浙江科技学院课程教学大纲物理化学（E）物理化学（E）physical chemistry (E)课程编号：0426615B课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：中德学院生化类专业学时数：855（理论学时：733实验学时：12i课外学时：146）学分数：4.5要求先修课程：高等数学、普通物理、无机及分析化学、有机化学执笔人：姜华昌一、课程性质与地位物理化学研究化学变化、相变化及其有关的物理变化的基本原理，主要是平衡的规律和变化速率的规律。物理化学课程是中德学院生化类专业等专业的一门必修的专业基础课，它是培养上述专业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继专业课程的基础。二、课程教学目标1、通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基础理论知识，使学生明确物理化学的重要概念及基本原理，同时掌握物理化学的基本计算方法。2、通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学的理论研究方法，特别是要掌握热力学方法。3、通过本课程的学习，学生应进一步得到一般科学方法的训练，增强分析和解决物理化学问题的能力。科学方法的训练应贯彻在本课程教学的整个过程中，特别是要通过热力学和动力学学习，使学生进一步掌握从实验结果出发进行归纳和演绎的一般方法，熟悉由假设和模型上升为理论的方法，并具备根据具体条件应用理论解决实际问题的一般科学方法。三、教学内容、基本要求及学时分配绪论了解物理化学的研究内容，理解物理化学的研究方法，了解物理化学的建立与发展和近代物理化学的发展趋势和特点，掌握物理化学课程的学习方法主要内容：0.1物理化学课程的内容0.2学习物理化学的要求及方法重点：1.物理化学的目的和内容2.物理化学的研究方法3.物理化学课程的学习方法第一章气体的pVT性质掌握理想气体状态方程及模型，掌握Dalton定律与Amagat定律，理解真实气体的液化与临界性质，掌握理想气体模型及其理论解释，理解对应状态原理与压缩因子图及有关计算主要内容：1.1理想气体状态方程1.2理想气体混合物1.3气体的液化与临界参数1
浙江科技学院课程教学大纲 物理化学（ ）E 1 物理化学（E） physical chemistry (E) 课程编号：0426615B 课程类别：专业基础课 课程性质：必修 适用专业：中德学院生化类专业 学时数：85 （理论学时：73 实验学时：12 课外学时：146） 学分数： 4.5 要求先修课程：高等数学、普通物理、无机及分析化学、有机化学 执笔人：姜华昌 一、课程性质与地位 物理化学研究化学变化、相变化及其有关的物理变化的基本原理，主要是平衡的规律和变化速 率的规律。物理化学课程是中德学院生化类专业等专业的一门必修的专业基础课，它是培养上述专 业工程技术人才的整体知识结构及能力结构的重要组成部分，同时也是后继专业课程的基础。 二、课程教学目标 1、通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学基础理论知识，使学生明确物理化学的 重要概念及基本原理，同时掌握物理化学的基本计算方法。 2、通过本课程的学习，学生应比较牢固地掌握物理化学的理论研究方法，特别是要掌握热力学 方法。 3、通过本课程的学习，学生应进一步得到一般科学方法的训练，增强分析和解决物理化学问题 的能力。科学方法的训练应贯彻在本课程教学的整个过程中，特别是要通过热力学和动力学学习， 使学生进一步掌握从实验结果出发进行归纳和演绎的一般方法，熟悉由假设和模型上升为理论的方 法，并具备根据具体条件应用理论解决实际问题的一般科学方法。 三、教学内容、基本要求及学时分配 绪 论 了解物理化学的研究内容，理解物理化学的研究方法，了解物理化学的建立与发展和近代物理 化学的发展趋势和特点，掌握物理化学课程的学习方法 主要内容： 0.1 物理化学课程的内容 0.2 学习物理化学的要求及方法 重点： 1.物理化学的目的和内容 2.物理化学的研究方法 3.物理化学课程的学习方法 第一章 气体的 pVT 性质 掌握理想气体状态方程及模型，掌握 Dalton 定律与 Amagat 定律，理解真实气体的液化与临界 性质，掌握理想气体模型及其理论解释，理解对应状态原理与压缩因子图及有关计算 主要内容： 1.1 理想气体状态方程 1.2 理想气体混合物 1.3 气体的液化与临界参数
