《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 总学时/周学时/学分：72/5/4.5 其中实验/实战学时：0 先修课程：高等数学、无机化学、大学物理、有机化学、分析化学 后续课程支撑：化工原理、应用电化学、涂料工艺学、助剂化学及工艺学 授课时间：周一下午57节、周三上午1-2节 授课地点：7B312 授课对象：2020级应用化学1班，2020级应用化学2班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名职称：宋金刚/讲师、苗荣荣/讲师 答疑时间、地点与方式：1每次上课课前、课间和课后，采用一对一的问答方式：2充分利用现代互联网技术如QQ/微信等，进行远程答疑：3.课外在 12L302答疑. 课程考核方式：开卷()闭卷（√）课程论文()其它() 使用教材：《物理化学》上、下册，天津大学物理化学教研室主编，高等教育出版社，2017年（第6版） 教学参考资料：《物理化学》上、下册（第五版）南京大学物理化学教研室傅献彩 课程简介：本课程是应用化学的专业基础课程。它从物质的物理现象和化学现象的联系入手，是探求化学变化规律的一门科学，在实验方法上主要采用 物理学中的方法，公式推导过程中运用高等数学的知识。本学期将重点学习物理化学中热力学的应用部分及化学动力学：热力学的应用包括化学平衡、 相平衡、电化学、界面平衡及胶体化学，化学动力学主要涉及化学反应的速率。物理化学这门课程的特点有：(1)逻辑性很强，内容前后联系密切： (2)公式的应用条件严格，而具体变化过程较多，解题比较灵活：(3)理论性很强，但极具实践性，一方面需配合做大量的习题，加强对理论的应用 及提高独立思考问题和解决问题的能力，另一方面通过实验验证理论和发展理论，且提高实验操作技能，为进行科学研究打下良好的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支排毕业要求指标点 毕业要求
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：72/5/4.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、无机化学、大学物理、有机化学、分析化学 后续课程支撑：化工原理、应用电化学、涂料工艺学、助剂化学及工艺学 授课时间：周一下午 5-7 节、周三上午 1-2 节 授课地点：7B312 授课对象：2020 级应用化学 1 班，2020 级应用化学 2 班 开课学院：化学工程与能源技术学院 任课教师姓名/职称：宋金刚/讲师、苗荣荣/讲师 答疑时间、地点与方式：1.每次上课课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.充分利用现代互联网技术如 QQ/微信等，进行远程答疑；3.课外在 12L302 答疑。 课程考核方式：开卷（ ）闭卷（√）课程论文（ ）其它（ ） 使用教材：《物理化学》上、下册，天津大学物理化学教研室主编，高等教育出版社，2017 年（第 6 版） 教学参考资料：《物理化学》上、下册 （第五版）南京大学 物理化学教研室 傅献彩 课程简介：本课程是应用化学的专业基础课程。它从物质的物理现象和化学现象的联系入手，是探求化学变化规律的一门科学，在实验方法上主要采用 物理学中的方法，公式推导过程中运用高等数学的知识。本学期将重点学习物理化学中热力学的应用部分及化学动力学：热力学的应用包括化学平衡、 相平衡、电化学、界面平衡及胶体化学，化学动力学主要涉及化学反应的速率。物理化学这门课程的特点有：（1）逻辑性很强，内容前后联系密切； （2）公式的应用条件严格，而具体变化过程较多，解题比较灵活；（3）理论性很强，但极具实践性，一方面需配合做大量的习题，加强对理论的应用 及提高独立思考问题和解决问题的能力，另一方面通过实验验证理论和发展理论，且提高实验操作技能，为进行科学研究打下良好的基础。 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： 1,理解物理化学的基本概念、基本原理及不同理论间逻辑 关系。 1具备从事化学领域工作所需的数学、自然科学、 2.掌握热力学三大定律内容及多组分系统热力学：掌握热 11掌握数学、自然科学、工程基础知 工程基础和专业知识，能够用于解决复杂工程问 力学三大定律在相平衡，化学平衡，电化学平衡，界面现 识。 题。 象等领域的应用及平衡计算。 3.掌握化学动力学基本原理、反应速率计算方法，及反应 速率的调控和判断。 目标2： 1.运用热力学三大定律解决化学化工复杂问题，并掌握化 学反应及各平衡现象的基本规律，解决化学反应物料平衡 的计算及反应方向的判断。 41能够理解相关化学原理，采用科学 4能够基于科学原理并采用科学方法对化学领域复 2.