《物理化学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Physical Chenistry 课程代码 课程性质 公共基础课程新大类基础课阳 授课对象 新能源材料与器件专业 学分 6学分 学 08 主讲教师 华道本 修订日期 指定教材印水嘉等，《物理化学简明教程》第四成，高等教有出版社，2007年 二、课程目标 物理化学是新能源材料与率件专业本科学生的一门大类基确理论课，其目的是要求学生系统地掌损物理化学的基本原理和方法，并初步具有分析和解决 ~些实际月题的能力。本深程的任务是学习化学热力学、统计热力学、电化学、化学动力学、表面现象和胶体化学的基本知识、原弹和方法。通过误堂讲 授、自学、课堂时论、习题误、考试等教学环节达到目的。本课程总学时数为108学时， 三、教学内容 课时：1网。共3课时 教学内容 了解物化内容、研究和学习方法：气体分子动理论：高第轻学相关知识 第一章热力学第一定律 课时，6周。共18课时 教学内容 第一节热力学的研究对象 了解热力学的究对象、研究方法和研究目的。 第二1 几个基本餐 的概念以及系统和环境的关系及分类。 掌损状态和状态性质的概念及状志性质的分类与联系。掌指状态函数的全微分性质及其应用。 三、过因和诊软 紫程过程和途径的概念与它们的区别。 四，热力学平衡 掌提热力学平衡的标准 第三节能量守恒一热力学第一定律 ,内能的餐 了解内 的颜和它的要性颜。 家功和热的概以及它们符号的特珠规定 三、热力学第一定律的数学 家程热力学绵一定律的学表达式，并能熟等地计算体系在相变过、理塑气体在自由膨过程、等温过程、等容过程，热过程、循环过程中的△山、及 。.y的值 第四节体积功 ,体积功 掌握体积功的定义和各种不同过程中体积功的计算方法。 、可逆过程与不可逆过园 可逆过程的定义和重婴特征 三、可逆相变过程的体积功
《物理化学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Physical Chemistry 课程代码 MDNE2001，MDNE2002 课程性质 公共基础课程新大类基础课程 授课对象 新能源材料与器件专业 学 分 6 学分 学 时 108 主讲教师 华道本 修订日期 指定教材 印永嘉等，《物理化学简明教程》 第四版，高等教育出版社，2007年 二、课程目标 物理化学是新能源材料与器件专业本科学生的一门大类基础理论课。其目的是要求学生系统地掌握物理化学的基本原理和方法，并初步具有分析和解决 一些实际问题的能力。本课程的任务是学习化学热力学、统计热力学、电化学、化学动力学、表面现象和胶体化学的基本知识、原理和方法。通过课堂讲 授、自学、课堂讨论、习题课、考试等教学环节达到目的。本课程总学时数为108学时。 三、教学内容 绪论 课时：1周，共3课时 教学内容 了解物化内容、研究和学习方法；气体分子动理论；高等数学相关知识 第一章 热力学第一定律 课时：6周，共18课时 教学内容 第一节 热力学的研究对象 了解热力学的研究对象、研究方法和研究目的。 第二节 几个基本概念 一、系统和环境 掌握系统和环境的概念以及系统和环境的关系及分类。 二、状态和状态性质 掌握状态和状态性质的概念及状态性质的分类与联系。掌握状态函数的全微分性质及其应用。 三、过程和途径 掌握过程和途径的概念与它们的区别。 四、热力学平衡 掌握热力学平衡的标准。 第三节 能量守恒----热力学第一定律 一、内能的概念 了解内能的概念和它的重要性质。 二、功和热的概念 掌握功和热的概念以及它们符号的特殊规定。 三、热力学第一定律的数学表达式 掌握热力学第一定律的数学表达式，并能熟练地计算体系在相变过程、理想气体在自由膨胀过程、等温过程、等容过程、绝热过程、循环过程中的△U、及 Q、W的值。 第四节 体积功 一、体积功 掌握体积功的定义和各种不同过程中体积功的计算方法。 二、可逆过程与不可逆过程 掌握可逆过程的定义和重要特征。 三、可逆相变过程的体积功