浙江科技学院课程教学大纲物理化学（E）1.4真实气体状态方程1.5对应状态原理重点：1.理想气体状态方程及模型2.Dalton定律与Amagat定律3.真实气体的液化与临界性质4.对应状态原理与压缩因子图难点：1.理想气体模型及其理论解释2.真实气体的液化与临界性质3.对应状态原理的有关计算第二章热力学第一定律理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程等概念，掌握热力学第一定律的叙述及数学表达式。理解热力学能、、化学计量数、反应进度、标准摩尔反应恰、标准摩尔生成恰、热容、相变的定义并会应用。掌握在物质的P、V、T变化，相变化及化学变化过程中计算热、功和热力学能、恰变化值的原理和方法。将热力学一般关系式应用于特定系统时，会应用状态方程（主要是理想气体状态方程）及热力学数据（热容、相变等）。主要内容：2.1热力学基本概念2.2热力学第一定律2.3恒容热、恒压热，恰2.4热容，恒容变温过程，恒压变温过程2.5焦耳实验，理想气体的热力学能，2.6气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式2.7相变化过程2.8化学反应热效应和标准摩尔反应恰的计算重点：1.下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程2.热力学第一定律的叙述及数学表达式3.热力学能、恰、标准摩尔生成恰、相变恰的定义及应用。4.掌握在物质的P、V、T变化，相变化及化学变化过程中计算热、功和热力学能、恰变化值的方法。难点：1.热力学能、恰、标准生成、相变恰的定义及其应用2.在物质的P、V、T变化，相变化及化学变化过程中计算热、功和热力学能、恰变化值的方法。第三章热力学第二定律掌握热力学第二、第三定律的叙述及数学表达式。理解摘、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准及标准生成吉布斯函数、饱和蒸汽压的定义并会应用。掌握在物质的P、V、T变化，相变化及化学变化过程中计算、吉布斯函数、亥姆霍兹函数变化值的原理和方法。理解并会用热力学基本方程，掌握热力学公式的适用条件，掌握摘增原理及平衡判据的一般准则。掌握克拉贝龙方程。主要内容：3.1卡诺循环与卡诺定理3.2热力学第二定律3.3摘、增原理2
浙江科技学院课程教学大纲 物理化学（ ）E 2 1.4 真实气体状态方程 1.5 对应状态原理 重点： 1.理想气体状态方程及模型 2. Dalton 定律与 Amagat 定律 3.真实气体的液化与临界性质 4.对应状态原理与压缩因子图 难点： 1.理想气体模型及其理论解释 2.真实气体的液化与临界性质 3.对应状态原理的有关计算 第二章 热力学第一定律 理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程等概念，掌握热力学第一定律的叙 述及数学表达式。理解热力学能、焓、化学计量数、反应进度、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、 热容、相变焓的定义并会应用。掌握在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中计算热、功 和热力学能、焓变化值的原理和方法。将热力学一般关系式应用于特定系统时，会应用状态方程（主 要是理想气体状态方程）及热力学数据（热容、相变焓等）。 主要内容： 2.1 热力学基本概念 2.2 热力学第一定律 2.3 恒容热、恒压热，焓 2.4 热容，恒容变温过程，恒压变温过程 2.5 焦耳实验，理想气体的热力学能，焓 2.6 气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式 2.7 相变化过程 2.8 化学反应热效应和标准摩尔反应焓的计算 重点： 1.下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程 2.热力学第一定律的叙述及数学表达式 3.热力学能、焓、标准摩尔生成焓、相变焓的定义及应用。 4.掌握在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中计算热、功和热力学能、焓变化值的 方法。 难点： 1.热力学能、焓、标准生成焓、相变焓的定义及其应用 2.在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中计算热、功和热力学能、焓变化值的方法。 