《物理化学及实验》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Physical chemistry and Experiments 课程代码 PHARI127 课程性质 大类基础课 授课对象 药学、中药、生物制药专业 学 分 3.5 学 时 72 主讲教师 杨文 修订日期 2021.5.10 指定教材 《物理化学简明教材》(印永嘉、奚正楷等主编) 二、课程目标 (一)总体目标: 物理化学主要面向药学类等专业的二年级学生,是药学等专业的一门大类基础课。物理化学课程居于承上(第一层次: 公共理论层次)启下(专业理论层次)的重要枢纽地位,它对于学生科学思维和综合素质的培养、动手能力和创造能力的提高 起着至关重要的作用:同时,物理化学为无机化学、分析化学、有机化学等提供了最一般的原理。由于物理化学与化学学科 其它分支学科的结合,还出现了许多新的研究方向:生物化学、药物化学、计算化学、激光化学、表面科学等。本课程由理 论(54学时)及实验(18学时)两部分构成。 本课程的理论部分教学指导思想始终以教师为主导、学生为主体:以教育创新精神深化物理化学课程教学改革:坚持科研与 教学的紧密结合:推进现代信息技术在物理化学理论和实践教学中的应用:培养学生主动、自主学习精神和创新思维能力
《物理化学及实验》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Physical chemistry and Experiments 课程代码 PHAR1127 课程性质 大类基础课 授课对象 药学、中药、生物制药专业 学 分 3.5 学 时 72 主讲教师 杨文 修订日期 2021.5.10 指定教材 《物理化学简明教材》(印永嘉、奚正楷等主编) 二、课程目标 (一)总体目标: 物理化学主要面向药学类等专业的二年级学生,是药学等专业的一门大类基础课。物理化学课程居于承上(第一层次: 公共理论层次)启下(专业理论层次)的重要枢纽地位,它对于学生科学思维和综合素质的培养、动手能力和创造能力的提高 起着至关重要的作用;同时,物理化学为无机化学、分析化学、有机化学等提供了最一般的原理。由于物理化学与化学学科 其它分支学科的结合,还出现了许多新的研究方向:生物化学、药物化学、计算化学、激光化学、表面科学等。本课程由理 论(54 学时)及实验(18 学时)两部分构成。 本课程的理论部分教学指导思想始终以教师为主导、学生为主体;以教育创新精神深化物理化学课程教学改革;坚持科研与 教学的紧密结合;推进现代信息技术在物理化学理论和实践教学中的应用;培养学生主动、自主学习精神和创新思维能力
本课程的实验部分应使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能,培养学生正确记录实验数据和现象,正确处理实验数 据和分析结果的能力,加强对基本理论和概念的理解,掌握有关物理化学的基本原理和科学研究方法,提高学生灵活运用物 理化学原理来解决化学问题的能力。 (二)课程目标: 通过本课程的学习,要求药学院药学等专业的学生比较牢固地掌握物理化学的基本概念及计算方法,同时还应得到科学 方法的训练和逻辑思维能力的培养。通过整个课程的学习过程,学生应了解怎样从试验结果出发,进行归纳和演绎而上升为 理论,并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。 本课程的任务是学习化学热力学、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、测验、实验及考试等教学环节达到目的。 (三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 课程子目 对应毕业 标 对应课程内容 要求 热力学基 系统与环境,状态函数,热力学能,焓,熵,吉布斯函数,偏摩尔量,化学势,标 熟悉、掌 本概念 准平衡常数,电导,活度及活度系数,电极电势,电动势,表面张力等 握 基本概念 动力学基 本概念 反应速率,速率方程,反应级数,反应分子数等 熟悉
本课程的实验部分应使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能,培养学生正确记录实验数据和现象,正确处理实验数 据和分析结果的能力,加强对基本理论和概念的理解,掌握有关物理化学的基本原理和科学研究方法,提高学生灵活运用物 理化学原理来解决化学问题的能力。 (二)课程目标: 通过本课程的学习,要求药学院药学等专业的学生比较牢固地掌握物理化学的基本概念及计算方法,同时还应得到科学 方法的训练和逻辑思维能力的培养。通过整个课程的学习过程,学生应了解怎样从试验结果出发,进行归纳和演绎而上升为 理论,并结合具体条件应用理论解决实际问题的方法。 本课程的任务是学习化学热力学、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、测验、实验及考试等教学环节达到目的。 (三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表 1:课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 课程子目 标 对应课程内容 对应毕业 要求 基本概念 热力学基 本概念 系统与环境,状态函数,热力学能,焓,熵,吉布斯函数,偏摩尔量,化学势,标 准平衡常数,电导,活度及活度系数,电极电势,电动势,表面张力等 熟悉、掌 握 动力学基 本概念 反应速率,速率方程,反应级数,反应分子数等 熟悉
