[1】傅献彩,沈文霞,姚天扬,侯文华.物理化学(第六版).北京:高等教育出版社,2022年[2]韩德刚,高执棣,高盘良:物理化学(第二版),北京:高等教育出版社,2009年[3】彭昌军,胡英等.物理化学(第七版).北京:高等教育出版社,2021年[4]孙德坤,沈文霞,姚天扬,侯文华,物理化学学习指导,北京:高等教育出版社,2007年[5]沈文霞.物理化学电子教案(第二版.北京:高等教育出版社,2007[6】印永嘉,王雪林,奚正楷,物理化学简明教程例题与习题(第二版).北京:高等教育出版社,2009年[7] P.Atkins, J.Paula.Physical Chemistry, 7th ed.NewYork, OxfordUniversity Press Inc.,2002[8] Ira. N.Levine.Physical Chenistry, 5th ed.New York, McGraw HillHigherEducationCompanies,2o0236
36 [1] 傅献彩,沈文霞,姚天扬,侯文华. 物理化学(第六版). 北京:高等教育出版 社,2022 年. [2] 韩德刚,高执棣,高盘良. 物理化学(第二版 ). 北京:高等教育出 版社,2009 年. [3] 彭昌军,胡英等. 物理化学(第七版 ). 北京:高等教育出版社,2021 年. [4] 孙德坤,沈文霞,姚天扬,侯文华. 物理化学学习指导. 北京:高等 教育出版社,2007 年. [5] 沈文霞. 物理化学电子教案(第二版). 北京 :高等教育出版社,2007. [6] 印永嘉,王雪林,奚正楷. 物理化学简明教程例题与习题(第二版). 北京:高等教育出版社,2009 年. [7] P. Atkins, J. Paula. Physical Chemistry, 7th ed. New York, Oxford University Press Inc., 2002. [8] Ira. N. Levine. Physical Chenistry, 5th ed. New York, McGraw Hill Higher Education Companies, 2002
《物理化学IⅡI》课程教学大纲一、课程基本信息表1课程基本信息241214108英文名称Physical Chemistry课程代码适用专业高分子材料与工程课程类型专业基础课程48/3考试学时/学分考核方式先修课程高等数学,大学物理C,无机及分析化学,基础化学实验后续课程化工原理,高分子物理,高分子化学审核人执笔人张建刘瑞秋、吕康天津大学物理化学教研室。物理化学(第七版)北京:高等教育出版指定教材社,2024年二、课程简介(性质、任务)物理化学是化学学科的一个重要分支,它是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性的基本规律的一门学科。物理化学是高分子材料与工程专业的专业基础课程,它的理论和方法不仅是化学学科的基础,也是生物、地质、环境、材料等学科工作的基础。物理化学课程的学习对于学生科学思维、综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。物理化学课程主要包括化学热力学、化学动力学、电化学和分散体系四个模块。物理化学II是物理化学1的后续课程,主要包含(1)电化学(2)界面现象(3)化学动力学(4)胶体化学。三、课程目标通过本课程的学习,使学生具备以下能力课程目标1.掌握物理化学的基本概念,基本原理和方法,为本专业后续课程的学习和毕业后从事高分子材料与工程相关工作储备必要的物理化学理论知识。具备利用所学知识和方法解决一般高分子材料与工程问题的能力。(支撑毕业要求1.3)课程目标2.能清晰梳理物理化学的知识框架,领会各知识之间的内在联系,并能准确找出物理化学与高分子材料工程联系紧密的知识点。形成基于证据推理,模型建构与认知的理性思维方式,树立敢于批判质疑,勇于探索的科学精神。(支撑毕37
37 II 一、课程基本信息 表 1 课程基本信息 英文名称 Physical Chemistry 课程代码 241214108 适用专业 高分子材料与工程 课程类型 专业基础课程 学时/学分 48/3 考核方式 考试 先修课程 高等数学,大学物理 C,无机及分析化学,基础化学实验 后续课程 化工原理,高分子物理,高分子化学 执笔人 刘瑞秋、吕康 审核人 张建 指定教材 天津大学物理化学教研室. 物理化学(第七版). 北京:高等教育出版 社,2024 年. 二、课程简介(性质、任务) 物理化学是化学学科的一个重要分支,它是从研究化学现象和物理现象之间的 相互联系入手来探求化学运动中具有普遍性的基本规律的一门学科。物理化学是高 分子材料与工程专业的专业基础课程,它的理论和方法不仅是化学学科的基础,也 是生物、地质、环境、材料等学科工作的基础。