《物理化学》教学大纲

物理化学Physical Chemistry一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：3学分课程总学时：48 学时，其中讲课：48 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：高等数学、大学物理、材料化学适用专业：应用化学，材料物理等教材：沈文霞编，《物理化学核心教程》，科学出版社，2009年。

开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务本课程是适用于应用化学，材料物理等相关专业的学科基础课，本课程主要解决化学反应的方向和限度、化学反应的速率和机理等方面的问题，着重研究学科内更具普遍性的、更本质的化学运动内在规律，研究化学中的物质运动基本规律。

通过本课程的学习，要求学生了解和理解物理化学中重要的基本概念和基本知识，掌握各基本原理、定律、规则，并能进行计算和综合运用，解决一些实际问题，使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。

该课程的任务是激发学生学习化学的兴趣，将化学知识体系和思维方法传授给学生，培养学生分析和解决一般化学问题的能力，提高学生的化学素质，从而为后继课程以及今后从事生产和科研打下一定的化学基础。

三、教学内容和要求第1章绪论（1学时）（1）明确为什么要学习物理化学，了解物理化学课程内容；（2）掌握物理化学研究与学习的方法；（3）掌握物理量的表示与运算。

重点：物理量的表示难点：物理量的表示与运算第2章气体（2学时）（1）了解低压气体的经验定律、真实气体的状态方程；（2）理解液体的饱和蒸汽压和临界状态；（3）理解道尔顿分压定律和阿马格分体积定律（4）掌握理想气体的状态方程、混合物组成表示法；重点：混合物组成表示法；难点：液体的饱和蒸汽压和临界状态；道尔顿分压定律和阿马格分体积定律；第3章热力学第一定律（7学时）3.1 热力学概论（0.5学时）（1）了解热力学的研究对象；热力学的研究方法和（2）理解热力学研究方法的局限性；（3）掌握热力学研究方法；重点：热力学研究方法；难点：热力学研究方法的局限性；3.2 热力学的一些基本概念（0.5学时）（1）掌握热力学的一些基本概念；（2）掌握状态函数的特点；重点：热力学的一些基本概念；难点：状态函数的特点；3.3 热力学第一定律（1学时）（1）理解内能（U ）和焓（H）都是状态函数、热（Q）和功（W ）都是与途径有关的过程量。

《物理化学》课程教学大纲一、课程基本信息（一）课程中文名称：物理化学（二）课程英文名称：Physical Chemistry（三）课程代码：（四）课程属性及模块：专业必修课（五）授课学院：理学院（六）开课学院：理学院（七）教材及参考书目教材：《物理化学》（第五版）上册，傅献彩，沈文霞等编，高等教育出版社，2005年《物理化学》（第五版）下册，傅献彩，沈文霞等编，高等教育出版社，2006年参考书：《物理化学核心教程》（第二版），沈文霞编，科学出版社，2009年《物理化学》，万洪文，詹正坤主编，高等教育出版社，2009年《物理化学简明教程》（第四版），印永嘉等编，高等教育出版社，2009年《物理化学学习指导》，孙德坤沈文霞等编，高等教育出版社，2009年《物理化学核心教程学习指导》，沈文霞等编，科学出版社，2009年《化学热力学基础》，李大珍编，北京师范大学出版社，1982年《物理化学》，朱文涛编，清华大学出版社，1995年《物理化学教程》（修订版），姚允斌，朱志昂编，湖南科技出版社,1995年（八）课程定位及课程简介《物理化学》是化学及相关学科的理论基础。

是化学、化工、冶金、材料等专业本科生必修的专业主干基础课之一。

它是从化学现象与物理现象的联系入手，借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段，来探求化学变化中最具普遍性的基本规律的一门学科。

它是先行课程无机化学、分析化学、有机化学普适规律的理论归纳和定量探讨，是后续专业知识深造和科研工作的理论基础，也是连接化学与其它学科的桥梁。

（九）课程设计基本理念依据“以学生为中心”的教育教学理念，本课程的教学目的主要是：（1）使学生在已学过的一些先行课程（无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理学）的基础上，对化学运动作理论和定量探讨。

（2）使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理，加深对自然现象本质的认识；（3）使学生学会物理化学的科学思维方法，培养学生提出问题、研究问题的能力，培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。

