《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其中实验/实践学时:0总学时/周学时/学分:64/4/4先修课程:大学化学(上)、高等数学A(1)等后续课程支撑:物理化学实验、材料物理性能、无机非金属材料工艺学、纳米材料技术等授课时间:[2,4-18周|周二3-4节:周四1-2节授课地点:6B-301、6F-506授课对象:材料科学与工程2022材料科学1班(专升本)开课学院:材料科学与工程学院任课教师姓名/职称:许伟娜/讲师,袁荣华/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(V)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,19992.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,20083.朱文涛《物理化学》(第一版)北京:清华大学出版社,2011.4.PeterAtkins, Julio de Paula.Atkins'Physical Chemistry (10th Ed).Oxford UniversityPress, 20145.Paul Monk.Physical Chemistry:Understanding ourChemicalWorld,JohnWiley&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,分析和解决具体间题的方法,培养自主学习和创新的能力
《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:大学化学(上)、高等数学 A(1)等 后续课程支撑:物理化学实验、材料物理性能、无机非金属材料工艺学、纳米材料技术等 授课时间:[2,4-18 周] 周二 3-4 节;周四 1-2 节 授课地点:6B-301、6F-506 授课对象:材料科学与工程 2022 材料科学 1 班(专升本) 开课学院:材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称:许伟娜/讲师,袁荣华/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:指标点1.2具备解决材料科学与工程领NO.1工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础和材料了解热力学、化学平衡、相平衡、电化学、域复杂工程问题所需的专业知识及应用科学与工程专业知识用于解决材料科学与工程领域的复杂工化学动力学、界面现象和胶体化学各章节中能力。程问题。内容,掌握基本概念、原理、重要公式、运算和应用目标21指标点2.2能够基于数学、自然科学和NO.2问题分析:能够应用数学、自然科学和材料科学与工程联系高等数学里积分、微分概念以及有机、材料科学与工程的相关基本原理正确表的基本原理和技术,识别、表达、并通过文献研究分析材料无机化学里基本化学反应方程,学会建立数达材料科学与工程领域复杂工程问题。科学与工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。理模型,分析数据,将其应用于设计实验,分析、解决工程问题目标3指标点12.2能坚持自主学习并持续充NO.12终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断培养学生能够勇于承担社会责任,具有良好实材料科学与工程等相关知识与技能,学习和适应发展的能力。的职业道德和基础扎实、工作踏实、作风朴具有适应不同环境与要求背景下的发展能力。实的优秀品质。理论教学进程表学教学模式支撑课程周次时作业安排目标教学主题授课教师教学内容(重点、难点、课程思政融入点)(线上/混合式/教学方法数线下)物理化学学科概述:理想气体状态方程课堂讲授和绪论(置点):范德华方程:气体的临界性质课后作业线上2许伟娜目标一小组讨论气体的pVT性质(难点):对应状态原理和压缩因子图课程政融入点:理想气体状态方程的由
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 指标点 1.2 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。 NO. 1 工程知识:能够运用数学、自然科学、工程基础和材料 科学与工程专业知识用于解决材料科学与工程领域的复杂工 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 指标点 2.2 能够基于数学、自然科学和 材料科学与工程的相关基本原理正确表 达材料科学与工程领域复杂工程问题。 NO. 2 问题分析:能够应用数学、自然科学和材料科学与工程 的基本原理和技术,识别、表达、并通过文献研究分析材料 科学与工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。 目标 3: 培养学生能够勇于承担社会责任,具有良好 的职业道德和基础扎实、工作踏实、作风朴 实的优秀品质。 指标点 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, 具有适应不同环境与要求背景下的发展 能力。 NO. 12 终身学习: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 2 绪论 气体的 pVT 性质 许伟娜 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 线上 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一
