《物理化学》课程教学大纲 课程名称:物理化学 课程类别:专业基础课 适用专业:食品科学与工程 考核方式:考试 总学时、学分:40学时2.5学分 一、课程教学目的 物理化学教学坚持理论联系实际的原则,使学生在学过的高等数 学、物理学、无机化学及分析化学、有机化学等基础上,运用物理和 数学的有关理论和方法进一步掌握物质化学运动形式的普遍规律,系 统地掌握物理化学的基本知识、原理和方法,使学生学会从宏观、微 观多层次多角度看问题,拓宽思路,抓住问题本质,为今后的专业学 习打下基础。要求学生学习物理化学的科学思维方法,增强他们在学 习与科学研究中分析问题与解决问题能力。加强物理化学知识与专业 知识与科学方法论相结合。 二、课程教学要求 要求代课教师熟悉物理化学教学内容,在物理化学领域有一定的 造诣。要求教室提供多媒体教学辅助设备。 三、先修课程 《大学物理》、《大学数学》 四、课程教学重、难点 课程重点:掌握化学热力学的基本理论和基本方法,重点掌握判断变 化发生方向和限度的判据,掌握研究变化机理的基本手段,掌握表面 化学和胶体化学的基本内容,了解物理化学基本原理在实际体系中的
《物理化学》课程教学大纲 课程名称:物理化学 课程类别:专业基础课 适用专业:食品科学与工程 考核方式:考试 总学时、学分:40 学时 2.5 学分 一、课程教学目的 物理化学教学坚持理论联系实际的原则,使学生在学过的高等数 学、物理学、无机化学及分析化学、有机化学等基础上,运用物理和 数学的有关理论和方法进一步掌握物质化学运动形式的普遍规律,系 统地掌握物理化学的基本知识、原理和方法,使学生学会从宏观、微 观多层次多角度看问题,拓宽思路,抓住问题本质,为今后的专业学 习打下基础。要求学生学习物理化学的科学思维方法,增强他们在学 习与科学研究中分析问题与解决问题能力。加强物理化学知识与专业 知识与科学方法论相结合。 二、课程教学要求 要求代课教师熟悉物理化学教学内容,在物理化学领域有一定的 造诣。要求教室提供多媒体教学辅助设备。 三、先修课程 《大学物理》、《大学数学》 四、课程教学重、难点 课程重点:掌握化学热力学的基本理论和基本方法,重点掌握判断变 化发生方向和限度的判据,掌握研究变化机理的基本手段,掌握表面 化学和胶体化学的基本内容,了解物理化学基本原理在实际体系中的
应用 课程难点:化学热力学的基本理论和应用:化学动力学的理论及应用。 五、课程教学方法与教学手段 讲授结合多媒体教学。 六、课程教学内容 绪论 1.教学内容 (1)物理化学的建立和发展: (2)物理化学的目的和内容、研究方法和学习方法: 2.重、难点提示 重点是物理化学的学习方法 第一章热力学第一定律(6学时) 1.教学内容 (1)热力学第一定律 (2)功与过程:功的分类、体积功的计算等 (3)热与过程 (4)理想气体的热力学 (5)化学反应热 2.重、难点提示 重点:掌握热力学的基本概念和热力学第一定律、各个物理量(功、热、内能变、焓变)的 计算: 难点:理解可逆过程、热力学题的解题方法: 第二章热力学第二定律(6学时) 1.教学内容 (1)热力学第二定律: (2)卡诺定理: (3)熵的概念和熵增原理:
应用 课程难点:化学热力学的基本理论和应用;化学动力学的理论及应用。 五、课程教学方法与教学手段 讲授结合多媒体教学。 六、课程教学内容 绪论 1.教学内容 (1)物理化学的建立和发展; (2)物理化学的目的和内容、研究方法和学习方法; 2.重、难点提示 重点是物理化学的学习方法 第一章 热力学第一定律(6 学时) 1.教学内容 (1)热力学第一定律 (2)功与过程:功的分类、体积功的计算等 (3)热与过程 (4)理想气体的热力学 (5)化学反应热 2.重、难点提示 重点:掌握热力学的基本概念和热力学第一定律、各个物理量(功、热、内能变、焓变)的 计算; 难点:理解可逆过程、热力学题的解题方法; 第二章 热力学第二定律(6 学时) 1.教学内容 (1)热力学第二定律; (2)卡诺定理; (3)熵的概念和熵增原理;
(4)规定熵 (5)熵变的计算(pVT过程、相变过程、混合过程等): (6)变化方向及限度的判据: (7)吉布斯自由能与温度、压力的关系: (8)△G的计算 2.重、难点提示 重点:(1)明确热力学第二定律、熵概念及几个判据的应用: (2)掌握△G、△S的计算: 难点:△G、△S的计算 第三章多组分体系热力学(2学时) 1.教学内容 (1)偏摩尔量: (2)化学势: (3)气体的化学势: (4)溶液中各组分的化学势 (5)稀溶液依数性 2.重、难点提示 重点:(1)偏摩尔量及化学势的概念及二者的关系: (2)拉乌尔定律和亨利定律:稀溶液的依数性: 难点:偏摩尔量及化学势:标准态的选用: 第四章相平衡(2学时) 1.教学内容 (1)相律 (2)单组分系统 (3)二组分双液体系: 2.重、难点提示 重点(1)相律及其应用: (2)二组分相图中点、线、面的意义: (3)二组分相图的应用:
(4)规定熵 (5)熵变的计算(pVT 过程、相变过程、混合过程等); (6)变化方向及限度的判据; (7)吉布斯自由能与温度、压力的关系; (8)△G的计算 2.重、难点提示 重点 :(1) 明确热力学第二定律、熵概念及几个判据的应用; (2) 掌握△G、△S 的计算; 难点 :△G、△S的计算 第三章 多组分体系热力学(2 学时) 1.教学内容 (1)偏摩尔量; (2)化学势; (3)气体的化学势; (4)溶液中各组分的化学势 (5)稀溶液依数性 2.重、难点提示 重点:(1) 偏摩尔量及化学势的概念及二者的关系; (2) 拉乌尔定律和亨利定律;稀溶液的依数性; 难点:偏摩尔量及化学势;标准态的选用; 第四章 相平衡(2 学时) 1.教学内容 (1)相律 (2)单组分系统 (3)二组分双液体系: 2.重、难点提示 重点 (1)相律及其应用; (2)二组分相图中点、线、面的意义; (3)二组分相图的应用;
难点(1)独立组分数和自由度数的概念 (2)二组分相图(读图、作图、用图) 第五章化学平衡(2学时) 1.教学内容 (1)化学反应的方向和限度 (2)化学反应等温式与标准平衡常数 (3)平衡常数的测定与计算 (4)温度对化学平衡的影响 2.重、难点提示 重点:(1)标准摩尔反应吉布斯函数和平衡常数的关系: (2)平衡常数与平衡组成的计算: (3)温度对平衡常数的影响: 难点:(1)标准摩尔反应吉氏函数和平衡常数的关系 (2)化学反应平衡组成的计算 第六章化学动力学基础(6学时) 1.教学内容 (1)基本概念 (2)具有简单级数的反应 (3)温度对反应速率的影响(阿仑尼乌斯公式) (4)几种典型的复杂反应 (5)化学反应速率理论 2.重、难点提示 重点(1)掌握反应速度的表示方法: (2)掌握具有简单级数反应的动力学特点: (3)学会应用阿累尼乌斯公式: 难点:由实验数据建立动力学方程的方法、由反应机理推导速率方程 第七章电解质溶液(3学时) 1.教学内容 (1)离子的电迁移