《中级物理化学》教学大纲学时: 45学时 学分: 2.5 学分理论学时：45 实验学时：0适用专业：应用化学，材料化学 课程号： BF001015大纲执笔人：路福绥 大纲审定人：姜林一、说明1、课程的性质、地位和任务《中级物理化学》为应用化学等专业的方向模块选修课程之一。

本课程的主要任务是：在学生学完基础物理化学的基础上，对物理化学及应用方法、技巧全面、系统地学习，加深对物理化学原理的理解，提高学生应用物理化学原理分析解决实际问题的能力，为学生参加研究生入学考试打下良好的基础。

2、课程教学的基本要求本课程的先修课程有：大学数学、大学物理、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。

通过本课程的学习，要求学生全面系统地掌握物理化学的原理，掌握运用物理化学基本原理分析解决问题的方法和技巧，提高运用物理化学的实际能力。

3、课程教学改革在本课程的教学中，物理化学原理部门以系统讲解为主，其应用方法和解题技巧采用互动，启发讨论式教学。

二、教学大纲内容及学时分配第一章 化学热力学基础（6学时）1.1 基本原理及公式热力学能量守恒原理，熵增原理及熵判据，能量降低原理，Maxwell关系式，热力学基本方程及应用。

1.2 化学热力学原理的应用方法和技巧化学热力学原理在简单变化过程、相变过程中的应用，虚拟过程求算状态函数变化量的方法和技巧。

1.3 应用典型实例分析不同变化过程热力学能变、焓变、熵变、热、功、Gibbs自由能变，Helm-holt自由能变的计算，热力学公式或结论的推导。

本章重点与难点：虚拟过程求状态函数变化量，化学热力学公式的推导方法和技巧。

建议教学方法：启发式讲解、教学互动讨论、教师总结相结合。

第二章 相平衡热力学（4学时）2.1 相平衡热力学的基本原理及公式相平衡原理，Clapeyron方程，Clausius-Clapeyron方程，Gibbs-Duhem方程，化学势与物质平衡判据。

2.2 相平衡热力学原理的应用方法和技巧单组分系统相平衡的计算方法，理想溶液气、液平衡的计算方法与技巧。

《高分子物理化学》课程教学大纲高分子物理化学课程教学大纲1. 课程简介本课程旨在介绍高分子物理化学的基本概念、原理和应用。

通过研究本课程，学生将掌握高分子物理化学的基本理论知识，并能够将其应用于高分子材料的设计、合成和性能调控等方面。

2. 课程目标- 理解高分子物理化学的基本概念和原理。

- 掌握高分子物理化学的实验技术和分析方法。

- 能够分析和解释高分子材料的结构与性能之间的关系。

- 能够应用高分子物理化学知识解决实际问题。

3. 课程大纲3.1 第一部分：高分子物理化学基础- 高分子的基本概念与分类- 高分子的结构与力学性质- 高分子的热力学性质- 高分子的动力学性质3.2 第二部分：高分子物理化学实验- 高分子材料的合成与表征技术- 高分子物性测试与数据分析- 高分子材料的表面与界面性质研究3.3 第三部分：高分子材料的性能调控与应用- 高分子材料的结构调控与功能设计- 高分子材料在能源领域的应用- 高分子材料在生物医学领域的应用- 高分子材料在环境保护领域的应用4. 教学方法- 讲授：通过课堂讲解和示范，向学生讲解高分子物理化学的基本理论和实验操作技巧。

- 实验：组织学生进行高分子物理化学实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

- 研讨：组织学生进行小组讨论，分享研究和研究心得，促进交流和合作。

5. 考核方式- 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况和实验操作表现等。

- 期中考试：对学生对课程基本理论知识的掌握程度进行考核。

- 期末论文：要求学生选择一个高分子物理化学相关的课题进行研究和论文撰写。

- 实验报告：要求学生根据实验结果撰写实验报告，并进行数据分析和讨论。

6. 参考教材- 《高分子物理化学导论》- 《高分子物性与测试技术》- 《高分子材料与应用》以上为《高分子物理化学》课程的教学大纲，希望通过本课程的学习能够培养学生对高分子物理化学的兴趣，并为其今后从事相关领域的科研和应用工作打下坚实的基础。