运用反应动力学基本原理及反应速率计算方法，认识化 方法对化学工程实践中的问题进行研 杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释 学反应机理，计算反应进行的速率。 究。 数据、并通过演绎推理得到合理有效的结论。 3.通过热力学和动力学学习，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。 目标3： 51掌握应用化学中相关分析技术和工 1.培养学生解决生产和生活中的实际化学问题，进行创新 5 能够针对化学领域的复杂问题，选择和使用恰当 具的使用方法，能够识别复杂问题中的 思考、独立分析、计算的能力。 的技术和资源，应用现代工程和信息技术工具，包 各种制约条件，明确各种方法的局限 2.培养学生团结、友爱、互助的集体精神及分工协作的团 括对复杂化学问题的预测，并能够理解其局限性。 性。 队精神。 2
2 目标 1： 1. 理解物理化学的基本概念、基本原理及不同理论间逻辑 关系。 2.掌握热力学三大定律内容及多组分系统热力学；掌握热 力学三大定律在相平衡，化学平衡，电化学平衡，界面现 象等领域的应用及平衡计算。 3. 掌握化学动力学基本原理、反应速率计算方法，及反应 速率的调控和判断。 1-1 掌握数学、自然科学、工程基础知 识。 1 具备从事化学领域工作所需的数学、自然科学、 工程基础和专业知识，能够用于解决复杂工程问 题。 目标 2： 1. 运用热力学三大定律解决化学化工复杂问题，并掌握化 学反应及各平衡现象的基本规律，解决化学反应物料平衡 的计算及反应方向的判断。 2. 运用反应动力学基本原理及反应速率计算方法，认识化 学反应机理，计算反应进行的速率。 3. 通过热力学和动力学学习，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。 4-1 能够理解相关化学原理，采用科学 方法对化学工程实践中的问题进行研 究。 4 能够基于科学原理并采用科学方法对化学领域复 杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释 数据、并通过演绎推理得到合理有效的结论。 目标 3： 1. 培养学生解决生产和生活中的实际化学问题，进行创新 思考、独立分析、计算的能力。 2. 培养学生团结、友爱、互助的集体精神及分工协作的团 队精神。 5-1 掌握应用化学中相关分析技术和工 具的使用方法，能够识别复杂问题中的 各种制约条件，明确各种方法的局限 性。 5 能够针对化学领域的复杂问题，选择和使用恰当 的技术和资源，应用现代工程和信息技术工具，包 括对复杂化学问题的预测，并能够理解其局限性
3.培养学生理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求 是的科学态度和职业道德。 理论散学进程表 授课数 学时 敏学内容（重点、难点、课程思政融入 教学模式 周次 教学主题 支排课 师 数 点) 教学方法 作业安排 (线上/线下) 程目标 重点：介绍物理化学的定义、研究内容 及物理化学中物理量的具体表示方法， 并针对物理化学这门的学习给出建议： 理想气体微观模型：理想气体混合物。 难点：真实气体的临界性质及状态方程： 阅读两篇与化学创 真实气体的对应状态原理和压缩因子 新发展有关的文章 绪论，理想气体状 1 宋金刚 图。 线上 课堂讲授 或书籍。 目标一 态方程 思政内容：介绍物理化学课程的瀆变过 课后作业： 程及热力学领域历代伟人的巨大贡献。 气体PVT的计算 通过热力学三大定律的发现历史以及中 国著名化学家的故事，培养学习学习化 学兴整，增强学生爱国热情和投身化学 科学创新事业的理想。 重点：热力学的基本概念（系统、环境、 讨论：总结和梳理 2,3 热力学第一定律 宋金刚 10 状态、过程、内能、热、功、焓、热容) 线下 课堂讲授 热力学第一定律知 目标一 和热力学第一定律，热力学过程（恒温、 识点的逻辑关系。 3
3 3. 培养学生理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求 是的科学态度和职业道德。 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 （线上/线下） 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 绪论，理想气体状 态方程 宋金刚 5 重点：介绍物理化学的定义、研究内容 及物理化学中物理量的具体表示方法， 并针对物理化学这门的学习给出建议； 理想气体微观模型；理想气体混合物。 难点：真实气体的临界性质及状态方程； 真实气体的对应状态原理和压缩因子 图。 思政内容：介绍物理化学课程的演变过 程及热力学领域历代伟人的巨大贡献。 通过热力学三大定律的发现历史以及中 国著名化学家的故事，培养学习学习化 学兴趣，增强学生爱国热情和投身化学 科学创新事业的理想。 线上 课堂讲授 阅读两篇与化学创 新发展有关的文章 或书籍。 课后作业： 气体 PVT 的计算 目标一 2，3 热力学第一定律 宋金刚 10 重点：热力学的基本概念（系统、环境、 状态、过程、内能、热、功、焓、热容） 和热力学第一定律，热力学过程（恒温、 线下 课堂讲授 讨论：总结和梳理 热力学第一定律知 识点的逻辑关系。 目标一
