物理化学A课程教学大纲课程代码：0425A002-0425A003课程名称：物理化学A/PhysicalChemistryA开课学期：3、4学分／学时：5/80（理论：72，研讨：6，习题：2）课程类别：必修课/学科专业基础课适用专业/开课对象：化学工程与工艺、材料科学与工程、制药工程/二年级本科生先修课程／后修课程：高等数学，大学物理，无机及分析化学，有机化学/化工原理，化工热力学开课单位：生物与化学工程学院团队负责人：张立庆审核人：姜华昌执笔人：张立庆审批人：朱瑞瑜一、课程简介本课程是研究化学变化、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。通过该课程学习，使学生系统地掌握工程应用所需的物理化学理论，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。本课程通过科学理论的讲授，使学生能掌握物理化学的研究方法，能够综合运用所学理论分析解决实际化工问题具有严谨认真、实事求是的科学态度。通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：①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比较牢固地掌握物理化学的理论研究方法；③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：具备根据具体条件应用物理化学理论解决实际问题的一般科学方法。本课程主要介绍化学热力学、相平衡、化学动力学、电化学、界面现象、统计热力学、胶体化学等物理化学的原理及在化学工程应用中应该注意的问题。本课程重点支持以下毕业要求指标点：1.课程教学目标课程目标1.能够掌握化学热力学的基本知识，并能运用化学热力学知识对化学工程中所涉及的化学反应进行热力学分析与计算：掌握化学动力学的基本知识与基本原理，并能运用化学动力学知识解决化工过程中出现的反应速率与反应机理等问题。通过化学平衡分析、相平衡分析、电化学分析、界面现象分析、化学动力学分析、胶体化学分析知晓化工专业相关的物理化学知识。课程目标2．能够掌握热力学第一定律与热力学第二定律，能判断化学反应进行的方向；掌握化学平衡的基本原理，并能用手计算反应进行的程度：掌握化学动力学的基本理论与原理
物理化学 A 课程教学大纲 课程代码：0425A002-0425A003 课程名称：物理化学 A/ Physical Chemistry A 开课学期：3、4 学分 / 学时：5/80（理论：72，研讨：6 ，习题：2 ） 课程类别：必修课/学科专业基础课 适用专业 / 开课对象：化学工程与工艺、材料科学与工程、制药工程/二年级本科生 先修课程 / 后修课程：高等数学，大学物理，无机及分析化学，有机化学/化工原理，化 工热力学 开课单位：生物与化学工程学院 团队负责人： 张立庆 审核人： 姜华昌 执 笔 人： 张立庆 审批人： 朱瑞瑜 一、课程简介 本课程是研究化学变化、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。通过该课程学习，使学生系统地掌握工程应用所需的物理化学理论，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。本课程通过科学理论的讲授， 使学生能掌握物理化学的研究方法，能够综合运用所学理论分析解决实际化工问题具有严谨认 真、实事求是的科学态度。通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：①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比较牢固地掌握物理化学的理论研究方法；③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；④具备根据具体条件应用物理化学理论解决实际问题的 一般科学方法。 本课程主要介绍化学热力学、相平衡、化学动力学、电化学、界面现象、统计热力学、胶 体化学等物理化学的原理及在化学工程应用中应该注意的问题。 本课程重点支持以下毕业要求指标点： 1.课程教学目标 课程目标 1. 能够掌握化学热力学的基本知识，并能运用化学热力学知识对化学工程中所涉 及的化学反应进行热力学分析与计算；掌握化学动力学的基本知识与基本原理，并能运用化学 动力学知识解决化工过程中出现的反应速率与反应机理等问题。通过化学平衡分析、相平衡分 析、电化学分析、界面现象分析、化学动力学分析、胶体化学分析知晓化工专业相关的物理化 学知识。 课程目标 2. 能够掌握热力学第一定律与热力学第二定律，能判断化学反应进行的方向；掌 握化学平衡的基本原理，并能用于计算反应进行的程度；掌握化学动力学的基本理论与原理