物理化学课程的学习对于学生科学 思维、综合素质的培养与提高起着至关重要的作用。物理化学课程主要包括化学热 力学、化学动力学、电化学和分散体系四个模块。 物理化学 II 是物理化学 1 的后续课程,主要包含(1)电化学 (2)界面现象 (3) 化学动力学 (4)胶体化学。 三、课程目标 通过本课程的学习,使学生具备以下能力: 课程目标 1. 掌握物理化学的基本概念,基本原理和方法,为本专业后续课程的 学习和毕业后从事高分子材料与工程相关工作储备必要的物理化学理论知识。具备 利用所学知识和方法解决一般高分子材料与工程问题的能力。(支撑毕业要求 1.3) 课程目标 2. 能清晰梳理物理化学的知识框架,领会各知识之间的内在联系,并 能准确找出物理化学与高分子材料工程联系紧密的知识点。形成基于证据推理,模 型建构与认知的理性思维方式,树立敢于批判质疑,勇于探索的科学精神。(支撑毕
业要求2.4)课程目标3.能认识到高分子材料工程过程中的问题有多种解决方案,并能对方案进行分析和思考。养成善于总结、勒于反思、自主学习、独立思考的素质,为后续工作中识别和判断复杂化学工程中涉及到的相关问题奠定基础。(支撑毕业要求4.1)课程目标4.具备借助文献查阅,并综合运用数学、物理等学科知识对高分子材料领域的复杂工程问题的影响因素进行分析并获得有效结论的能力。树立终身学习的意识,形成科学价值观,实事求是、勇于创新的科学素质。具有家国情怀、社会责任感。(支撑毕业要求4.2)四、课程目标与毕业要求指标点的对应关系表2课程目标与毕业要求指标点的对应关系课程目标毕业要求毕业要求指标点支撑强度1.3能够将自然科学、工程基础、高分子材料与工程相关知识和数学模型方法用于推课程目标11 工程知识IM演、分析高分子材料制备、加工和应用中的复杂工程间题。2.4能运用基本原理,借助文献研究,分析高分子材料与2问题分析课程目标2工程领域的复杂工程问题的影响因素,获得有效结论。4.1能够基于科学原理,通过文献研究或相关方法,调研课程目标34研究和分析高分子材料制备、结L构与性能以及工程应用中的复杂工程问题的解决方案。4.2能够根据高分子材料与课程目标44研究工程领域研究对象特征,选M择研究路线,设计实验方案。五、课程目标与教学内容、学时分配表3课程内容对课程目标的支撑关系支撑课程内教学学时分考核课程课程内容(节)容(章)方法方式配目标38
38 业要求 2.4) 课程目标 3. 能认识到高分子材料工程过程中的问题有多种解决方案,并能对方 案进行分析和思考。养成善于总结、勤于反思、自主学习、独立思考的素质,为后 续工作中识别和判断复杂化学工程中涉及到的相关问题奠定基础。(支撑毕业要求 4.1) 课程目标 4. 具备借助文献查阅,并综合运用数学、物理等学科知识对高分子材 料领域的复杂工程问题的影响因素进行分析并获得有效结论的能力。树立终身学习 的意识,形成科学价值观,实事求是、勇于创新的科学素质。具有家国情怀、社会 责任感。(支撑毕业要求 4.2) 四、课程目标与毕业要求指标点的对应关系 表 2 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 毕业要求 毕业要求指标点 支撑强度 课程目标 1 1 工程知识 1.3 能够将自然科学、工程基 础、高分子材料与工程相关 知识和数学模型方法用于推 演、分析高分子材料制备、 加工和应用中的复杂工程问 题。 M 课程目标 2 2 问题分析 2.4 能运用基本原理,借助文 献研究,分析高分子材料与 工程领域的复杂工程问题的 影响因素,获得有效结论。 L 课程目标 3 4 研究 4.1 能够基于科学原理,通过 文献研究或相关方法,调研 和分析高分子材料制备、结 构与性能以及工程应用中的 复杂工程问题的解决方案。 L 课程目标 4 4 研究 4.2 能够根据高分子材料与 工程领域研究对象特征,选 择研究路线,设计实验方案。 M 五、课程目标与教学内容、学时分配 表 3 课程内容对课程目标的支撑关系 课程内 容(章) 课程内容(节) 支 撑 课 程 目标 教 学 方法 学时分 配 考 核 方式
7.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律7.2离子的迁移数7.3电导、电导率、摩尔电导率7.4电解质溶液的活度、活度因子和德拜-休克尔极限公式7.5可逆电池及电动势的测定线上7.6原电池的热力学线下7.7电极电势和液体接界电势混7.8电极的种类合、7.9原电池的设计多媒7.10分解电压体课7.11极化作用课程件与7.12电解时电极上的反应目标2传统课程思政设计:1.溶液电导数据的应用非常广课程教学第七章20考试泛,其中非常重要的一个应用是检验水的纯度。电化学目标3结普通蒸馏水的电导率约为10-3S/m,如果水受课程合、到污染,溶液中的离子数增多,会导致水的电小组目标4导率增大。由于工业废水的随意排放以及农药、合作化肥的过度使用,国内水质状况令人堪忧。通学过电导的学习可以自然引出习近平总书记有关习,生态文明建设的要求,即“绿水青山就是金山银模拟山”,勉励学生爱护环境、节约能源,为建设美教学丽中国而努力。同时在教学中引导学生放眼书等本之外,从专业知识的角度关注现实问题,往往更能激发他们对自已专业的热爱和学习热情。2.讲授电化学电动势产生的原因时,适当增加介绍太阳能、风能、潮汐能、相变能等绿色可再生能源的发展动态等内容,使学生深刻认识39