举据可道相变过程体积功的计算公式。 第五节定客及定下的 文及它们的关系。学烙的概念 华六节理气体的内能和 通过耳实验理解理想气体的内能和仅仅是温度的函数 第七节热容 、定完热容和密压热宠 掌程定容热容和定压热容的定义， 、理想气体的热容 理塑气体的定容热容和定压热容的关系及特殊系统下定容热容的取值 容和温度的美 理量以及它与温度关系的经验公式。 因作热过程的特以及理气体绝热过程方程和绝热功的计算公式。 空力转宝际行体的转流密醒 理解节流膨张过程是恒拾过程。了解汤焦系题的定义。 第十情化学反应的热放应 、化学反应热效应 掌根化学反应热效应的定义】 定蓉反热和定压反应 提定容反应热和定压反应热的定义及相互关系 四、热化学方程式的写剂 学根关于热化学方程式与法的相关规定】 五、反应热，的测量 了翻满量反应热的量热计的构清和测量原理」 第十一节盖断定律 掌握盖斯定律的应用， 第十 热的定义及其在计算反应热中的应用 标准悠热的定义及其在计算反应热中的应用。 第十三节反应热与温度的关系一基尔霍夫方程 紫据慕尔霍夫方程的应用。 第二章热力学第二定律 课时：3周，共9漫时 教学内容 第一节白发过程的共同特征 理解自发过程的特点及热功转化的不可逆性。 理的经表及寻力学做的出发点 上定理 李报卡诺循环的四个过程中功和热的分析和计算及格机效率的概念。李报卡诺定理的重要性 第四节的概 、可道讨用的热温商及被函号的引出 理解通过卡诺循环引出躺函数的过程。 二，不可逆过程的热温商 理解不可逆过程的热温商与函数的关系 第二定佛的数学表 克芳修斯不等 提克劳修斯不等式的合义及箱判搭的应用 第五
掌握可逆相变过程体积功的计算公式。 第五节 定容及定压下的热 了解定容热及定压热的定义及它们的关系。掌握焓的概念。 第六节 理想气体的内能和焓 通过焦耳实验理解理想气体的内能和焓仅仅是温度的函数。 第七节 热容 一、定容热容和定压热容 掌握定容热容和定压热容的定义。 二、理想气体的热容 掌握理想气体的定容热容和定压热容的关系及特殊系统下定容热容的取值。 三、热容和温度的关系 了解热容是与温度有关的物理量以及它与温度关系的经验公式。 第八节 理想气体的绝热过程 掌握绝热过程的特征以及理想气体绝热过程方程和绝热功的计算公式。 第九节 实际气体的节流膨胀 理解节流膨胀过程是恒焓过程，了解汤-焦系数的定义。 第十节 化学反应的热效应 一、化学反应热效应 掌握化学反应热效应的定义。 二、定容反应热和定压反应热 掌握定容反应热和定压反应热的定义及相互关系。 三、反应进度 掌握反应进度的概念。 四、热化学方程式的写法 掌握关于热化学方程式写法的相关规定。 五、反应热的测量 了解测量反应热的量热计的构造和测量原理。 第十一节 盖斯定律 掌握盖斯定律的应用。 第十二节 生成热及燃烧热 一、标准生成热 掌握标准生成热的定义及其在计算反应热中的应用。 二、标准燃烧热 掌握标准燃烧热的定义及其在计算反应热中的应用。 第十三节 反应热与温度的关系---基尔霍夫方程 掌握基尔霍夫方程的应用。 第二章 热力学第二定律 课时：3周，共9课时 教学内容 第一节 自发过程的共同特征 理解自发过程的特点及热功转化的不可逆性。 