《物理化学Ⅲ》课程教学大纲根据2015版化工类本科培养计划英文课程名称：Physical Chemistry I课程编号：B043022总学时：80总学分：5先修课程：高等数学、概率与统计、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学等适用专业：应用化学、化学工程、制药、材料、材化、生物、生技、食品、轻化工等开课单位：化学工程学院 物理化学教研室执笔人： 审校人：一、课程教学内容绪论物理化学课的目的和基本内容；学习物理化学的要求及方法；物理化学量的表示及运算：物理量的表示；对数中的物理量；量值计算。

第一章 气体的P V T 关系第一节 理想气体的状态方程理想气体状态方程；理想气体模型；摩尔气体常数。

第二节 理想气体混合物混合物的组成；理想气体状态方程对理想气体混合物的应用；道尔顿定律；阿马加定律。

第三节真实气体的液化与临界参数液体的饱和蒸气压；临界参数；真实气体的m V p -图及气体的液化。

第四节 真实气体的状态方程真实气体的m V p -图及波义尔温度；范德华方程；维里方程；其他重要方程举例。

第五节 对应状态原理及普遍化压缩因子图压缩因子；对应状态原理；普遍化压缩因子图。

第二章 热力学第一定律第一节热力学基本概念及术语系统和环境；状态和状态函数；过程和途径。

第二节 热力学第一定律功；热；热力学能；热力学第一定律。

第三节 恒容热、恒压热及焓恒容热；恒压热；焓；H Q U Q P v ∆=∆=,两关系式的意义。

第四节 摩尔热容热容；气体恒容变温过程；气体恒压变温过程；凝聚态物质变温过程。

焦尔实验；焦尔实验的讨论；理想气体的热力学能；理想气体的焓。

第五节 相变焓相变焓；相变焓与温度的关系。

第六节化学反应焓化学计量数；反应进度；摩尔反应焓；标准摩尔反应焓。

第七节标准摩尔反应焓反应焓的计算由标准摩尔生成焓及由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓；标准摩尔燃烧焓及由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓；标准摩尔反应焓随温度的变化—基希霍夫公式；恒容反应热与恒压反应热之间的关系；燃烧和爆炸反应的最高温度。

★先修课程：无机化学、分析化学、有机化学、基础化学实验、人学数学、人学物理等。

★适用专业：化学专业。

★教材：《物理化学》（第五版），傅献彩等编，高等教育出版社，2005★教学参考书：《物理化学简明教程》（第三版），山东人学印永嘉等编，高等教育出版社：《物理化学》，胡英等编，第四版，高等教育出版社。

Physical Chemistry.6th ed., Atkins P.W., Oxford University Press.（有中译本）附：关于教材本课程采用的教材是由南京大学教师编写高等教育岀版社出版（2005年）的《物理化学》（第五版），它是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

第五版是在第四版的基础上，遵照教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会2004年通过的”化学专业和应用化学专业化学教学基本内容“进行了适当的调整和增删，并总结近年来教学研究和教学改革成果修订而成的。

全书重点阐述了物理化学的基本概念和基本理论，同时考虑到不同读者的需要也适当介绍了一些与学科发展趋势有关的前沿内容。

★本课程的性质、地位、作用和任务本课程是高等院校化学专业的一门重要基础课，为化学专业二级学科。

课程以化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学和胶体化学为基本结构，主要内容有化学热力学第一、二、三定律、相平衡和化学平衡：电解质溶液、可逆电池的电动势、电解与极化作用：化学动力学基础一、二；表面化学和胶体化学。

通过对本课程的学习，一方面使学生掌握物理化学的基本知识，掌握处理问题的基本方法; 了解该研究领域的一些新进展，从而进一步扩人知识面，打好专业基础，加深对先行课程如无机化学、有机化学、分析化学的理解，做到知识面宽、基础深。

另一面进一步培养学生的独立工作能力，提高学生的自学能力，学习前人提出问题、考虑问题和解决问题的方法，逐步培养独立思考和独立解决问题的能力，以便在生产实践和科学研究中碰到问题时，能得到一些启发和帮助。

物理化学课程教学大纲课程名称： 物理化学 课程编码：0733061英文名称： Physical Chemistry学 时： 64 其中实验学时：16 学 分： 3.5开课学期： 4适用专业： 生物工程课程类别： 必修课程性质： 公共基础课先修课程： 无机、分析化学一、课程性质及任务《物理化学》是高等院校生物工程专业必修的基础理论课。