难点 (1)独立组分数和自由度数的概念 (2)二组分相图(读图、作图、用图) 第五章 化学平衡 (2 学时) 1.教学内容 (1)化学反应的方向和限度 (2)化学反应等温式与标准平衡常数 (3)平衡常数的测定与计算 (4)温度对化学平衡的影响 2.重、难点提示 重点:(1) 标准摩尔反应吉布斯函数和平衡常数的关系; (2) 平衡常数与平衡组成的计算; (3)温度对平衡常数的影响; 难点:(1)标准摩尔反应吉氏函数和平衡常数的关系 (2)化学反应平衡组成的计算 第六章 化学动力学基础 (6 学时) 1.教学内容 (1)基本概念 (2)具有简单级数的反应 (3)温度对反应速率的影响(阿仑尼乌斯公式) (4)几种典型的复杂反应 (5)化学反应速率理论 2.重、难点提示 重点(1)掌握反应速度的表示方法; (2)掌握具有简单级数反应的动力学特点; (3)学会应用阿累尼乌斯公式; 难点:由实验数据建立动力学方程的方法、由反应机理推导速率方程 第七章 电解质溶液(3 学时) 1.教学内容 (1)离子的电迁移
(2)电解质溶液的电导(电导、电导率、摩尔电导率) (3)电导测定及其应用 (4)电解质溶液的活度 (5)强电解质溶液理论简介(自学) 2.重、难点提示 重点(1)电导率、摩尔电导的物理意义: (2)电导法的应用: 难点:电导法的应用、电解质平均活度及平均活度因子 第八章可逆电池的电动势及其应用(3学时) 1.教学内容 (1)可逆电池 (2)电极电势 (3)可逆电池的热力学 (4)浓差电池 (5)电池电动势测定的应用 (6)分解电压与极化现象 (7)金属腐蚀与防腐 2.重、难点提示 重点:电动势法的应用、电动势的计算、电池与化学反应的互译 难点:电动势产生的原因、根据化学反应设计电池 第九章表面现象(4学时) 1.教学内容 (1)表面吉布斯自由能和表面张力 (2)弯曲表面下的表面现象 (3)溶液的表面吸附现象 (4)表面活性物质 (5)固-液界面一一润湿作用 (6)固体表面对气体的吸附 (7)固体在溶液中的吸附
(2)电解质溶液的电导(电导、电导率、摩尔电导率) (3)电导测定及其应用 (4)电解质溶液的活度 (5)强电解质溶液理论简介(自学) 2.重、难点提示 重点 (1) 电导率、摩尔电导的物理意义; (2) 电导法的应用; 难点:电导法的应用、电解质平均活度及平均活度因子 第八章 可逆电池的电动势及其应用(3 学时) 1.教学内容 (1)可逆电池 (2)电极电势 (3)可逆电池的热力学 (4)浓差电池 (5)电池电动势测定的应用 (6)分解电压与极化现象 (7)金属腐蚀与防腐 2.重、难点提示 重点:电动势法的应用、电动势的计算、电池与化学反应的互译 难点:电动势产生的原因、根据化学反应设计电池 第九章 表面现象(4 学时) 1.教学内容 (1)表面吉布斯自由能和表面张力 (2)弯曲表面下的表面现象 (3)溶液的表面吸附现象 (4)表面活性物质 (5)固-液界面——润湿作用 (6)固体表面对气体的吸附 (7)固体在溶液中的吸附
2.重、难点提示 重点:表面张力的概念、表面吉布斯自由能的意义: 难点(1)表面张力的概念: (2)表面曲率与蒸气压的关系: 第十章溶胶(4学时) 1.教学内容 (1)分散体系 (2)溶胶的制备和净化 (3)溶胶的动力性质 (4)溶胶的光学性质 (5)溶胶的电学性质 (6)溶胶的流变性质 (7)溶胶的稳定性和聚沉作用 (8)乳状液与泡沫 2.重、难点提示 重点(1)溶胶的稳定性及电解质对溶胶稳定性的影响: (2)判断电解质聚沉能力的大小。 难点:双电层理论 第十一章高分子化合物溶液与凝胶(2学时) 1.教学内容 (1)高分子化合物的平均相对分子质量 (2)高分子溶液的性质 (3)高分子电解质溶液 (4)高分子对溶胶的稳定及絮凝作用 (5)凝胶 2.重、难点提示 重点(1)高分子溶液的性质: (2)高分子对溶胶的稳定及絮凝作用 难点:高分子对溶胶的稳定及絮凝作用
