《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：PhysicalChemistry其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：64/4/4先修课程：高等数学、大学物理、大学化学后续课程支撑：物理化学实验、材料物理性能、材料表面与界面授课地点：6A404授课时间：[1-16]周星期二[3-4]、星期四[3-4]授课对象：2023级材科1班（广医联培）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：张东东/讲师：龙思卫/讲师：金具涛/副研究员：汪文龙/研究员客时闻、地点与方式：课间时间学生可自由提问：课后通过E-ma让、微信、电话联系签疑和讨过论，也可来材料学院办公室4B211/210提问和讨论课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：何美李文泽张潇讽周华锋编著《物理化学简明双语教程》（第二版）中国石化出版社，2024参考资料：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，2011课程愉介：物理化学是高分子材料与工程专业的必修课。物理化学以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。本专业物理化学课程的内容主要包括：热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面和胶体化学。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，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，即从实验现象和结果出发，通过归纳和演绎，建立模型，进一步推导并最终揭示具有普追意义的理论：（3）掌握理论联系实际，-
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：64/4/4 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、大学物理、大学化学 后续课程支撑：物理化学实验、材料物理性能、材料表面与界面 授课时间：[1-16]周 星期二 [3-4]、星期四 [3-4] 授课地点：6A404 授课对象：2023 级材科 1 班（广医联培） 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：张东东/讲师；龙思卫/讲师；金具涛/副研究员；汪文龙/研究员 答疑时间、地点与方式：课间时间学生可自由提问；课后通过 E-mail、微信、电话联系答疑和讨论，也可来材料学院办公室 4B211/210 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： 何美 李文泽 张潇飒 周华锋 编著《物理化学简明双语教程》(第二版) 中国石化出版社，2024 参考资料： 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 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，2011 课程简介： 物理化学是高分子材料与工程专业的必修课。物理化学以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化 学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。本专业物理化学课程的内容主要包括：热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面和胶体化 学。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，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，即从实验现象和结果出发，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；(3) 掌握理论联系实际
分析和解决具体问题的方法，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：单业要求课程教学目标支捷单业要求指标点目标1：1.能将数学、自然科学、工程科学的语1.工程知识：能够运用数学、自然科学、材料科学了解热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面言工具用于高分子材料与工程领域复与工程专业和药学基础知识用于解决材料科学与和胶体化学中的基本概念和定理。杂工程问题的表述。工程领域的复杂工程问题。目标2:2.问题分析：能够应用数学、自然科学、材料科2.能运用数学、自然科学及高分子材料理解物理化学课程中理想状况下状态函数的求解，联系积学与工程和药学的基本原理和技术，识别、表达、与工程的相关科学原理：识别和判断复分、微分概念以及大学化学里基本化学反应方程，学会建并通过文献研究分析材料科学与工程和药学领域杂工程问题的关键环节。立数理模型，将其应用于分析、解决工程问题复杂工程问题，以获得有效结论。目标34.能够基于科学原理并采用科学方法4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料学会建立数理模型，将工程问题与理论有机结合，制定可对材料科学与工程和药学领域复杂工科学与工程和药学领域复杂工程问题进行研究，行实验方案，得到合理有效结论。程问题进行研究，包括设计实验、分析包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合与解释数据、并通过信息综合得到合理得到合理有效的结论。有效的结论。2
2 分析和解决具体问题的方法，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： 了解热力学、化学和相平衡、电化学、化学动力学、表面 和胶体化学中的基本概念和定理。 1. 能将数学、自然科学、工程科学的语 言工具用于高分子材料与工程领域复 杂工程问题的表述。 1. 工程知识：能够运用数学、自然科学、材料科学 与工程专业和药学基础知识用于解决材料科学与 工程领域的复杂工程问题。 目标 2： 理解物理化学课程中理想状况下状态函数的求解，联系积 分、微分概念以及大学化学里基本化学反应方程，学会建 立数理模型，将其应用于分析、解决工程问题。 2. 能运用数学、自然科学及高分子材料 与工程的相关科学原理，识别和判断复 杂工程问题的关键环节。 2．问题分析：能够应用数学、自然科学、材料科 学与工程和药学的基本原理和技术，识别、表达、 并通过文献研究分析材料科学与工程和药学领域 复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 3： 学会建立数理模型，将工程问题与理论有机结合，制定可 行实验方案，得到合理有效结论。 4. 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料科学与工程和药学领域复杂工 程问题进行研究，包括设计实验、分析 与解释数据、并通过信息综合得到合理 有效的结论。 4. 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料 科学与工程和药学领域复杂工程问题进行研究， 包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合 得到合理有效的结论