第二节 热力学第二定律的经典表述 了解热力学第二定律的两种经典表述及寻找热力学函数的出发点。 第三节 卡诺循环与卡诺定理 掌握卡诺循环的四个过程中功和热的分析和计算及热机效率的概念。掌握卡诺定理的重要性。 第四节 熵的概念 一、可逆过程的热温商及熵函数的引出 理解通过卡诺循环引出熵函数的过程。 二、不可逆过程的热温商 理解不可逆过程的热温商与熵函数的关系。 三、第二定律的数学表达式---克劳修斯不等式 掌握克劳修斯不等式的含义及熵判据的应用。 第五节 熵变的计算及其应用 一、定温过程的熵变
学握定温过程南变的计算公式的推导和应用。 ,定压或定容变温过程的炳 的计算公式 相化变的计算公式 第六节病的物理意义及规定病的计算 结县系缺湿度的度最 理解精与混乱度的美系及热力学第二定律的本颜。 二、热力学第三定律及规定嫡的计算 程热力学第三定律的文字表述及如何 计算任意物质的规定嫡的方法 第七节支姆霍兹自由能与吉布断自由能 正温定容的系 通过第 定律的联合应用导出实姆霍兹自由能A。解霍兹自由能的物理意义及变姆霍自由能判据， 定温定压的系 古布斯白由能的列出 定律的 用导出古 布斯自由G。理解吉布斯自由能的物理意义及吉布斯自由能判据， 判断上的不同。 第九节热力学函数的一些重要关系式 总结第一、第二定律中的五个热力学函数的定文和关系。 二、热力学的基本公式 导出四个热力学的基本公式。分析它们的使用条件。 、麦克斯书关系式 通过偏微分性导出麦克斯书关系式，明它的用途。 布 ，物两发生相变过程的A 世可、 不可相变过程的△G计算。 三化学反应的A 程此过程AG的计算公式， 四、AG随温度T的变化 吉布斯经霍被公式 学报吉布斯实姆霍蓝公式的应用。 第三音化学热 课时：2图。共6课 教学内容 第一节偏摩尔量 偏摩尔量的定义 程偏摩尔量的定义及其物理意义， 偏摩尔量的集合公 掌握偏摩尔量的性质及集合公式 损化学势的定又及其物理意义 一、化学给在多期平衡中的应用 理解在相平衡体系中各相的化学势必相等 三、化学势在化学平衡中的应用 理解化学势可作为判据判断化学反应的方向。 第三节气体物质的化学势 学势的表达式 掌混合气体中 化学势的表达式 、实际气体的化学
掌握定温过程熵变的计算公式的推导和应用。 二、定压或定容变温过程的熵变 掌握变温过程熵变的计算公式。 三、相变化的熵变 掌握相变化熵变的计算公式。 第六节 熵的物理意义及规定熵的计算 一、熵是系统混乱度的度量 理解熵与混乱度的关系及热力学第二定律的本质。 二、热力学第三定律及规定熵的计算 掌握热力学第三定律的文字表述及如何计算任意物质的规定熵的方法。 第七节 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能 一、定温定容的系统---亥姆霍兹自由能的引出 通过第一、第二定律的联合应用导出亥姆霍兹自由能A。理解亥姆霍兹自由能的物理意义及亥姆霍兹自由能判据。 二、定温定压的系统---吉布斯自由能的引出 通过第一、第二定律的联合应用导出吉布斯自由能G。理解吉布斯自由能的物理意义及吉布斯自由能判据。 第八节 判断过程方向及平衡条件的总结 比较三个判据的使用条件及在过程方向判断上的不同。 第九节 热力学函数的一些重要关系式 一、热力学函数间的关系 总结第一、第二定律中的五个热力学函数的定义和关系。 二、热力学的基本公式 导出四个热力学的基本公式，分析它们的使用条件。 三、麦克斯韦关系式 通过偏微分性质导出麦克斯韦关系式，明确它的用途。 第十节 吉布斯自由能变化的计算 一、简单状态变化的定温过程的ΔG 掌握此过程ΔG的计算公式。 