物理化学以丰富的化学现象和系统为对象，借助数学、物理等基础科学的理论及所提供的实验手段来研究化学科学中的原理和方法，研究化学系统最一般的宏观、微观规律与理论。

通过对本课程的学习，可使学生对热力学、电化学、动力学等领域有比较深入的了解，对物质的宏观与微观的表现形成充分的、理论上的认知。

本课程在培养学生的化学素质中起着承前启后的作用，同时培养学生在教学、生产和科学研究中综合运用所学知识、观察问题、分析问题和解决实际问题的能力。

二、课程的教学要求一、绪论 理想气体状态方程教学目的与要求：1.掌握物理化学的意义、理想气体状态方程及应用2.理解物理化学的研究方法和学习方法、道尔顿分压定律3.了解物理化学的主要任务教学内容要点：1.物理化学的意义2.物理化学的发展史3.物理化学的研究方法和学习方法4.理想气体状态方程重点、难点：重点：理想气体状态方程及应用、道尔顿分压定律难点：理想气体微观解释二、热力学第一定律教学目的与要求：1.掌握理想气体PVT变化、相变化、化学变化过程中的ΔU、ΔH、Q与W的计算2.理解状态函数的性质、可逆过程、热力学第一定律和标准摩尔生成焓3.了解热和功、内能和焓、热容等基本概念教学内容要点：1.热力学基本概念2.热力学第一定律3.恒容热、恒压热、焓4.热容、恒容变温过程、恒压变温过程5.焦耳实验理想气体的内能、焓6.气体可逆膨胀压缩过程7.相变化过程8.由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变重点、难点：重点：热力学基本概念各种过程特别是理想气体ΔU、ΔH、Q与W的计算难点：状态函数的性质、理想气体的内能和焓仅是温度的函数、热和功是过程量三、热力学第二定律教学目的与要求：1.掌握理想气体PVT变化、相变化、化学变化过程中的各种热力学函数的求算及其作为判据的适用条件2.理解热力学第二定律和热力学第三定律3.了解一切自发过程的共同特征、熵与其它热力学函数的关系、热力学基本方程教学内容要点：1.热力学第二定律2.熵、熵增加原理3.pVT变化熵变的计算4.相变过程中熵变的计算5.热力学第三定律和化学变化过程中熵变的计算6.亥姆霍兹数和吉布斯函数7.热力学基本方程重点、难点：重点：熵、热力学第二定律和热力学第三定律、各种热力学函数的求算及其作为判据的适用条件难点：熵变的计算四、多组分系统热力学教学目的与要求：1.掌握理想液态混合物、稀溶液的依数性及其计算2.理解拉乌尔定律及亨利定律的意义、稀溶液与理想溶液、非理想溶液三者的区别、关系及各自性质3.了解偏摩尔量、化学势和溶液组成的表示方法教学内容要点：1.偏摩尔量2.化学势3.理想气体组分的化学势4.拉乌尔定律和亨利定律5.理想液态混合物6.理想稀溶液7.稀溶液的依数性重点、难点：重点：偏摩尔量和化学势概念、理想液态混合物和稀溶液依数性的计算难点：活度的概念与标准态的选用及溶液中各组分化学势的表示五、化学平衡教学目的与要求：1.掌握标准平衡常数的意义及其与平衡组成的计算2.理解各种因素对化学平衡的影响3.了解从热力学平衡条件导出化学反应等温方程式、该方程的意义和应用教学内容要点：1.化学反应等温方程2.理想气体化学反应的标准平衡常数3.外界因素对理想气体化学平衡的影响重点、难点：重点：标准平衡常数的意义及其与平衡组成的计算、外界因素对理想气体化学平衡的影响 难点：标准平衡常数与标准摩尔反应吉布斯函数和平衡组成的计算六、相平衡教学目的与要求：1.掌握相图中区、线及点的意义，并能根据相图来说明体系在不同过程中所发生相变的情况2.理解绘制相图的常用方法、能根据热分析法绘制步冷曲线并得出相图3.了解相、组分数和自由度的概念教学内容要点：1.相律2.单组分系统相图和克拉佩龙方程3.二组分固态不互溶系统液固平衡相图4.生成化合物的二组分凝聚系统相图5.二组分固态互溶系统液固平衡相图6.二组分理想溶液的气液平衡相图7.精馏原理重点、难点：重点：各种相图分析及其应用、精馏原理难点：相图分析、精馏原理七、电化学教学目的与要求：1.掌握电导的有关计算和可逆电池的热力学2.理解离子独立移动定律、利用电池反应计算电动势3.了解离子活度、平均活度、平均活度系数的概念和强电解质溶液理论教学内容要点：1.电解质溶液导电机理及法拉弟定律2.电导、电导率和摩尔电导率3.电解质的平均离子活度4.可逆电池和电极的种类5.原电池热力学重点、难点：重点：电导的测定及其应用、原电池热力学难点：原电池符号的写法和电解质的平均离子活度八、化学动力学教学目的与要求：1.掌握速率方程的积分形式及温度、催化剂对反应速率的影响2.理解化学反应的速率及速率方程3.了解复合反应、链反应、碰撞理论与过渡状态理论的基本论点教学内容要点：1.化学反应的反应速率及速率方程2.速率方程的积分形式3.温度对反应速率的影响、活化能4.复合反应5.链反应6.催化作用的通性重点、难点：重点：速率方程的微分形式和积分形式难点：活化能、碰撞理论和过渡状态理论的理解九、胶体化学简介教学目的与要求：1.掌握胶体的性质2.理解溶胶的稳定与聚沉3.了解基本概念教学内容要点：1.胶体的制备2.胶体的性质3.溶胶的稳定与聚沉重点、难点：重点：胶体的性质及溶胶稳定的原因难点：胶体的电学性质十、界面现象简介教学目的与要求：1.掌握界面张力的定义、弯曲液面下的附加压力、固体吸附的本质2.理解界面现象的基本概念3.了解界面的特殊性质及现象教学内容要点：1.界面张力2.弯曲液面的附加压力3.固体表面4.液-固界面5.溶液表面重点、难点：重点：界面现象的基本概念、弯曲液面下的附加压力、固体吸附的本质难点：开尔文公式、杨氏方程的理解及应用三、课程学时分配内容 理论学时一、绪论 理想气体状态方程 2二、热力学第一定律10三、热力学第二定律8四、多组分系统热力学 5五、化学平衡 6六、相平衡7七、电化学8八、化学动力学 10九、胶体化学简介 4十、界面现象简介 4合计 64四、考核与成绩评定1、考核方式：闭卷2、考核标准与比例：平时20%、期末考试80%五、主要教材、参考书1、天津大学物化教研室编．《物理化学》第四版．北京：高等教育出版社.2001年（主要教材）2、傅献彩等．《物理化学》(第5版)（上、下册）．高等教育出版社.2005年3、王正烈等．《物理化学》第四版（上、下册）．北京：高等教育出版社.2003年4、万洪文，詹正坤．《物理化学》．北京：高等教育出版社.2002年5、印永嘉等．《物理化学简明教程》（第三版）．北京：高等教育出版社.1992年制定人：杨秀云审定人：何兴权批准者：刘大军2007年7月。