理论教学进程表授课教学时支撑课教学内容（重点、难点、课程思政融入教学模式周次教学主题教学方法作业安排师数点)程目标线下/混合式重点：物理化学学科概述：理想气体状态方程：范德华方程：气体的临界性质：课后作业+课程思keypoint:Overviewof Physical政作业：（要求学Chemistry, Ideal gas state equation; Van课堂讲授目标1绪论der Waals equation; The critical properties生每人阅读两篇与1汪文龙4线下+小组讨目标2气体的pVT关系ofgases化学发展有关的文论目标3难点：对应状态原理和压缩因子图章，并撰写500字心得）程思政融入点：介绍物理化学的发展历程，历代物理化学家的巨大贡献，培养学生的爱国精神。重点：热力学基本概念（体系、环境、状态、功、热等）：第一定律keypoint:Basicconceptsof课堂讲投热力学第一定律thermodynamics(system,environment,2线下目标1基本概念和状态函张东东+小组讨课后作业4state, work, heat,etc.),First law of数论thermodynamics难点：热力学过程（恒温、恒压、绝热）过程中AU、AH、Q和W计算3目标2热力学第一定律张东东4重点：化学反应焰变：标准摩尔反应恰线下课堂讲授课后作业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 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论 气体的 pVT 关系 汪文龙 4 重点：物理化学学科概述； 理想气体状 态方程；范德华方程；气体的临界性质； key point ： Overview of Physical Chemistry; Ideal gas state equation; Van der Waals equation; The critical properties of gases 难点：对应状态原理和压缩因子图； 课程思政融入点：介绍物理化学的发展 历程，历代物理化学家的巨大贡献，培 养学生的爱国精神。 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业+课程思 政作业：（要求学 生每人阅读两篇与 化学发展有关的文 章，并撰写 500 字 心得） 目标 1 目标 2 目标 3 2 热力学第一定律 基本概念和状态函 数 张东东 4 重点：热力学基本概念（体系、环境、 状态、功、热等）；第一定律 key point ： Basic concepts of thermodynamics (system, environment, state, work, heat, etc.); First law of thermodynamics 难点：热力学过程（恒温、恒压、绝热） 过程中ΔU、ΔH、Q 和 W 计算 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业 目标 1 3 热力学第一定律 张东东 4 重点：化学反应焓变；标准摩尔反应焓 线下 课堂讲授 课后作业 目标 2
+小组讨反应焰变计算和相key point :Enthalpy change of chemical论关定律reaction; Standard molar enthalpy ofreaction难点：基希霍夫公式，节流膨胀与焦耳汤姆逊效应重点：热力学第二定律的意义及其与卡诺定理的联系：卡诺循环与卡诺定理的意义：课堂讲投key point :The significance ofthe second热力学第二定律张东东线下+小组讨课后作业目标144law of thermodynamics and its connection意义及应用论with Carnot theorem; The significance ofCarnot cycle and Carnot theorem难点：的导出：克劳修斯不等式：摘判据及其应用重点：热力学第二定律的数学表达式：热力学函数U、H、S、A、G的关系：热力学第三定律：亥姆霍兹函数和吉布课堂讲授热力学第二定律斯函数5线下目标2第二定律数学表达张东东+小组讨课后作业key point: Mathematical expression of the式论second lawof thermodynamics; Therelationshipbetweenthermodynamicfunctions U, H, S, A and G; The third law4
4 反应焓变计算和相 关定律 key point ：Enthalpy change of chemical reaction; Standard molar enthalpy of reaction 难点：基希霍夫公式，节流膨胀与焦耳- 汤姆逊效应 + 小组讨 论 4 热力学第二定律 意义及应用 张东东 4 重点：热力学第二定律的意义及其与卡 诺定理的联系；卡诺循环与卡诺定理的 意义； key point ：The significance of the second law of thermodynamics and its connection with Carnot theorem; The significance of Carnot cycle and Carnot theorem 难点：熵的导出；克劳修斯不等式；熵 判据及其应用 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业 目标 1 5 热力学第二定律 第二定律数学表达 式 张东东 4 重点：热力学第二定律的数学表达式； 热力学函数 U、H、S、A、G 的关系； 热力学第三定律；亥姆霍兹函数和吉布 斯函数 key point：Mathematical expression of the second law of thermodynamics; The relationship between thermodynamic functions U, H, S, A and G; The third law 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业 目标 2
of thermodynamics; Helmholtz and Gibbsfunctions难点：几类典型过程摘变的计算：克拉佩龙方程与克-克方程重点：偏摩尔量、化学势的概念：化学势的表达课堂讲授多组分系统热力学key point: Partial molar quantity, The张东东目标16线下+小组讨课后作业?化学势的表达concept of chemical potential; Expression论of chemical potential难点：拉乌尔定律和亨利定律重点：理想液态混合物和理想稀溶液模型：各组分的化学势的计算：稀溶液的依数性多组分系统热力学课堂讲授key point: Ideal liquid mixture and ideal7张东东线下目标2理想溶液相关概念+小组讨课后作业4dilute solution models, Calculationnof论与计算chemical potentials; The collinearity ofdilute solutions难点：分配定律，逸度和活度的基本概念和逸度系数图化学平衡重点：化学反应的方向及平衡条件，标课堂讲授课后作业+课程思目标18龙思卫线下+小组讨政作业：（人生方化学反应方程式与4准平衡常数，反应等温式目标3论平衡常数key point: Direction and equilibrium of程的平衡与影响机5
5 of thermodynamics; Helmholtz and Gibbs functions 难点：几类典型过程熵变的计算；克拉 佩龙方程与克-克方程 6 多组分系统热力学 化学势的表达 张东东 4 重点：偏摩尔量、化学势的概念；化学 势的表达 key point： Partial molar quantity; The concept of chemical potential; Expression of chemical potential 难点：拉乌尔定律和亨利定律 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业 目标 1 7 多组分系统热力学 理想溶液相关概念 与计算 张东东 4 重点：理想液态混合物和理想稀溶液模 型；各组分的化学势的计算；稀溶液的 依数性 key point：Ideal liquid mixture and ideal dilute solution models; Calculation of chemical potentials; The collinearity of dilute solutions 难点：分配定律，逸度和活度的基本概 念和逸度系数图 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业 目标 2 8 化学平衡 化学反应方程式与 平衡常数 龙思卫 4 重点：化学反应的方向及平衡条件， 标 准平衡常数，反应等温式 key point：Direction and equilibrium of 线下 课堂讲授 + 小组讨 论 课后作业+课程思 政作业：（人生方 程的平衡与影响机 目标 1 目标 3