Plan .Introduction Brief recall of statistical mechanics and thermodynamics .Molecular dynamics method (MD) .Monte Carlo method (MC) .Illustration of a few applications of MD and MC in the research works carried out in our laboratory .Tutorials on MD and MC

基础化学是材料、资源、环境、化工等专业的重要的基础课程。二十世纪90年代以来,随着教育部专业目录的调整,基础化学教学总学时不断减少。我校根据上述专业的特点和教学需要相继对该课程的教学内容、 教学方法、教学手段和实验教学等进行了一系列的改革,并取得了重要进展

一、掌握分散系统的分类和胶体系统的制备; 二、重点掌握胶体系统的光学、动力和电学性质 及其应用; 三、理解溶胶的稳定与聚沉的原理,学会书写胶团结构表示式,学会计算聚沉值和比较聚沉能力; 四、了解悬浮液、乳状液、泡、气溶胶以及高分子化合物溶液的性质和应用。 ◼ 引言 ◼ §12.1 胶体系统的制备 ◼ §12.2 胶体系统的光学性质 ◼ §12.3 胶体系统的动力性质 ◼ §12.4 溶胶系统的电学性质 ◼ §12.5 溶胶的稳定与聚沉 ◼ §12.6 悬浮液 ◼ §12.7 乳状液 ◼ §12.8 泡沫 ◼ §12.9 气溶胶 ◼ §12.10 高分子化合物溶液的渗透压和粘度

一、掌握反应速率的表示法以及基元反应、反应级数、反 应分子数等基本概念。 二、重点掌握具有简单反应级数的速率公式的特点,能从 实验数据求反应级数和速率常数。 三、了解几种复合反应的动力学公式及活化能求法。 四、重点掌握根据稳态近似法和平衡态近似法由复合反应 的反应历程导出反应速率公式。 五、掌握链反应的特点及速率方程的推导。 六、了解气体碰撞理论和过渡状态理论。 七、了解溶液中的反应和多相反应。 八、掌握光化学定律及光化反应的机理和速率方程。 九、了解催化作用的通性及单相多相催化反应的特点。 §11.1 化学反应的反应速率及速率方程 §11.2 速率方程的积分形式 §11.3 速率方程的确定 §11.4 温度对反应速率的影响,活化能 §11.5 典型复合反应 §11.6 复合反应速率的近似处理法 §11.7 链反应 §11.8 气体反应的碰撞理论 §11.9 势能面与过渡状态理论 §11.10 溶液中的反应 §11.11 多相反应 §11.12 光化学 §11.13 催化作用的通性 §11.14 单相催化反应 §11.15 多相催化反应 §11.16 分子动态学

一、理解界面张力的定义、物理意义及测定方法; 二、掌握 Laplace方程和 Kelvin方程及其应用; 亚稳状态及新相生成的热力学 三、固体表面的吸附重点掌握 Langmuir单分子层吸附等品式 四、掌握接触角与润湿作用, Young方程及其应用 五、掌握界面吸附、表面过剩、 Gibbs吸附等温方程及其应用; 六、了解表面活性剂的结构特征及应用。 10.1 界面张力 10.2 弯曲表面下的附加压力及其后果 10.3 固体表面 10.4 液-固界面 10.5 溶液表面

一、明确统计热力学的基本假设,理解最概然分布与平衡分布及摘取最大项原理 二、掌握 Boltzmann分布律及其各物理量的意义与适用条件; 三、理解粒子配分函数、体系配分函数的意义与表达式,配分函数的析因子性质。 四、理解不同独立子体系的配分函数,q及与热力学函数间的关系。 五、重点掌握平动能与平动配分函数,转动能与转动配分函数,振动能与振动配分函数的计算理解系统的热容、熵及其他热力学函数与配分函数的关系。 §9.5 粒子配分函数的计算 §9.3 最概然分布与平衡分布 §9.4 玻耳兹曼分布 §9.2 能级分布的微态数及系统的总微态数 §9.6 系统的热力学能与配分函数的关系 §9.10 理想气体反应的标准平衡常数 §9.11 系综理论简介 §9.1 粒子各运动形式的能级及能级的简并度 §9.7 系统的摩尔定容热容与配分函数的关系 §9.8 系统的熵与配分函数的关系 §9.9 其它热力学函数与配分函数的关系