物理化学课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称: 物理化学（PhysicalChemistry）所属专业：材料化学课程类别：专业课课程性质：专业课（必选）学分： 3学分（54学时）（二）课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程；课程简介：物理化学又称理论化学，是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，从而找出化学运动中最具普遍性的基本规律的一门学科。

共包括4部分内容：第1部分，热力学。

内容包括：热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、化学平衡、相平衡。

第2部分，电化学。

内容包括：电解质溶液、可逆电池电动势、不可逆电池过程。

第3部分，表面现象与分散系统。

内容包括：表面现象、分散系统。

第4部分，化学动力学。

内容包括：化学动力学基本原理、复合反应动力学。

目标与任务：使学生掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。

这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中，使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。

先修课与后续相关课程：先修课：高等数学（微分、积分）、大学普通物理、无机化学、有机化学、分析化学后续相关课程：无。

（三）教材与主要参考书。

教材：物理化学简明教程，第四版，印永嘉等编，高等教育出版社出版.2007参考书目：[1] 付献彩主编，《物理化学》上、下册. 第五版.高等教育出版社出版.2006[2] 胡英主编,《物理化学》上、中、下册. 第一版，北京：高等教育出版社出版.2001[3] 宋世谟主编，《物理化学》上、下册，第四版.北京：高等教育出版社出版.2001[4] 物理化学简明教程例题与习题，第二版，印永嘉等编，高等教育出版社出版二、课程内容与安排绪论讲授，1学时。

第一章热力学第一定律1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念1.3 能量守恒1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀1.10 化学反应的热效应1.11生成焓及燃烧焓1.12反应焓与温度的关系（一）教学方法与学时分配讲授，8学时。