《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：64 / 4 / 4 其中实验/实践学时：0 先修课程：无机化学、分析化学、有机化学、高等数学等 后续课程支撑：物理化学实验、材料物理性能、电池材料、催化材料等 授课时间：[1-16 周] 周二 1-2 节；周四 1-2 节 授课地点：6A-406 授课对象：材料科学与工程 2020 材料科学 1 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：邵蒙蒙/讲师，郝世吉/讲师 答疑时间、地点与方式：上课期间学生可自由提问；课后通过电话、E-mail、微信联系、材料学院 4B210 答疑和讨论 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（） 使用教材：刘俊吉 周亚平 李松林 冯霞 修订《物理化学》(第六版) 北京：高等教育出版社，2017 教学参考资料： 1. 胡英 《物理化学》(第四版)，北京：高等教育出版社，1999. 2. 傅献彩，沈文霞，姚天扬 编著，《物理化学》(第五版)，北京：高等教育出版社，2008. 3. 朱文涛 《物理化学》(第一版) 北京：清华大学出版社，2011. 4. Peter Atkins, Julio de Paula. Atkins' Physical Chemistry (10th Ed). Oxford University Press, 2014. 5. Paul Monk. Physical Chemistry: Understanding our Chemical World, John Wiley & Sons, Ltd, 2004. 课程简介： 物理化学是一门重要的学科基础课，是化学、材料、环境等众多专业本科生的必修骨干课程。它借助数学、物理学等基础理论及其提供的实验技术， 探索、归纳和研究化学现象中普遍性的基本规律，是化学科学的理论基础。物理化学课程的内容主要包括：化学热力学、化学动力学、电化学、表面 和胶体化学等分支学科。通过本课程的学习，学生应该：(1) 系统掌握物理化学的基础知识和基本原理，加深对自然现象的普遍规律及其本质的认识 和理解；(2) 学会物理化学的科学思维方法，即从实验现象和结果出发，通过归纳和演绎，建立模型，进一步推导并最终揭示具有普遍意义的理论； (3) 掌握理论联系实际，分析和解决具体问题的方法，培养自主学习和创新的能力
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： 了解热力学、化学平衡、相平衡、电化学、 化学动力学、界面现象和胶体化学各章节中 内容，掌握基本概念、原理、重要公式、运 算和应用 1.3 具备解决材料科学与工程领域复杂 工程问题所需的专业知识及应用能力 1 掌握扎实的数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能 够用于解决材料科学与工程领域复杂工程问题 目标 2： 联系高等数学里积分、微分概念以及有机、 无机化学里基本化学反应方程，学会建立数 理模型，分析数据，将其应用于设计实验， 分析、解决工程问题 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料科学与工程领域复杂工程问题进 行研究，比较和选择研究路线，设计实 验方案 4 能够基于科学原理并采用科学方法对材料科学与工程领域复 杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并 通过信息综合得到合理有效的结论 目标 3： 培养学生养成理论联系实际、科学严谨、认 真细致、实事求是的科学态度和职业道德 12.2 能坚持自主学习并持续充实材料科 学与工程等相关知识与技能，具有使用 不同环境与要求背景下的发展能力 12 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展 的能力 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/混合式/ 线下） 教学方法 作业安排 支撑课程 目标 1 绪论 气体的 pVT 性质 邵蒙蒙 4 物理化学学科概述；理想气体状态方程 （重点）；范德华方程；气体的临界性质 （难点）；对应状态原理和压缩因子图 课程思政融入点：理想气体状态方程的由 来，历代伟人巨大贡献，基于假设和模型 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业+课程 思政作业：（要 求学生每人阅读 两篇与化学发展 有关的文章，并 撰 写 500 字 心 目标一、 目标三
升华为科学理论培养学生的求真探索精神 得） 2 热力学第一定律 邵蒙蒙 4 热力学第一定律：基本概念；理想气体的 内能和焓；功与过程：可逆功最大（难 点）；体积功和热的计算（重点）：状态 函数法及其应用（难点） 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 3 热力学第一定律 邵蒙蒙 4 相变过程、理想气体绝热过程计算（重 点、难点）；实际气体的内能和焓：节流 膨胀；化学反应的热效应；盖斯定律；生 成焓、燃烧热的定义与应用（难点） 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 4 热力学第二定律 邵蒙蒙 4 卡诺循环与卡诺定理的意义；熵的导出； 熵判据及其应用（重点、难点）；热力学 第二定律的数学表达式（重点） 课程思政融入点：介绍热力学第二定律的 发现过程，培养学生求真探索精神 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业+课程 思 政作 业 （ 要 求学生查阅文献 资料，了解热力 学第二定律发现 过 程 ， 并 撰 写 500 字心得） 目标一、 目标三 5 热力学第二定律 邵蒙蒙 4 几类典型过程熵变的计算（难点）； 亥姆霍兹函数和吉布斯函数（重点） 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标二 6 热力学第二定律 邵蒙蒙 2 克拉佩龙方程与克-克方程（重点）；热力 学基本方程及其应用； 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标二 多组分系统热力学 2 偏摩尔量、化学势的概念；化学势的表达 （难点） 目标一 7 多组分系统热力学 邵蒙蒙 4 拉乌尔定律和亨利定律（重点），理想液 态混合物和理想稀溶液模型；稀溶液的依 数性（重点） 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 8 化学平衡 邵蒙蒙 4 理想气体化学反应的等温方程（重点）； 线下 课堂讲授和 目标一
平衡常数的意义与表达方法；化学平衡相 关计算（难点） 小组讨论 目标二 9 相平衡 郝世吉 2 期 中 考 试 2 自由度含义和相律的推导（重点）；单组 分系统相图（重点） 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 10 相平衡 郝世吉 4 二组份系统相图与分析（难点）； 杠杆规则的意义与应用（重点） 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 11 相平衡 郝世吉 4 二组份系统相图与分析（难点） 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标二 12 电化学 郝世吉 4 电解质溶液；法拉第定律；离子的迁移 数、电导、电导率、摩尔电导率及离子独 立移动定律（重点、难点）；电解质溶液 的活度、活度因子，离子强度 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 13 电化学 郝世吉 4 可逆电池、电动势与平衡常数的关系；原 电池热力学和能斯特方程（重点）； 电极 的种类，原电池的设计（难点） 课程思政融入点：电池的发展历史 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业+课程 思 政作 业 （ 要 求学生查阅文献 资料，了解电池 发展历史，并撰 写 500 字心得） 目标二、 目标三 14 界面现象 郝世吉 4 表面张力、附加压力、开尔文公式（重 点）；物理吸附、化学吸附；吸附现象与 吸附理论；固-液界面：接触角与杨氏方程 （重点）；溶液表面的吸附现象 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 15 化学动力学 郝世吉 4 基元反应；速率方程：反应级数和速率常 数（重点）；阿伦尼乌斯方程、活化能； 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一
16 胶体化学 郝世吉 2 胶体的微观结构特征及其动力学、光学、 电学特性性质（重点）；胶体的稳定与聚 沉 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一 复习课 2 串讲和温习各章节的重要概念、原理和公 式； 合计： 64 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 期中考试 期末考试 出勤 目标一 1.3 10 5 40 10 65 目标二 4.1 5 0 25 0 30 目标三 12.2 5 0 0 0 5 总计 20 5 65 10 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所 示。 大纲编写时间：2022.02.18 系（部）审查意见： 系（部）主任签名： 日期： 年 月 日