热力学 热力学第一、第二定律,熵判据,吉布斯判据,化学势判据,化学反应平衡,相 熟悉、掌 律,相图分析,电解质溶液理论,朗格缪尔吸附理论等 握 基本理论 动力学 简单碰撞理论,过渡态理论,单分子反应理论 了解 热力学 体积功计算,熵变、吉布斯函数变计算,化学平衡常数及平衡组成计算,杠杆规则 掌握 基本公式 计算,电极电势及电动势计算 及应用 动力学 简单级数反应动力学计算,阿伦尼乌斯公式应用 熟悉 三、教学内容 理论部分: 绪论 1教学目标: 了解物理化学学科的发展史。 掌握物理化学课程的基本内容和任务。 熟悉物理化学的学习方法。 2.教学重难点: 物理化学的学习方法
基本理论 热力学 热力学第一、第二定律,熵判据,吉布斯判据,化学势判据,化学反应平衡,相 律,相图分析,电解质溶液理论,朗格缪尔吸附理论等 熟悉、掌 握 动力学 简单碰撞理论,过渡态理论,单分子反应理论 了解 基本公式 及应用 热力学 体积功计算,熵变、吉布斯函数变计算,化学平衡常数及平衡组成计算,杠杆规则 计算,电极电势及电动势计算 掌握 动力学 简单级数反应动力学计算,阿伦尼乌斯公式应用 熟悉 三、教学内容 理论部分: 绪论 1.教学目标 : 了解物理化学学科的发展史。 掌握物理化学课程的基本内容和任务。 熟悉物理化学的学习方法。 2.教学重难点: 物理化学的学习方法
3.教学内容: 物理化学的发展史:物理化学的基本内容和任务:物理化学的学习方法:数学知识复习。4.教学方法:课堂讲授 5.教学评价:书面作业 第一章热力学第一定律 1.教学目标: 掌握热力学基本概念:系统,环境,状态函数,过程,途径,功,热,热力学能,焓,热容,反应进度。 掌握热力学第一定律及应用。 熟悉各种过程体积功、热、热力学能、焓变的计算。 熟悉由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓。 熟悉基尔霍夫方程及其应用。 了解节流膨胀。 2.教学重难点: 热力学中的几个基本概念:热力学第一定律及应用。 3.教学内容: 热力学的目的和内容:热力学的方法和局限性:体系与环境:体系的性质:热力学平衡态和状态函数:状态方程:热和功。 热力学第一定律及数学表达式。功与过程:准静态过程:可逆过程。焓的定义及物理意义。热容的定义:等压热容和等容热 容。理想气体的内能和焓:理想气体的Cp与CV之差:绝热过程的功和过程方程式:理想气体的卡诺循环。焦尔一汤姆逊 效应:实际气体的△U和△H。化学反应的热效应:反应进度:热化学方程式。盖斯定律。化合物的生成焓:燃烧焓。基尔 霍夫定律。 4.教学方法:课堂讲授 5.教学评价:书面作业 第二章热力学第二定律 1.教学目标:
3.教学内容: 物理化学的发展史;物理化学的基本内容和任务;物理化学的学习方法;数学知识复习。4.教学方法 :课堂讲授 5.教学评价:书面作业 第一章 热力学第一定律 1.教学目标 : 掌握热力学基本概念:系统,环境,状态函数,过程,途径,功,热,热力学能,焓,热容,反应进度。 掌握热力学第一定律及应用。 熟悉各种过程体积功、热、热力学能、焓变的计算。 熟悉由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓。 熟悉基尔霍夫方程及其应用。 了解节流膨胀。 2.教学重难点: 热力学中的几个基本概念;热力学第一定律及应用。 3.教学内容: 热力学的目的和内容;热力学的方法和局限性;体系与环境;体系的性质;热力学平衡态和状态函数;状态方程;热和功。 热力学第一定律及数学表达式。功与过程;准静态过程;可逆过程。焓的定义及物理意义。热容的定义;等压热容和等容热 容。理想气体的内能和焓;理想气体的 Cp 与 Cv 之差;绝热过程的功和过程方程式;理想气体的卡诺循环。焦尔—汤姆逊 效应;实际气体的 ΔU 和 ΔH。化学反应的热效应;反应进度;热化学方程式。盖斯定律。化合物的生成焓;燃烧焓。基尔 霍夫定律。 4.教学方法 :课堂讲授 5.教学评价:书面作业 第二章 热力学第二定律 1.教学目标 :
掌握热力学第二定律的表述。 掌握熵增原理及其应用」 掌握熵的概念及熵变的计算。 掌握亥姆霍兹函数和吉布斯函数及其应用。 掌握△G的计算。 熟悉标准摩尔反应熵的计算。 熟悉热力学基本方程。 了解热力学第三定律,规定熵和标准熵。 2.教学重难点: 熵增原理及其应用:△G的计算:热力学基本方程。 3.教学内容: 自发变化。热力学第二定律的经典表述。卡诺定理及其推论。可逆过程的热温商-熵函数,不可逆过程的热温商。克劳修 斯不等式:热力学第二定律的数学表达式:熵增原理。熵变的计算及其应用。热力学第二定律的本质:熵的物理意义及规定 熵的计算。亥姆霍兹函数:吉布斯函数。变化的方向及平衡条件。各种过程的△G计算。热力学函数的重要关系式:△G随 温度的变化一吉布斯-亥姆霍兹方程式。 4.教学方法:课堂讲授 5.教学评价:书面作业 第三章化学势 1.教学目标: 掌握偏摩尔量、化学势概念:化学势判据
掌握热力学第二定律的表述。 掌握熵增原理及其应用。 掌握熵的概念及熵变的计算。 掌握亥姆霍兹函数和吉布斯函数及其应用。 掌握ΔG 的计算。 熟悉标准摩尔反应熵的计算。 熟悉热力学基本方程。 了解热力学第三定律,规定熵和标准熵。 2.教学重难点: 熵增原理及其应用;ΔG 的计算;热力学基本方程。 3.教学内容: 自发变化。热力学第二定律的经典表述。卡诺定理及其推论。可逆过程的热温商-熵函数,不可逆过程的热温商。克劳修 斯不等式;热力学第二定律的数学表达式;熵增原理。熵变的计算及其应用。热力学第二定律的本质;熵的物理意义及规定 熵的计算。亥姆霍兹函数;吉布斯函数。变化的方向及平衡条件。各种过程的ΔG 计算。热力学函数的重要关系式;ΔG 随 温度的变化─吉布斯-亥姆霍兹方程式。 4.教学方法 :课堂讲授 5.教学评价:书面作业 第三章 化学势 1.教学目标 : 掌握偏摩尔量、化学势概念;化学势判据