2.重、难点提示 重点:表面张力的概念、表面吉布斯自由能的意义; 难点(1)表面张力的概念; (2)表面曲率与蒸气压的关系; 第十章 溶胶(4 学时) 1.教学内容 (1)分散体系 (2)溶胶的制备和净化 (3)溶胶的动力性质 (4)溶胶的光学性质 (5)溶胶的电学性质 (6)溶胶的流变性质 (7)溶胶的稳定性和聚沉作用 (8)乳状液与泡沫 2.重、难点提示 重点(1)溶胶的稳定性及电解质对溶胶稳定性的影响; (2)判断电解质聚沉能力的大小。 难点:双电层理论 第十一章 高分子化合物溶液与凝胶(2 学时) 1.教学内容 (1)高分子化合物的平均相对分子质量 (2)高分子溶液的性质 (3)高分子电解质溶液 (4)高分子对溶胶的稳定及絮凝作用 (5)凝胶 2.重、难点提示 重点(1)高分子溶液的性质; (2)高分子对溶胶的稳定及絮凝作用 难点:高分子对溶胶的稳定及絮凝作用
七、学时分配 教学环节 章目 教学内容 理论教学学时 实验教学学时 一 热力学第一定律 6 0 二 热力学第二定律 6 0 三 多组分体系热力学 2 0 四 相平衡 2 0 五 化学平衡 2 0 六 化学动力学基础 6 0 七 电解质溶液 0 八 可逆电池与不可逆电池 3 0 九 表面现象 0 十 溶胶 4 0 十一 高分子化合物溶液与凝胶 2 0 总计 40 0 八、课程考核方式 1.考核方式:(期末闭卷考试) 2.成绩构成:(以期末考试成绩为主,结合平时成绩、课堂提问、作业、出勤等 情况,综合给予评定) 九、选用教材和参考书目 [1们《物理化学》(上、下)(第五版),南京大学主编,高等教育出版社,2006 年; [2]《物理化学学习指导》,南京大学主编,高等教育出版社,2007年: [3]《物理化学》(第二版),复旦大学主编,高等教育出版社,2005年: [4]《Physical Chemist■y》(第九版),Pe■te■Atkins等主编,牛津大学出 版社,2010年; [5]《物理化学-概念辨析·解题方法·应用实例》,中国科学技术大学主编,中
七、学时分配 章目 教学内容 教学环节 理论教学学时 实验教学学时 一 热力学第一定律 6 0 二 热力学第二定律 6 0 三 多组分体系热力学 2 0 四 相平衡 2 0 五 化学平衡 2 0 六 化学动力学基础 6 0 七 电解质溶液 3 0 八 可逆电池与不可逆电池 3 0 九 表面现象 4 0 十 溶胶 4 0 十一 高分子化合物溶液与凝胶 2 0 总计 40 0 八、课程考核方式 1.考核方式:(期末闭卷考试) 2.成绩构成:(以期末考试成绩为主,结合平时成绩、课堂提问、作业、出勤等 情况,综合给予评定) 九、选用教材和参考书目 [1]《物理化学》(上、下)(第五版),南京大学主编,高等教育出版社, 2006 年; [2]《物理化学学习指导》,南京大学主编,高等教育出版社,2007 年; [3]《物理化学》(第二版),复旦大学主编,高等教育出版社,2005 年; [4]《Physical Chemist■y》(第九版),Pe■te■ Atkins 等主编,牛津大学出 版社,2010 年; [5]《物理化学-概念辨析﹒解题方法﹒应用实例》,中国科学技术大学主编,中
国科学技术大学出版社,2010年
国科学技术大学出版社,2010 年