移数与淌度的关系;2.测量迁移数的原理和相关计算。 第7.2节电解质溶液的电导(2学时) 【教学目标和要求】 1.说明电导、电导率、摩尔电导率、极限摩尔电导率的异同和概念发展的原因:2.说明 电导测量的原理、变化规律及相关应用:3.能够推导迁移数、淌度、摩尔电导率和极限摩 尔电导率的关系并进行相关计算 【具体教学内容】
第七章 电化学 本章包含 4 部分内容：电解质溶液的电导、电化学热力学、电化学动力学初步，以及应 用电化学。通过学习，学生将能够辨析溶液电导率的影响因素、变化规律、理论解释及其应 用；说明界面反应、双电层和电极电势等概念，能够利用热力学说明电化学的相关现象和规 律，能够采用电化学方法判断反应的方向和限度，进行相关测量和计算；能够理解电化学动 力学的基本内涵，描述极化的规律及对反应的影响；通过学习应用电化学拓展研究思路，提 高综合分析和解决问题的能力。能够对能量转化的规律进行讨论；能够熟练使用相对基准方 法、模型化方法、线性化方法等科学方法。 （一）电解质溶液 第 7.1 节 电解质和电解质溶液（2 学时） 【教学目标和要求】 1.说明电解质的概念和分类；2.说明电解质溶液导电机理并与其他种类导体进行比较； 3. 能够说明、解释并利用电解质溶液的电导变化规律；4.能够说明迁移数的测量方法、影 响因素并进行对比分析。 【具体教学内容】 知识：1. 能够复述电解质、电离度、解离度等概念，列举重要的固体电解质、聚电解 质和离子液体；2. 说明离子溶剂化、离子对等概念；3. 能够辨析迁移速率、淌度和迁移数 等概念；4. 说明法拉第(Faraday)定律、法拉第常数、电流效率、电量计和电化学容量等概 念。 能力：1.能够对电解质进行分类；2. 能够从微观角度说明电解质溶液的结构、离子间 相互作用并解释相关现象；3. 能够导出迁移数和淌度的关系式并进行相关计算；4. 能够说 明法拉第定律并进行相关计算。 素质：1.理解“大胆假设、小心求证”在科学创新中的应用，说明阿伦尼乌斯电离理论 的科学逻辑；2.从相互作用角度说明离子-偶极作用、离子对及其对宏观性质的影响；3. 通 过迁移速率、淌度和迁移数说明定量比较的科学意义。 【教学和学习建议】 1.通过理解案例，辨析和说明科学研究的思路；2.对迁移数测量的不同方法进行对比 分析。 【教学/考核难点重点】 1. 迁移数与淌度的关系；2. 测量迁移数的原理和相关计算。 第 7.2 节 电解质溶液的电导（2 学时） 【教学目标和要求】 1.说明电导、电导率、摩尔电导率、极限摩尔电导率的异同和概念发展的原因；2.说明 电导测量的原理、变化规律及相关应用； 3. 能够推导迁移数、淌度、摩尔电导率和极限摩 尔电导率的关系并进行相关计算； 【具体教学内容】
