物理化學教學大綱(文件)

　

【正文】 堿度（堿度，光學堿度，過剩堿）；氧化還原性理論模型。硫容量與堿度第224學時作業216 217 219閱讀 磷酸鹽容量4．冶金熱力學應用（8 學時） 冶金反應過程最高反應溫度及煉鋼中元素發熱能力的計算 第226學時直接還原熱力學分析；直接還原機理；直接還原％CO－T平衡圖。 反應速率與溫度的關系； 。實驗教學作為冶金物理化學教學的重要組成部分，是培養學生理論結合實際、動手能力、創造力、想象和思維能力的有效手段，對于工程技術與研究型人才的培養尤為重要。既要符合培養適應社會發展對創新型人才、工程型人才的需要，同時又要注重層次化，即基礎層次、綜合層次、創新層次。(2)實驗教學與課堂教學緊密結合、互相補充、相互加強。為冶金學科的全面發展并在整體上接近國際同類學科先進水平奠定了很好的基礎。（二）課程內容 冶金物理化學實驗教學共計24學時，由三個“子模塊”組成:子模塊一：學生在實驗室完成四個綜合實驗，每個實驗4學時，共計16學時。子模塊一內容實驗一、銅液定氧實驗【實驗性質】綜合性實驗；學時：4通過本實驗的學習，使學生能夠理解固體電解質定氧電池的工作原理，掌握運用冶金熱力學分析計算結果和銅液定氧的方法，定氧數據的處理計算；了解定氧探頭的制作；了解高溫爐的結構、電熱體、加熱原理；了解并掌握熱電偶的測溫原理、測溫方法、高溫爐恒溫帶的測量；了解氣體凈化方法和原理、高溫爐內氣氛控制的方法。實驗二、利用差熱分析技術研究AlN材料的氧化行為 【實驗性質】設計性實驗；學時：4 通過本實驗的學習，使學生能夠理解熱分析技術相應的工作原理，掌握運用熱分析數據研究AlN材料的氧化反應動力學過程的方法，相關數據的處理計算；了解TG、DTA及TGDTA（DSC）聯用熱分析儀的操作技術；掌握試樣化學反應過程中質量變化的測量方法。通過實驗，使得同學們的動手能力和分析問題與解決問題的能力得到提高。子模塊二內容實驗五、硅熱還原法煉鎂的熱力學分析 【實驗性質】網絡平臺實驗；學時：2通過本實驗的學習，使學生能夠掌握標準狀態和非標準狀態時化學反應等溫方程式的計算方法及應用，能分析溫度、活度、分壓等因素對化學反應方向的影響；理解硅熱還原法煉鎂的熱力學原理。通過本實驗的學習，學生應能理解多元多相反應的計算原理及用途，掌握運用冶金熱力學計算結果分析和調控脫硫反應的能力；了解FactSage軟件的爐渣、鐵水熱力學數據庫，掌握FactSage軟件的Equilib模塊的主要用法以及結算結果的分析。通過實驗，使得同學們的動手能力和分析問題與解決問題的能力得到提高。通過實驗，使得同學們的動手能力和分析問題與解決問題的能力得到提高。（四）知識范圍及與相關課程的關系物理化學主要解決：① 化學變化的方向和限度問題。《物理化學簡明教程》，印永嘉、奚正楷（山東大學），李大珍（北京師范大學），高等教育出版社,1992。解題方法》，范崇正、杭瑚、蔣淮渭，中國科學技術大學出版社，2002。學時：1 第一章：熱力學第一定律 教學目的和要求：，如體系與環境、平衡狀態、過程與途徑、狀態函數、功和熱、內能、焓及標準生成熱等。體系和環境、熱力學平衡態、狀態與狀態函數、強度性質與廣度性質、過程與途徑、熱量和功、可逆過程。學時：11 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑。—亥姆霍茲公式的應用以及ΔG、ΔS的計算。偏摩爾量的定義、偏摩爾量的集合式，吉布斯—杜亥姆公式。思考題：？？ 第三章統計熱力學* 教學目的和要求：1． 理解統計熱力學的一些基本概念 2． 理解最可幾分布的實質3． 掌握配分函數概念，能利用配分函數計算熱力學函數 4． 第三定律的統計意義 主要內容： 1． 概念統計熱力學的研究方法和目的，微觀量的統計平均、定位體系和非定位體系、獨立子和非獨立子、統計熱力學的基本假設和基本公式（等幾率原理和玻茲曼公式）。*費米—狄拉克統計和玻色—愛因斯坦統計簡介。*原子晶體熱容。2． 從化學勢推導出冰點下降、沸點升高、滲透壓及分配系數。***逸度系數的求法。6． *杜亥姆—馬居耳公式。2． 明確物系點與相點及其關系。主要內容：1． 多組分體系平衡的一般條件。5． 二組分固—液體系的相圖及其應用熱分析法和溶解度法繪制具有低共熔點的相圖。思考題：？n的意義如何？ ？ 第六章：化學平衡 教學目的和要求： *1． 能用化學勢導出平衡常數的熱力學表達式。5． 了解非電解質溶液反應的ΔGQ 的意義及其計算。氣相反應的平衡常數—化學反應的等溫方程式，溶液中反應的平衡常數。5．平衡常數與溫度的關系。9． 生物能力學簡介。是否為平衡狀態下吉布斯自由能的變化值？ ，則181。，離子遷移率之間的關系。*電導率的測定。*德拜—休克爾理論及其發展。3．能根據簡單的化學反應設計電池。3． 濃差電池和液體的接界電勢的計算公式。學時：11 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑。、求法以及它對反應速率的影響。反應速率的表示方法，基元反應，反應分子數，反應級數。阿累尼烏斯經驗式，阿氏活化能的概念，活化能的求算與估算。2．