物理化學教學大綱(完整版)

　　

【正文】 斯－赫姆霍茲公式偏摩爾量；偏摩爾量集合公式化學勢的定義和物理意義多組分體系熱力學；復相多組分體系熱力學熱力學第三定律；物質的規定熵熱力學非平衡態熱力學簡介；耗散體系知識簡介**溶 液理想氣體化學勢；理想氣體混合物實際氣體；范德華狀態方程；氣體逸度的概念和計算物質的臨界狀態和對比態；對比態原理；牛頓圖溶液濃度的各種表示法及其相互間的關系拉烏爾定律；亨利定律理想溶液的定義；理想溶液的化學勢；理想溶液的性質理想稀溶液；溶劑化學勢；溶質化學勢；各種標準狀態和標態化學勢的物理意義稀溶液的依數性：沸點上升；凝固點下降；滲透壓非理想溶液；活度及活度系數；溶液活度的測定；活度的計算滲透系數；超額函數吉布斯－杜亥姆公式；杜亥姆－馬居爾公式*分配定律*相 律相律；體系的物種數、相數、獨立組份數和自由度之間的關系單組份相圖；克拉貝龍方程、克拉貝龍－克勞修斯方程；水的相圖；硫的相圖二組份相圖；二元理想溶液的T－x圖和px圖；非理想二元溶液的相圖；精餾原理；互不相溶的二元液體體系相圖；水蒸汽蒸餾原理；各類二元凝聚體系相圖；步冷曲線；二級相變；氦的相圖；金屬的居里點三組份的等邊三角形相圖*；三元鹽水體系相圖*；三元液體體系相圖*；杠桿原理在相圖中的運用*利用相圖分離提純物質的基本原理*化 學平衡化學反應進行的進度；反應的條件；化學反應等溫式氣相反應的熱力學平衡常數；平衡常數與反應DrGm的關系溶液中的化學反應的平衡常數；復相反應的平衡常數熱力學平衡常數與各種經驗平衡常數之間的關系物質的標準生成吉布斯自由能；物質的規定吉布斯自由能；化學反應DrGm的計算溫度、壓力、惰性氣體對反應平衡的影響化學反應的同時平衡；絕熱反應的平衡*；反應方向的判斷00電化學溶液電導率；摩爾電導率；離子獨立移動定理 離子的遷移數；遷移數的測定電解質的活度理論；強電解質的溶液理論；德拜－休克爾極限定律電池表示法；電極電勢的規定和計算；能斯特方程；電池電動勢與電極電勢的關系電池電動勢與DrGm0、DrHm0、DrSm0的關系電動勢產生的機理；電池電動勢的計算及應用熱力學體系的電勢－pH圖電極過程動力學：分解電壓；極化作用產生的原理 超電勢的產生原因；超電勢的計算；超電勢在電解中的應用 金屬的腐蝕；金屬防腐的方法* 化學電源的類型和應用*統計熱力學統計力學的基本方法；宏觀態和微觀態；相空間*；相體積*；微觀態的幾率；等幾率原理統計系綜原理*；體系的配分函數*；熱力學函數的統計力學表達式玻色－愛因斯坦統計*；費米－狄拉克統計*；玻爾茲曼統計最可幾分布；玻爾茲曼分布律；熵的統計力學解釋理想氣體的統計理論；分子的配分函數；由分子配分函數求熱力學函數的表達式分子的核配分函數；電子配分函數；平動配分函數、轉動配分函數、振動配分函數及其對熱力學函數的貢獻氣體的熱容理論；固體的熱容理論理想氣體化學勢的統計力學表達式*；理想氣體反應的平衡常數由自由能函數和熱焓函數求反應平衡常數化學動力學反應進度的概念；化學反應速率的表示法一級反應、二級反應、零級反應、三級反應的速率方程、動力學方程及其特征簡單反應級數的確定；速率常數的意義、測定方法和計算對峙反應、平行反應、連續反應的動力學速率方程式及其特點；溫度對反應速率的影響；反應的活化能及其物理意義反應的歷程和反應機理；反應機理的擬定；用穩態法、平衡近似法推導反應的速率方程式化學反應速率的碰撞理論過渡態理論；反應活化焓、反應活化熵、反應活化吉布斯自由能鏈式反應；光化學反應分子反應動力學理論簡介*快速反應動力學理論簡介*振蕩反應理論簡介*催化反應動力學催化反應的特點；催化劑的催化原理；催化劑的中毒和特點氣固相催化反應的一般歷程和速率方程式溶液相中的催化反應；溶劑的影響酸堿催化反應；絡合催化反應酶催化反應及米氏常數*界面及膠體化學表面張力、表面吉布斯自由能；表面張力與溫度的關系彎曲表面的附加壓力；彎曲表面的蒸汽壓吉布斯等溫吸附式；各項的物理意義、公式的應用和簡單計算表面活性物質的性質及其作用機理表面活性劑的分類液－液、液－固界面的鋪展、接觸角和潤濕氣－固表面的吸附；吸附等溫線的主要類型膠體分散體系的基本特征；膠體的熱力學和動力學性質；膠體的穩定性；電解質對溶膠穩定性的影響；電解質的聚沉能力聚合物分子量的測定方法；天然大分子、凝膠的初步概念納米材料知識簡介**：打星號內容不作要求第二篇：物理化學教學大綱《物理化學》課程教學大綱簡介：物理化學課程是化工類專業重要理論基礎課，其內容主要包括：化學熱力學、統計熱力學、化學動力學三大部分。通過化學反應的條件控制化學反應的進行，通過化學反應機理的研究，確定化學反應的速率方程。