第三章 热力学第二定律 掌握热力学第二、第三定律的叙述及数学表达式。理解熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准 熵及标准生成吉布斯函数、饱和蒸汽压的定义并会应用。掌握在物质的 p、V、T 变化，相变化及化 学变化过程中计算熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数变化值的原理和方法。理解并会用热力学基本方 程，掌握热力学公式的适用条件，掌握熵增原理及平衡判据的一般准则。掌握克拉贝龙方程。 主要内容： 3.1 卡诺循环与卡诺定理 3.2 热力学第二定律 3.3 熵、熵增原理
浙江科技学院课程教学大纲物理化学（E3.4单纯pVT变化摘变的计算3.5相变过程熵变的计算3.6热力学第三定律和化学变化过程摘变的计算3.7亥姆霍兹函数和吉布斯函数3.8热力学基本方程和麦克斯韦关系式3.9克拉佩龙方程重点：1.热力学第二定律的叙述及数学表达式2.摘、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准嫡及标准生成吉布斯函数的定义并会应用。3.在物质的P、V、T变化，相变化及化学变化过程中计算摘、吉布斯函数、亥姆霍兹函数变化值的原理和方法4.明确热力学公式的适用条件，掌握增原理及平衡判据的一般准则。5.克拉佩龙方程和克拉佩龙一克劳修斯方程，能应用这些方程进行有关的计算难点：1.、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准嫡及标准生成吉布斯函数的定义并会应用2.在物质的P、V、T变化，相变化及化学变化过程中计算各种状态函数变化值的原理和方法3.摘增原理及平衡判据的一般准则第四章多组分系统热力学理解偏摩尔量及化学势的概念，理解拉鸟尔定律及亨利定律并会应用手计算。理解理想液态混合物、理想稀溶液的概念。了解理想液态混合物及理想稀溶液中各组分化学势的表达式。掌握稀溶液的依数性，能够应用稀溶液依数性公式进行有关计算。主要内容：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稀溶液的依数性重点：1.偏摩尔量及化学势的概念2.拉乌尔定律及亨利定律并会应用于计算3.理想液态混合物及理想稀溶液中各组分化学势的表达式4.稀溶液的依数性难点：1.偏摩尔量及化学势的概念2.拉乌尔定律及亨利定律第五章化学平衡掌握标准常数的定义。掌握标准平衡常数和温度的关系，理解化学反应等温方程的推导并会应用。能利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成。能判断一定条件下化学反应可能进行的方向。会分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。主要内容：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3
浙江科技学院课程教学大纲 物理化学（ ）E 3 3.4 单纯 pVT 变化熵变的计算 3.5 相变过程熵变的计算 3.6 热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算 3.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数 3.8 热力学基本方程和麦克斯韦关系式 3.9 克拉佩龙方程 重点： 1.热力学第二定律的叙述及数学表达式 2.熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准熵及标准生成吉布斯函数的定义并会应用。 3.在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中计算熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数变化 值的原理和方法 4.明确热力学公式的适用条件，掌握熵增原理及平衡判据的一般准则。 5.克拉佩龙方程和克拉佩龙一克劳修斯方程，能应用这些方程进行有关的计算 难点： 1.熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准熵及标准生成吉布斯函数的定义并会应用 2.在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中计算各种状态函数变化值的原理和方法 3.