二、物质发生相变过程的ΔG 掌握可逆、不可逆相变过程的ΔG计算。 三、化学反应的ΔG 掌握此过程ΔG的计算公式。 四、ΔG随温度T的变化----吉布斯-亥姆霍兹公式 掌握吉布斯-亥姆霍兹公式的应用。 第三章 化学势 课时：2周，共6课时 教学内容 第一节 偏摩尔量 一、偏摩尔量的定义 掌握偏摩尔量的定义及其物理意义。 二、偏摩尔量的集合公式 掌握偏摩尔量的性质及集合公式。 第二节 化学势 一、化学势的定义 掌握化学势的定义及其物理意义。 二、化学势在多相平衡中的应用 理解在相平衡体系中各相的化学势必相等。 三、化学势在化学平衡中的应用 理解化学势可作为判据判断化学反应的方向。 第三节 气体物质的化学势 一、纯组分理想气体的化学势 掌握纯组分理想气体的化学势的表达式。 二、混合理想气体的化学势 掌握混合理想气体中各组分化学势的表达式。 三、实际气体的化学势—逸度的概念
逸度的概及实际气体化学势的表达式。 教拉马尔定的意义及斯学表达式 二，理想溶液的定义 掌提理想溶液的定义及理想溶液的特性。 三、理想溶液中物质的化学势 掌园理想溶液中溶质和溶剂的化学势表达式。 第五节稀溶液中物质的化学势 尊利定 提字利定律的意义及数学表达式 稀溶泼的定 液中物顺的化学线 掌提稀溶液中溶质和溶剂的化学势表达式及标准的音义 第六节 挥发性溶质稀溶液的依数性 ”、餐围点降低 理解稀溶液依数性的含义及凝倒点降低值、沸点升高值的计算 压 的形成草理及它与溶液浓度的关系 理解产生偏的原因及偏关的分类和特征。 二、非理想液中物质的化学势及活度的念 引入活度的概念明确它是对理纪溶液的一种校正。 第四章化学平衡 课时：3周，共9课时 教学内容 第一节化学反应的方向和限座 化学反应的限园 通过反应系统古布斯自由能变化图理解总吉布斯自由能最低的状态就是反应系线的平衡态 三、化学反应的平衡常数和等温方程 草握等温方程的导出和平衡常数的概念， 第二节反应的标准古布白由能变化 ,化学反应的与 学提此两函数的意义及在判断反应方向上的应用。 第三节平衡常数的各种表示法 气相反应 苹报用气体分压、摩尔分数、物质的量表示平衡活数。 ,液相反应 苹据用物质的浓度表示平衡常数。 复相反应平衡常数的表示规律 了解可用物平和化学方法测定平衡常数
掌握逸度的概念及实际气体化学势的表达式。 第四节 理想溶液中物质的化学势 一、拉乌尔定律 掌握拉乌尔定律的意义及数学表达式。 二、理想溶液的定义 掌握理想溶液的定义及理想溶液的特性。 三、理想溶液中物质的化学势 掌握理想溶液中溶质和溶剂的化学势表达式。 第五节 稀溶液中物质的化学势 一、亨利定律 掌握亨利定律的意义及数学表达式。 二、稀溶液的定义 掌握理想稀溶液的定义。 三、稀溶液中物质的化学势 掌握稀溶液中溶质和溶剂的化学势表达式及标准态的意义。 第六节 挥发性溶质稀溶液的依数性 一、凝固点降低 理解稀溶液依数性的含义及凝固点降低值、沸点升高值的计算。 二、渗透压 理解渗透压的形成原理及它与溶液浓度的关系。 第七节 非理想溶液中物质的化学势 一、实际溶液对理想溶液的偏差 理解产生偏差的原因及偏差的分类和特征。 二、非理想溶液中物质的化学势及活度的概念 引入活度的概念明确它是对理想溶液的一种校正。 第四章 化学平衡 课时：3周，共9课时 教学内容 第一节 化学反应的方向和限度 一、化学反应的限度 通过反应进度的分析理解化学反应限度的特征。 二、反应系统的吉布斯自由能 通过反应系统吉布斯自由能变化图理解总吉布斯自由能最低的状态就是反应系统的平衡态。 三、化学反应的平衡常数和等温方程 掌握等温方程的导出和平衡常数的概念。 