（2）熱力學第二定律（8學時）1．掌握熱力學第二、三定律。2．掌握不同化學平衡常數表示法之間的關系。3．掌握電極反應的書寫、電池的設計和電動勢的計算及其應用。（9）習題課（2學時）。執筆人：向翠麗審核人：張煥芝 2015年5月21日第四篇：教學大綱_冶金物理化學《冶金物理化學》教學大綱一、課程概要 課程編號：020401開課院系：冶金與生態工程學院課程類別：必修課適用專業：冶金工程課內總學時：88（課內64，實驗24）課程基礎：物理化學，冶金傳輸原理根據我校的人才培養目標，建設特色突出、國內一流、國際知名的研究型大學，對國家與地方經濟，特別是鋼鐵行業，培育創新、進取、團結、實踐能力強的一代新人。三、基本要求1．課程重點熱力學基本定理在冶金中應用及標準吉布斯自由能的計算方法；Elingham圖的應用；溶液（包括鐵液與渣液的活度與活度系數、Wagner模型、分子理論與離子理論模型、標準溶解自由能等）；擴散與傳質的基本理論；三個典型的冶金動力學模型（氣固相反應動力學、氣液相反應動力學、液液相反應動力學）。如對于“活度的概念及活度標準態的選擇”問題，要求學生閱讀魏壽昆院士編著的“冶金過程熱力學”的有關章節，對于“液液反應動力學的雙膜理論的應用”，要求學生閱讀韓其勇教授編寫的“冶金過程動力學”的相關章節等。第2學時作業11，15 冶金熱力學中標準自由能的計算1）用積分法計算化學反應的標準自由能變化；（注：講不定積分法，學生閱讀定積分法）；例題：教科書 p22 例162）由積分法得到的化學反應的標準自由能求化學反應標準自由能與溫度的二項式； 3）由標準生成自由能和標準溶解自由能求化學反應的標準自由能（二項式）； 4）由電化學反應的電動勢求化學反應的標準自由能變化； 5）由自由能函數求化學反應的標準自由能變化。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。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。(2)實驗教學與課堂教學緊密結合、互相補充、相互加強。（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。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。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。解題方法》，范崇正、杭瑚、蔣淮渭，中國科學技術大學出版社，2002。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。—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。*費米—狄拉克統計和玻色—愛因斯坦統計簡介。2． 從化學勢推導出冰點下降、沸點升高、滲透壓及分配系數。6． *杜亥姆—馬居耳公式。主要內容：1． 多組分體系平衡的一般條件。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。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。9． 生物能力學簡介。，離子遷移率之間的關系。*德拜—休克爾理論及其發展。3． 濃差電池和液體的接界電勢的計算公式。、求法以及它對反應速率的影響。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。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。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。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。了解大分子的分子量，分子量分布及分子量測定方法。大分子的相對分子質量。唐南平衡。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。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。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。弛豫法，閃光光解。學時：12 主要教學環節的組織：課堂講授、習題、討論、答疑。測定溶液pH值。思考題：，電導率