一、理解原电池与电解池的异同点;理解电导、电导 率、摩尔电导率的定义及其应用。 二、 掌握电解质的活度、离子平均活度和离子平均活 度系数的定义及计算。 三、掌握离子迁移数、离子电迁移率的定义;了解迁 移数的测定方法。掌握离子独立运动定律和德拜 一休克尔极限定律。 四、重点掌握电池反应和电极反应的能斯特方程,会 利用能斯特方程计算电池电动势和电极电势 理解浓差电池的原理,了解液接电势的计算。 五、了解分解电压和极化的概念以及极化的结果 §7.1 电解质溶液的导电机理及法拉第定律 §7.2 离子的迁移数 §7.3 电导、电导率和摩尔电导率 §7.4 电解质的平均离子活度因子及德拜－休克尔极限公式 §7.5 可逆电池及其电动势的测定 §7.6 原电池热力学 §7.7 电极电势和液体接界电势 §7.8 电极的种类 §7.9 原电池设计举例 §7.10 分解电压 §7.11 极化作用 §7.12 电解时的电极反应生成

一、理解相律的推导,掌握自由度数的概念以及相律 的内容及其应用,掌握单组份系统相图的阅读。 二、对二组份系统的气一液相图,要求掌握相图中点 线面的意义,会应用相律分析相图,熟练运用杠 杆规则计算各相的量。 三、重点掌握二组份系统的液一固平衡相图,要求 解如何用热分析法制作相图,掌握典型相图的点 线面的特点和任意组成熔体的步冷曲线的绘制及 特征,熟悉相律和杠杆规则的应用。 四、了解三组份液一液平衡相图。 §6.1 相律 §6.2 杠杆规则 §6.3 单组分系统相图 §6.4 二组分理想液态混合物的气-液平衡相图 §6.5 二组份真实液态混合物的气-液平衡相图 §6.6 精馏原理 §6.7 二组分液态部分互溶系统及完全不互溶系统的气-液平衡相图 §6.8 二组分固态互不相溶系统液-固平衡相图 §6.9 二组分固态互溶系统液-固平衡相图 §6.10 生成化合物的二组分凝聚系统相图 §6.11 三组分系统液-液平衡相图

一、重点掌握化学反应等温方程。 二、掌握各种反应体系标准平衡常数和其他平衡常数的表 达式及相互间变换。 三、重点掌握温度对平衡常数的影响一Van 't' Hoff方程的 定积分式、不定积式。 四、 压力、惰性气体对气相反应平衡移动的影响和组成变化的计算。 五、了解同时平衡计算原则及方法。 六、了解真实气体反应以及混合物和溶液中的化学平衡。 5.1 化学反应的等温方程 5.2 理想气体化学反应的标准平衡常数 5.3 温度对标准平衡常数的影响 5.4 其他因素对理想气体化学平衡的影响 5.5 同时反应平衡组成的计算 5.6 真实气体反应的化学平衡 5.7 混合物和溶液中的化学平衡

一、理解偏摩尔量和化学势的定义、性质。掌握化学 势的计算以及表达式中的参考态与标准态。 二、掌握拉乌尔(Raoult)定律和亨利(Henry)定律的 表述与数学表达式。 三、掌握理想混合物的概念、性质以及任一组分化学 势表达式。 四、掌握理想稀溶液概念及溶剂溶质的化学势表达式 。理想稀溶液的依数性。 五、了解实际气体的逸度与逸度系数以及实际溶液的 活度与活度系数的概念。 4.1 偏摩尔量 4.2 化学势 4.3 气体组分的化学势 4.4 拉乌尔定律和亨利定律 4.5 理想液态混合物 4.6 理想稀溶液 4.7 稀溶液的依数性 4.8 逸度与逸度因子 4.9 活度与活度因子