39 第七章 电化学 7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律 7.2 离子的迁移数 7.3 电导、电导率、摩尔电导率 7.4 电解质溶液的活度、活度因子和德拜-休克 尔极限公式 7.5 可逆电池及电动势的测定 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 7.10 分解电压 7.11 极化作用 7.12 电解时电极上的反应 课程思政设计:1. 溶液电导数据的应用非常广 泛,其中非常重要的一个应用是检验水的纯度。 普通蒸馏水的电导率约为 10-3 S/m,如果水受 到污染,溶液中的离子数增多,会导致水的电 导率增大。由于工业废水的随意排放以及农药、 化肥的过度使用,国内水质状况令人堪忧。通 过电导的学习可以自然引出习近平总书记有关 生态文明建设的要求,即“绿水青山就是金山银 山”,勉励学生爱护环境、节约能源,为建设美 丽中国而努力。同时在教学中引导学生放眼书 本之外,从专业知识的角度关注现实问题,往 往更能激发他们对自己专业的热爱和学习热 情。 2. 讲授电化学电动势产生的原因时,适当增加 介绍太阳能、风能、潮汐能、相变能等绿色可 再生能源的发展动态等内容,使学生深刻认识 课 程 目标 2 课 程 目标 3 课 程 目标 4 线 上 线 下 混 合 、 多 媒 体 课 件 与 传 统 教 学 结 合 、 小 组 合 作 学 习 , 模 拟 教 学 等 20 考试
国家大力发展新能源汽车政策的内在动因。生态文明教育使学生在掌握专业知识的同时,也培养了其绿色生活方式,使他们树立低碳发展的理念。10.1界面张力10.2弯曲表面的附加压力及其后果10.3固体表面10.4固-液界面10.5溶液表面课程思政设计:1.中国传统文化博大精深,诗歌具有文字美、韵律美、意境美的特点,选择一些合适诗句穿插于课堂,触动学生根植于内线上线下心的美育情感。如,“接天莲叶无穷碧,映日课程混荷花别样红。"绘出了一池荷花的美妙画卷;“予目标1合、独爱莲之出淤泥而不染,灌清涟而不妖。“描写课程考试;了荷花的高洁品质。课堂上由此开篇,带领学多媒第十章目标2平时界面现生明晰固体表面润湿性、亲水与疏水,剖析荷体课10课程作业象花自洁净效应的原因,并进一步介绍江雷课题件与目标3组仿生荷叶表面微-纳米双重结构、设计制备各传统课程种亲/疏水材料的创新性工作。由表及里,学生教学目标4既感受文化熏陶,又拓宽视野。结合等2.爱国主义是中华民族在悠久历史文化的基础上产生和发展起来的一种对祖国的深厚感情,是中华民族的精神支柱,是推动历史前进的重要力量。爱国主义是社会主义核心价值观的重要内容之一。在爱国主义精神的感召下,无数海内外炎黄子孙胸怀国家安危与发展,将自己的一腔热血融入到中华民族的崛起和伟大复兴中。向学生介绍中国科学家傅鹰先生对表40
40 国家大力发展新能源汽车政策的内在动因。生 态文明教育使学生在掌握专业知识的同时,也 培养了其绿色生活方式,使他们树立低碳发展 的理念。 第十章 界面现 象 10.1 界面张力 10.2 弯曲表面的附加压力及其后果 10.3 固体表面 10.4 固-液界面 10.5 溶液表面 课程思政设计:1. 中国传统文化博大精深,诗 歌具有文字美、韵律美、意境美的特点,选择 一些合适诗句穿插于课堂,触动学生根植于内 心的美育情感。譬如,“接天莲叶无穷碧,映日 荷花别样红。”绘出了一池荷花的美妙画卷;“予 独爱莲之出淤泥而不染,濯清涟而不妖。”描写 了荷花的高洁品质。课堂上由此开篇,带领学 生明晰固体表面润湿性、亲水与疏水,剖析荷 花自洁净效应的原因,并进一步介绍江雷课题 组仿生荷叶表面微-纳米双重结构、设计制备各 种亲/疏水材料的创新性工作。由表及里,学生 既感受文化熏陶,又拓宽视野。 2. 爱国主义是中华民族在悠久历史文化的基 础上产生和发展起来的一种对祖国的深厚感 情,是中华民族的精神支柱,是推动历史前进 的重要力量。爱国主义是社会主义核心价值观 的重要内容之一。在爱国主义精神的感召下, 无数海内外炎黄子孙胸怀国家安危与发展,将 自己的一腔热血融入到中华民族的崛起和伟大 复兴中。向学生介绍中国科学家傅鹰先生对表 课 程 目标 1 课 程 目标 2 课 程 目标 3 课 程 目标 4 线 上 线 下 混 合 、 多 媒 体 课 件 与 传 统 教 学 结 合 等 10 考试; 平 时 作业