第二节 反应的标准吉布斯自由能变化 一、化学反应的与 掌握此两函数的意义及在判断反应方向上的应用。 二、物质的标准生成吉布斯自由能 掌握物质的标准生成吉布斯自由能的定义及用它计算反应的标准吉布斯自由能变化的方法。 三、反应的标准吉布斯自由能变化和标准平衡常数的求算 掌握四种不同方法求算反应的标准吉布斯自由能变化。 第三节 平衡常数的各种表示法 一、气相反应 掌握用气体分压、摩尔分数、物质的量表示平衡常数。 二、液相反应 掌握用物质的浓度表示平衡常数。 三、复相反应 掌握复相反应平衡常数的表示规律。 四、平衡常数与反应方程式写法的关系 理解平衡常数的数值与方程式的写法有关。 第四节 平衡常数的实验测定 了解可用物理和化学方法测定平衡常数
第五节温度对平衡常数的影响 的计算示例 学报气相化学反应中乐力变化对平衡移动的影响。 、惰性气体的影响 掌损惰性气体对平海的响的实质。 第五章多相平衡 课时：3周，共9课时 教学内容 第一节相律 几个基本 掌 、物种数和组分、自由度的概念。 过用。据相律的表达式 第二节克芳修斯一克拉佩龙方程 液.矿平有 堂据点萝接斯一专拉倒护方程及其在湾气平帝体系中的应用】 二、用气平南 掌探克劳格斯一克拉佩龙方程及其在因气平商体系中的应用。 第三节水的相图 草握水的相图的点、找线、面特征。 第四节完全互溶的双液系统 蓝汽压组成 程蔬汽压成图的验制方法和此图的特 弗点-组成 第七节简单低共馆 的.系统 水盐相图 堂据水盐系统相图的绘制方法和特征 、热分析法绘制相图 掌据用步冷曲线绘制二元合金相图的方法及此相图的特征 第八节有化合物生成的固液系统 有稳定化合物生成的系统 李损此类系统相图的重奖特点 有不锦定化合物生成的扇闭 草损此类系统相图的重特点 第六章统计热力学 课时：1周共3课时 了解统计热力学的研究对象和方法以及基本假定和结论 第七电化学 课时：6周，共18课时 教学内容
第五节 温度对平衡常数的影响 掌握温度与平衡常数关系的公式及相关的计算与应用。 第六节 平衡混合物组成的计算示例 掌握平衡混合物组成计算的具体应用问题。 第七节 其它因素对化学平衡的影响 一、压力的影响 掌握气相化学反应中压力变化对平衡移动的影响。 二、惰性气体的影响 掌握惰性气体对平衡的影响的实质。 第五章 多相平衡 课时：3周，共9课时 教学内容 第一节 相律 一、几个基本概念 掌握相、物种数和组分数、自由度的概念。 二、相律的推导 了解相律的推导过程。掌握相律的表达式。 第二节 克劳修斯—克拉佩龙方程 一、液-气平衡 掌握克劳修斯—克拉佩龙方程及其在液气平衡体系中的应用。 二、固-气平衡 掌握克劳修斯—克拉佩龙方程及其在固气平衡体系中的应用。 第三节 水的相图 掌握水的相图的点、线、面特征。 第四节 完全互溶的双液系统 一、蒸汽压-组成图 掌握蒸汽压-组成图的绘制方法和此图的特征。 二、沸点-组成图 掌握沸点-组成图的绘制方法和此图的特征。 三、杠杆规则 掌握杠杆规则在定量计算两相组成中的应用。 第七节 简单低共熔混合物的固-液系统 一、水-盐系统相图 掌握水-盐系统相图的绘制方法和特征。 二、热分析法绘制相图 掌握用步冷曲线绘制二元合金相图的方法及此相图的特征。 第八节 有化合物生成的固-液系统 一、有稳定化合物生成的系统 掌握此类系统相图的重要特点。 二、有不稳定化合物生成的系统 掌握此类系统相图的重要特点。 第六章 统计热力学 课时：1周，共3课时 教学内容 了解统计热力学的研究对象和方法以及基本假定和结论。 第七章 电化学 课时：6周，共18课时 教学内容