并能对化学反应的速率进行计算与分析，具有描述化工专业相关的物理化学重要概念及原理的能力。2.课程目标与毕业要求的关系本课程的学习目标与毕业要求关系矩阵如下表1所示，课程目标能有效支持相应毕业要求指标点的达成。表1课程目标与毕业要求关联矩阵序号毕业要求指标点课程目标2.1能够运用化工、制药、材料工程专业的相关课程目标1科学原理对复杂工程问题的关键环节和参数进行识别和判断。2.2能够基于化工、制药、材料工程相关科学原2课程目标2理和数学模型的方法对复杂专业问题进行正确表达。二、 教学内容与基本要求（一）气体的pVT关系（4学时）1.教学内容：（1）理想气体状态方程（2）理想气体混合物（3）真实气体的液化及临界参数（4）真实气体状态方程（5）对应状态原理及普遍化压缩因子图2.教学重点与难点：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难点：（1）真实气体的液化与临界性质（2）对应状态原理与压缩因子图及有关计算3．教学方法：课堂授课、网络学习。4.学习要求：通过本章的学习，要求学生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。（二）热力学第一定律（10学时）
并能对化学反应的速率进行计算与分析，具有描述化工专业相关的物理化学重要概念及原理的 能力。 2.课程目标与毕业要求的关系 本课程的学习目标与毕业要求关系矩阵如下表 1 所示，课程目标能有效支持相应毕业要求 指标点的达成。 表 1 课程目标与毕业要求关联矩阵 序号 毕业要求指标点 课程目标 1 2.1 能够运用化工、制药、材料工程专业的相关 科学原理对复杂工程问题的关键环节和参数进 行识别和判断。 课程目标 1 2 2.2 能够基于化工、制药、材料工程相关科学原 理和数学模型的方法对复杂专业问题进行正确 表达。 课程目标 2 二、教学内容与基本要求 （一）气体的 pVT 关系（4 学时） 1. 教学内容： （1）理想气体状态方程 （2）理想气体混合物 （3）真实气体的液化及临界参数 （4）真实气体状态方程 （5）对应状态原理及普遍化压缩因子图 2. 教学重点与难点： 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 难点： （1）真实气体的液化与临界性质 （2）对应状态原理与压缩因子图及有关计算 3. 教学方法：课堂授课、网络学习。 4. 学习要求：通过本章的学习，要求学生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。 （二）热力学第一定律（10 学时）
1.教学内容：（1）热力学基本概念（2）热力学第一定律（3）恒容热、恒压热及焰（4）摩尔热容（5）体积功的计算（6）相变恰（7）化学反应（8）标准摩尔反应焰的计算（9）节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验2.教学重点与难点：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、标准摩尔生成焰、相变焰的定义及应用。（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、焰、标准生成焰、相变烩的定义及其应用（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。3.教学方法：课堂授课、网络学习。4.学习要求：通过本章的学习，要求学生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、恰、化学计量数、反应进度、标准摩尔反应焰、标准摩尔生成焰、热容、相变焰的定义并会应用。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、相变恰等）。（三）热力学第二定律（12学时）1.教学内容：（1）卡诺循环与卡诺定理（2）热力学第二定律（3）摘与克劳修斯不等式（4）熵变的计算（5）热力学第三定律与化学反应变的计算
1. 教学内容： （1）热力学基本概念 （2）热力学第一定律 （3）恒容热、恒压热及焓 （4）摩尔热容 （5）体积功的计算 （6）相变焓 （7）化学反应焓 （8）标准摩尔反应焓的计算 （9）节流膨胀与焦耳-汤姆逊实验 2. 教学重点与难点： 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。 3. 教学方法：课堂授课、网络学习。 4. 学习要求：通过本章的学习，要求学生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）。 （三）热力学第二定律（12 学时） 1. 教学内容： （1）卡诺循环与卡诺定理 （2）热力学第二定律 （3）熵与克劳修斯不等式 （4）熵变的计算 （5）热力学第三定律与化学反应熵变的计算