来,历代伟人巨大贡献,基于假设和模型升华为科学理论培养学生的求真探索精神热力学第一定律:基本概念:理想气体的课堂讲授和内能和焰:功与过程:可逆功最大(难课后作业线上目标一A热力学第一定律许伟娜小组讨论点):体积功和热的计算(重点):状态函数法及其应用(难点)相变过程、理想气体绝热过程计算(重课堂讲授和点、难点):实际气体的内能和恰:节流课后作业线上5许伟娜目标一热力学第一定律小组讨论膨胀:化学反应的热效应:盖斯定律:生成焙、燃烧热的定义与应用(难点)卡诺循环与卡诺定理的意义:炳的导出:炳判据及其应用(重点、难点):热力学课堂讲授和目标一、课后作业线上6热力学第二定律许伟娜第二定律的数学表达式(重点)目标三小组讨论课程思政融入点:介绍热力学第二定律的发现过程,培养学生求真探索精神课堂讲授和几类典型过程摘变的计算(难点):课后作业线上7许伟娜目标二热力学第二定律小组讨论亥姆霍兹函数和吉布斯函数(重点)克拉佩龙方程与克-克方程(重点):热力目标二2热力学第二定律课堂讲授和学基本方程及其应用课后作业线上8许伟娜小组讨论偏摩尔量、化学势的概念:化学势的表达目标一多组分系统热力学(难点)拉乌尔定律和亨利定律(重点),理想液课堂讲授和课后作业线下目标一多组分系统热力学许伟娜态混合物和理想稀溶液模型:稀溶液的依小组讨论数性(重点)
来,历代伟人巨大贡献,基于假设和模型 升华为科学理论培养学生的求真探索精神 4 热力学第一定律 许伟娜 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 5 热力学第一定律 许伟娜 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 6 热力学第二定律 许伟娜 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 目标一、 目标三 7 热力学第二定律 许伟娜 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 8 热力学第二定律 许伟娜 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 9 多组分系统热力学 许伟娜 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
目标一、课堂讲授和理想气体化学反应的等温方程(重点):课后作业线下目标二小组讨论平衡常数的意义与表达方法10化学平衡许伟娜期中考试2课堂讲授和自由度含义和相律的推导(重点):单组课后作业目标一线下11相平衡袁荣华小组讨论分系统相图(重点)课堂讲授和二组份系统相图与分析(难点):目标一课后作业线下12相平衡袁荣华小组讨论杠杆规则的意义与应用(重点)课堂讲授和课后作业目标二线下相平衡袁荣华13二组份系统相图与分析(难点)小组讨论电解质溶液:法拉第定律:离子的迁移课堂讲授和数、电导、电导率、摩尔电导率及离子独课后作业目标一线下14电化学袁荣华小组讨论立移动定律(重点、难点):电解质溶液的活度、活度因子,离子强度课后作业+课程可逆电池、电动势与平衡常数的关系:原思政作业(要课堂讲授和求学生查阅文献目标二、电池热力学和能斯特方程(重点):电极线下15电化学袁荣华资料,了解电池小组讨论目标三的种类,原电池的设计(难点)发展历史,并撰课程思政融入点:电池的发展历史写500字心得)表面张力、附加压力、开尔文公式(重课堂讲授和点):物理吸附、化学吸附:吸附现象与课后作业目标一线下16界面现象袁荣华小组讨论吸附理论:固-液界面:接触角与杨氏方程(重点):溶液表面的吸附现象课后作业目标一线下袁荣华课堂讲授和17化学动力学基元反应:速率方程:反应级数和速率常
10 化学平衡 许伟娜 2 理想气体化学反应的等温方程(重点); 平衡常数的意义与表达方法 线下 课堂讲授和 小组讨论 课后作业 目标一、 目标二 2 期中考试 11 相平衡 袁荣华 4 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 12 相平衡 袁荣华 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 13 相平衡 袁荣华 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 14 电化学 袁荣华 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 15 电化学 袁荣华 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 16 界面现象 袁荣华 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 17 化学动力学 袁荣华 4 基元反应;速率方程:反应级数和速率常 线下 课堂讲授和 课后作业 目标一
小组讨论数(重点):阿伦尼乌斯方程、活化能:胶体的微观结构特征及其动力学、光学、胶体化学电学特性性质(重点):胶体的稳定与聚课堂讲授和课后作业目标一线下袁荣华18沉小组讨论串讲和温习各章节的重要概念、原理和公2复习课式合计:64课程考核评价依据及成绩比例(%)课程目标支撑毕业要求指标点作业期中考试期末考试出勤535目标一1.2101060目标二2.210O2503550005目标三12.225560总计10100备注:1)根提(东葬理工学院考试管理规定》第士二条规定:广课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:2023.02.17系(部)审查意见:收衣系(部)主任签名:日期:2023年2月24日附录:各类考核评分标准表
数(重点);阿伦尼乌斯方程、活化能; 小组讨论 18 胶体化学 袁荣华 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 1.2 10 5 35 10 60 目标二 2.2 10 0 25 0 35 目标三 12.2 5 0 0 0 5 总计 25 5 60 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:2023.02.17 系(部)审查意见: 系(部)主任签名: 日期:2023 年 2 月 24 日 附录:各类考核评分标准表