明確表觀活化能、閾能、勢壘能、活化焓變的物理意義及相互關系 3．4．了解溶液中的反應溶劑對反應的影響5．了解快速反應常用的測試方法及弛豫時間 *6．了解光化學反應的特點及量子產率的計算7．了解催化反應的特點和常見的催化反應類型。4.*分子反應動態學簡介研究分子反應的實驗方法，分子碰撞與態—態反應。催化劑與催化作用，均相酸堿催化，絡合催化，酶催化反應，自催化反應和化學振蕩,藥代動力學簡介*。了解BET多分子層吸附理論，能根據吸附公式計算固體表面積。6．了解表面活性劑的一些重要作用。3．*液—液界面溶液的表面張力與濃度的關系，吉布斯吸附公式，吸附層的結構，不溶性表面膜。學時：8 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑。了解大分子的分子量，分子量分布及分子量測定方法。4 溶膠的電學性質電泳和電滲現象，流動電勢和沉降電勢，雙電層和電動電勢。大分子的相對分子質量。思考題：1．膠體的基本特性如何？它表現出哪些性質？。唐南平衡。6 7 8 9 *乳狀液定義及種類，乳化劑的作用，乳狀液的轉化和破壞。2 *溶膠的動力學性質布朗運動，擴散和滲透壓，沉降和沉降平衡。2 了解溶膠在穩定性方面的特點及聚沉作用。5．氣—固界面*吸附作用的類型及吸附等溫線，蘭繆爾單分子層吸附理論，BET多分子層吸附理論要點，固體表面積測定，吸附現象的本質—化學吸附與物理吸附，化學吸附熱，*吸附和解吸速率方程，氣—固表面催化反應。2．氣—液界面*****≠rHm、Δθ≠r彎曲表面下的附加壓力—Young—Laplace公式。4．能用界面現象的一些知識解釋日常生活中碰到的界面現象。思考題：1． 碰撞理論和過渡態理論對化學動力學發展的意義如何?有哪些方面需要進一步研究？2． 各類反應的特征如何? 第十二章：界面現象 教學目的和要求：1．掌握界面現象中的基本概念如：界面自由能，接觸角、潤濕、鋪展、吸附、表面活性等。弛豫法，閃光光解。勢能面，由過渡態理論計算反應速率，阿氏活化能Ea及Ec、Eb、Eo、ΔSm的物理意義，它們之間的相互關系。學時：12 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑。反應級數和反應速率常數的測定。思考題：？它是怎樣產生的？如何對待該問題？ ？這些防腐方法的原理有何不同？ 第十章：化學動力學（一）教學目的和要求：，了解基元反應、反應級數和反應分子數等的概念。測定溶液pH值。主要內容：1． 可逆電池和可逆電極可逆電池的條件，可逆電極的類型，可逆電池的書寫方法，可逆電動勢的測定，可逆電池的熱力學。思考題：，電導率與摩爾電導率與溶液濃度關系有何不同？為什么？而混合溶液呢？？還可用哪些關系式表示？ 第八章：可逆電池的電動勢及其應用 教學目的和要求：1．掌握電極電勢和電池電動勢有關計算。電解質的平均活度和平均活度系數。主要內容：電導、電導率，摩爾電導率。、Ka也不同，計算出來的△rGm值會改變嗎? 第七章：電解質溶液 教學目的和要求：。思考題： △rGm176。7． 同時平衡。4．平衡常數的計算標準生成吉布斯自由能法。主要內容：1． 化學反應的平衡條件和化學反應的親和勢。3． 能用標準生成吉布斯自由能求算平衡常數。6． *三組分體系的相圖及其應用等邊三角形坐標，部分互溶的三液體體系，二鹽—水體系，鹽類的提純、萃取過程及應用實例。3． 單組分體系水的相圖、*硫的相圖、*超臨界態萃取的應用簡介。4． 能看懂不太復雜的相圖并能用相律進行分析。學時：8 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑。稀溶液中各組分的化學勢—溶劑和溶質的標準態選定，稀溶液的依數性。2． 混合氣體中各組分的化學勢理想氣體的化學勢—氣體的標準態。學時：4 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑、自學。4． 各配分函數的求法及其對熱力學函數的貢獻原子核、電子、平動、轉動、振動配分函數的求法。玻茲曼公式的討論—簡并度和粒子等同性修正。*—規定熵。基本公式、特性函數、麥克斯韋關系式、吉布斯自由能與溫度的關系—Gibbs—Helmholtz方程、吉布斯自由能與壓力的關系。熵的引出、熵增原理、變化方向的判斷、各種過程中熵變的計算。反應進度ξ的定義、熱化學反應方程式、等壓反應熱與等容反應熱、赫斯定律、生成熱、燃燒熱、*溶解熱與稀釋熱、*自鍵焓估計生成熱、反應熱與溫度的關系—基爾霍夫定律。4.*了解氣體液化的原理。二、課程內容 緒論 主要內容：、特點及學習方法。《物理化學電子教案》，南京大學，高等教育出版社、高等教育電子音像出版社。為能夠定性解釋和通過定量計算解決上述問題，必須有一定的無機化學、有機化學、分析化學、高等數學、普通物理的基礎知識，通過本課程的學習可提高對前面知識的認識，從而提高分析問題和解決問題的能力。通過實驗，使得同學們的動手能力和分析問題與解決問題的能力得到提高第五篇：物理化學教學大綱(打印)物理化學教學大綱三）教學的重點、難點：化學熱力學、化學動力學、電化學、統計熱力學。通過實驗，使得同學們的動