熵增原理及平衡判据的一般准则 第四章 多组分系统热力学 理解偏摩尔量及化学势的概念，理解拉乌尔定律及亨利定律并会应用于计算。理解理想液态混 合物、理想稀溶液的概念。了解理想液态混合物及理想稀溶液中各组分化学势的表达式。掌握稀溶 液的依数性，能够应用稀溶液依数性公式进行有关计算。 主要内容： 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 重点： 1.偏摩尔量及化学势的概念 2.拉乌尔定律及亨利定律并会应用于计算 3.理想液态混合物及理想稀溶液中各组分化学势的表达式 4.稀溶液的依数性 难点： 1.偏摩尔量及化学势的概念 2.拉乌尔定律及亨利定律 第五章 化学平衡 掌握标准常数的定义。掌握标准平衡常数和温度的关系，理解化学反应等温方程的推导并会应 用。能利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成。能判断一定条件下化学反应可能进行的方向。会 分析温度、压力、组成等因素对平衡的影响。 主要内容： 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
物理化学（E)浙江科技学院课程教学大纲5.4其他因素对理想气体化学平衡的影响重点：1.标准常数的定义2.化学反应等温方程3.利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成4.判断一定条件下化学反应可能进行的方向5.温度、压力、组成等因素对平衡的影响难点：1.利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成第六章相平衡理解相律的意义并会应用，了解相律的推导，掌握单组分系统及二组分系统典型相图的特点和运用，能用杠杆规则进行分析与计算，了解由实验数据绘制相图的方法。主要内容：6.1相律6.2杠杆规则6.3单组分系统的相图6.4二组分理想液态混合物的气-液平衡相图6.5二组分真实液态混合物的气-液平衡相图6.6精馏原理6.7简单二组分低共熔相图6.8生成化合物的二组分相图重点：1.相律的意义并会应用2.单组分系统及二组分系统典型相图的特点和运用。3.运用杠杆规则进行分析与计算的方法4.由实验数据绘制相图的方法难点：1.相律的意义及其应用2.二组分系统典型相图的特点和运用3.运用杠杆规则进行分析与计算的方法第七章电化学理解表征电解质溶液导电性质的物理量（电导率、摩尔电导率、离子迁移数），理解离子平均活度及平均活度因子的定义，理解离子强度的定义，理解离子氛的概念及德拜-休克尔极限公式，理解可逆电池的概念，掌握能斯特方程，掌握电池电动势的计算及其应用。主要内容：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、摩尔电导率7.4电解质的平均离子平均活度因子及德拜一休克尔极限公式7.5可逆电池及其电动势的测定7.6原电池的热力学7.7电极电势和液体接界电势7.8电极的种类7.9原电池的设计4
浙江科技学院课程教学大纲 物理化学（ ）E 4 5.4 其他因素对理想气体化学平衡的影响 重点： 1.标准常数的定义 2.化学反应等温方程 3.利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成 4.判断一定条件下化学反应可能进行的方向 5.温度、压力、组成等因素对平衡的影响 难点： 1.利用热力学数据计算平衡常数及平衡组成 第六章 相平衡 理解相律的意义并会应用，了解相律的推导，掌握单组分系统及二组分系统典型相图的特点和 运用，能用杠杆规则进行分析与计算，了解由实验数据绘制相图的方法。 主要内容： 6.1 相律 6.2 杠杆规则 6.3 单组分系统的相图 6.4 二组分理想液态混合物的气-液平衡相图 6.5 二组分真实液态混合物的气-液平衡相图 6.6 精馏原理 6.7 简单二组分低共熔相图 6.8 生成化合物的二组分相图 重点： 1.相律的意义并会应用 2.单组分系统及二组分系统典型相图的特点和运用。 3.运用杠杆规则进行分析与计算的方法 4.由实验数据绘制相图的方法 难点： 1.相律的意义及其应用 2.二组分系统典型相图的特点和运用 3.运用杠杆规则进行分析与计算的方法 第七章 电化学 理解表征电解质溶液导电性质的物理量（电导率、摩尔电导率、离子迁移数），理解离子平均活 度及平均活度因子的定义，理解离子强度的定义，理解离子氛的概念及德拜-休克尔极限公式，理解 可逆电池的概念，掌握能斯特方程，掌握电池电动势的计算及其应用。 主要内容： 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、摩尔电导率 7.4 电解质的平均离子平均活度因子及德拜-休克尔极限公式 7.5 可逆电池及其电动势的测定 7.6 原电池的热力学 7.7 电极电势和液体接界电势 7.8 电极的种类 7.9 原电池的设计