恒压、绝热)，可逆过程，相变过程 课后作业：课后习 化学反应焓变。 题 难点：基尔霍夫定律，节流膨张与焦耳 汤姆逊效应。 利用优学院平台（选择题、填空题）及 线下试卷（计算题）形式对已讲授内容 随堂测验及答疑 宋金刚 线下 进行测验：并对出错率高的试题进行线 下讲解。 重点：热力学第二定律，卡诺循环与卡 诺定理，热力学函数，熵S、亥姆兹自由 焓A、吉布斯函数G,热力学基本关系， 体系自发过程的判断，热力学第三定律。 难点：克拉贝龙方程，化学反应过程热 讨论：总结和梳理 力学函数的计算。 热力学第二定律知 4,5 热力学第二定律 宋金刚 10 课程思政融入点：通过深入理解南增原 线下 课堂讲授 识点的逻辑关系。 目标一 理，引导学生对抗自身的情性，消除体 课后作业：课后习 系不确定性，引入信息流，发挥“正能 题 量”，降低意识的混乱度，从而强大心智， 增强自律和数力，真正发挥知行合一的 优势，利用思维的力量推动前进的步伐， 实现自身的奋斗目标。 随堂测验及答疑 宋金刚 利用优学院平台（选择题、填空题）及 线下
4 恒压、绝热），可逆过程，相变过程、 化学反应焓变。 难点：基尔霍夫定律，节流膨胀与焦耳- 汤姆逊效应。 课后作业：课后习 题 随堂测验及答疑 宋金刚 利用优学院平台（选择题、填空题）及 线下试卷（计算题）形式对已讲授内容 进行测验；并对出错率高的试题进行线 下讲解。 线下 4，5 热力学第二定律 宋金刚 10 重点：热力学第二定律，卡诺循环与卡 诺定理，热力学函数，熵 S、亥姆兹自由 焓 A、吉布斯函数 G，热力学基本关系， 体系自发过程的判断，热力学第三定律。 难点：克拉贝龙方程，化学反应过程热 力学函数的计算。 课程思政融入点：通过深入理解熵增原 理，引导学生对抗自身的惰性，消除体 系不确定性，引入信息流，发挥“正能 量”，降低意识的混乱度，从而强大心智， 增强自律和毅力，真正发挥知行合一的 优势，利用思维的力量推动前进的步伐， 实现自身的奋斗目标。 线下 课堂讲授 讨论：总结和梳理 热力学第二定律知 识点的逻辑关系。 课后作业：课后习 题 目标一 随堂测验及答疑 宋金刚 利用优学院平台（选择题、填空题）及 线下
线下试卷（计算题）形式对已讲授内容 进行测验：并对出错率高的试题进行线 下讲解。 重点：溶液浓度的各种表示方法，理想 溶液，拉乌尔定律和亨利定律偏摩尔量， 化学势，标准态，各组分的化学势的计 6 多组分系统热力学 宋金刚 课后作业：课后习 算，稀溶液的依数性。 线下 课堂讲授 目标一 题 难点：分配定律，逸度和活度的基本概 念和气体的逸度系数图。 利用线下试卷对已讲授内容进行期中测 期中测验 宋金刚 线下 验：并对出错率高的试题进行线下讲解。 重点：掌握理想气体的等温方程，理解 标准平衡常数的定义：掌握范特霍夫方 化学反应的方向及 程，标准平衡常数随温度变化规律，标 平衡条件，等温方 准平衡常数的计算，会判断压力、惰性 程，标准平衡常数 组分及反应物量对平衡移动的影响。 课后作业： 7,8 及计算，影响标准 宋金刚 10 线下 课堂讲授 目标二 难点：范特霍夫方程：平衡常数的计算 课后习题 平衡常数的因素及 和测量方法：真实气体、液态混合物及 真实体系化学反应 液态溶液中的化学平衡问题。 平衡 课程思政融入点：区分并探讨宏观化学 平衡和微观化学平衡，培育学生的独立 5
5 线下试卷（计算题）形式对已讲授内容 进行测验；并对出错率高的试题进行线 下讲解。 6 多组分系统热力学 宋金刚 5 重点：溶液浓度的各种表示方法，理想 溶液，拉乌尔定律和亨利定律偏摩尔量， 化学势，标准态，各组分的化学势的计 算，稀溶液的依数性。 难点：分配定律，逸度和活度的基本概 念和气体的逸度系数图。 线下 课堂讲授 课后作业：课后习 题 目标一 期中测验 宋金刚 利用线下试卷对已讲授内容进行期中测 验；并对出错率高的试题进行线下讲解。 线下 7，8 化学反应的方向及 平衡条件，等温方 程，标准平衡常数 及计算，影响标准 平衡常数的因素及 真实体系化学反应 平衡 宋金刚 10 重点：掌握理想气体的等温方程，理解 标准平衡常数的定义；掌握范特霍夫方 程，标准平衡常数随温度变化规律，标 准平衡常数的计算，会判断压力、惰性 组分及反应物量对平衡移动的影响。 难点：范特霍夫方程；平衡常数的计算 和测量方法；真实气体、液态混合物及 液态溶液中的化学平衡问题。 课程思政融入点：区分并探讨宏观化学 平衡和微观化学平衡，培育学生的独立 线下 课堂讲授 课后作业： 课后习题 目标二