（6）亥姆霍兹函数和吉布斯函数（7）热力学基本方程与麦克斯韦关系式（8）克拉佩龙方程与克劳修斯一克拉佩龙方程2.教学重点与难点：重点：（1）热力学第二定律的叙述及数学表达式（2）炳、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准摘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，掌握炳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）焰、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准摘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.教学方法：课堂授课、网络学习。4．学习要求：通过本章的学习，要求学生掌握热力学第二、第三定律的叙述及数学表达式。理解炳、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准摘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摘、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，了解麦克斯韦关系式的推导，掌握热力学公式的适用条件，掌握克拉贝龙方程，理解焰增原理及平衡判据的一般准则。（四）多组分系统热力学（6学时）1.教学内容：（1）偏摩尔量（2）化学势（3）气体组分的化学势（4）逸度及逸度因子（5）拉乌尔定律和亨利定律（6）理想液态混合物（7）理想稀溶液（8）稀溶液的依数性（9）活度及活度因子2.教学重点与难点：重点：（1）偏摩尔量及化学势的概念
（6）亥姆霍兹函数和吉布斯函数 （7）热力学基本方程与麦克斯韦关系式 （8）克拉佩龙方程与克劳修斯—克拉佩龙方程 2. 教学重点与难点： 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. 教学方法：课堂授课、网络学习。 4. 学习要求：通过本章的学习，要求学生掌握热力学第二、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，了解麦克斯韦关系式的推导， 掌握热力学公式的适用条件，掌握克拉贝龙方程，理解熵增原理及平衡判据的一般准则。 （四）多组分系统热力学（6 学时） 1. 教学内容： （1）偏摩尔量 （2）化学势 （3）气体组分的化学势 （4）逸度及逸度因子 （5）拉乌尔定律和亨利定律 （6）理想液态混合物 （7）理想稀溶液 （8）稀溶液的依数性 （9）活度及活度因子 2. 教学重点与难点： 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（3）理想系统（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）活度与逸度的有关计算3．教学方法：课堂授课、网络学习。4．学习要求：通过本章的学习，要求学生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。理解理想液态混合物、理想稀溶液。了解活度和活度因子、逸度和逸度因子的概念。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。（五）化学平衡（4学时）1.教学内容：（1）化学反应的方向及平衡条件（2）理想气体反应的等温方程及标准平衡常数（3）平衡常数及平衡组成的计算（4）温度对标准平衡常数的影响（5）其他因素对理想气体反应平衡移动的影响（6）同时反应平衡组成的计算（7）真实气体反应的化学平衡（8）混合物和溶液中的化学平衡2.教学重点与难点：（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（2）同时平衡及其有关计算3.教学方法：课堂授课、网络学习。4.学习要求：通过本章的学习，要求学生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
（2）拉乌尔定律及亨利定律并会应用 （3）理想系统（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）活度与逸度的有关计算 3. 教学方法：课堂授课、网络学习。 4. 学习要求：通过本章的学习，要求学生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。理解理想液态混合物、理想稀溶液。了解活度和活度因子、逸度和逸 度因子的概念。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。 （五）化学平衡（4 学时） 1. 教学内容： （1）化学反应的方向及平衡条件 （2）理想气体反应的等温方程及标准平衡常数 （3）平衡常数及平衡组成的计算 （4）温度对标准平衡常数的影响 （5）其他因素对理想气体反应平衡移动的影响 （6）同时反应平衡组成的计算 （7）真实气体反应的化学平衡 （8）混合物和溶液中的化学平衡 2. 教学重点与难点： （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 （2）同时平衡及其有关计算 3. 教学方法：课堂授课、网络学习。 4. 学习要求：通过本章的学习，要求学生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