物理化学（E）浙江科技学院课程教学大纲7.10电极的极化*重点：1.表征电解质溶液导电性质的物理量2.可逆电池的概念3.能斯特方程及其有关计算4.电池电动势的计算及其应用难点：1.离子平均活度及平均活度因子的定义2.原电池的设计第八章界面现象理解表面张力及表面吉布斯函数的概念及其与接触角、润湿、铺展的联系，理解解拉普拉斯公式及开尔文公式并会应用。了解亚稳状态与新相生成的关系，理解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用，理解吉布斯吸附公式的含义并会应用，理解物理吸附与化学吸附的含义和区别，掌握兰格缪尔单分子层吸附理论和吸附等温式。主要内容：8.1界面张力8.2弯曲表面的附加压力8.3固体表面8.4液-固界面8.5溶液表面重点：1.表面张力及表面吉布斯函数的概念及其与接触角、润湿、铺展的联系2.弯曲液面对热力学性质的影响和拉普拉斯公式及开尔文公式的应用3.溶液界面的吸附4.兰格缪尔单分子层吸附理论和吸附等温式难点：1.弯曲液面对热力学性质的影响和拉普拉斯公式及开尔文公式的应用2.亚稳状态与新相生成的关系第九章化学动力学掌握化学反应速率、反应速率系统、反应级数、元反应、反应分子数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方法，掌握一级和二级反应的速率方程及其应用。了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学处理方法，掌握稳态近似法、平衡近似法及控制步骤的概念，了解链反应的动力学特点。掌握阿仑尼乌斯方程并会应用；理解活化能和指前因子的定义。主要内容：9.1化学反应的反应速率及速率方程9.2速率方程的积分形式9.3速率方程的确定9.4温度对反应速率的影响，活化能9.5典型复合反应9.6复合反应速率的近似处理法重点：1.化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念2.一级和二级反应的速率方程及其应用3.了解复杂反应动力学处理方法。4.掌握阿仑尼乌斯方程及应用。难点：5
浙江科技学院课程教学大纲 物理化学（ ）E 5 7.10 电极的极化* 重点： 1.表征电解质溶液导电性质的物理量 2.可逆电池的概念 3.能斯特方程及其有关计算 4.电池电动势的计算及其应用 难点： 1.离子平均活度及平均活度因子的定义 2.原电池的设计 第八章 界面现象 理解表面张力及表面吉布斯函数的概念及其与接触角、润湿、铺展的联系，理解解拉普拉斯公 式及开尔文公式并会应用。了解亚稳状态与新相生成的关系，理解溶液界面的吸附及表面活性物质 的作用，理解吉布斯吸附公式的含义并会应用，理解物理吸附与化学吸附的含义和区别，掌握兰格 缪尔单分子层吸附理论和吸附等温式。 主要内容： 8.1 界面张力 8.2 弯曲表面的附加压力 8.3 固体表面 8.4 液-固界面 8.5 溶液表面 重点： 1.表面张力及表面吉布斯函数的概念及其与接触角、润湿、铺展的联系 2.弯曲液面对热力学性质的影响和拉普拉斯公式及开尔文公式的应用 3.溶液界面的吸附 4.兰格缪尔单分子层吸附理论和吸附等温式 难点： 1.弯曲液面对热力学性质的影响和拉普拉斯公式及开尔文公式的应用 2.亚稳状态与新相生成的关系 第九章 化学动力学 掌握化学反应速率、反应速率系统、反应级数、元反应、反应分子数的概念。掌握通过实验建 立速率方程的方法，掌握一级和二级反应的速率方程及其应用。了解处理对行反应、平行反应和连 串反应的动力学处理方法，掌握稳态近似法、平衡近似法及控制步骤的概念，了解链反应的动力学 特点。掌握阿仑尼乌斯方程并会应用；理解活化能和指前因子的定义。 主要内容： 9.1 化学反应的反应速率及速率方程 9.2 速率方程的积分形式 9.3 速率方程的确定 9.4 温度对反应速率的影响，活化能 9.5 典型复合反应 9.6 复合反应速率的近似处理法 重点： 1.化学反应速率、反应速率常数及反应级数的概念 2.一级和二级反应的速率方程及其应用 3.了解复杂反应动力学处理方法。 4.掌握阿仑尼乌斯方程及应用。 难点：