物理化學(xué)教學(xué)大綱(留存版)

　　

【正文】 布斯自由能；化學(xué)反應(yīng)DrGm的計算溫度、壓力、惰性氣體對反應(yīng)平衡的影響化學(xué)反應(yīng)的同時平衡；絕熱反應(yīng)的平衡*；反應(yīng)方向的判斷00電化學(xué)溶液電導(dǎo)率；摩爾電導(dǎo)率；離子獨立移動定理 離子的遷移數(shù)；遷移數(shù)的測定電解質(zhì)的活度理論；強(qiáng)電解質(zhì)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(guī)定和計算；能斯特方程；電池電動勢與電極電勢的關(guān)系電池電動勢與DrGm0、DrHm0、DrSm0的關(guān)系電動勢產(chǎn)生的機(jī)理；電池電動勢的計算及應(yīng)用熱力學(xué)體系的電勢－pH圖電極過程動力學(xué)：分解電壓；極化作用產(chǎn)生的原理 超電勢的產(chǎn)生原因；超電勢的計算；超電勢在電解中的應(yīng)用 金屬的腐蝕；金屬防腐的方法* 化學(xué)電源的類型和應(yīng)用*統(tǒng)計熱力學(xué)統(tǒng)計力學(xué)的基本方法；宏觀態(tài)和微觀態(tài)；相空間*；相體積*；微觀態(tài)的幾率；等幾率原理統(tǒng)計系綜原理*；體系的配分函數(shù)*；熱力學(xué)函數(shù)的統(tǒng)計力學(xué)表達(dá)式玻色－愛因斯坦統(tǒng)計*；費米－狄拉克統(tǒng)計*；玻爾茲曼統(tǒng)計最可幾分布；玻爾茲曼分布律；熵的統(tǒng)計力學(xué)解釋理想氣體的統(tǒng)計理論；分子的配分函數(shù)；由分子配分函數(shù)求熱力學(xué)函數(shù)的表達(dá)式分子的核配分函數(shù)；電子配分函數(shù)；平動配分函數(shù)、轉(zhuǎn)動配分函數(shù)、振動配分函數(shù)及其對熱力學(xué)函數(shù)的貢獻(xiàn)氣體的熱容理論；固體的熱容理論理想氣體化學(xué)勢的統(tǒng)計力學(xué)表達(dá)式*；理想氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)由自由能函數(shù)和熱焓函數(shù)求反應(yīng)平衡常數(shù)化學(xué)動力學(xué)反應(yīng)進(jìn)度的概念；化學(xué)反應(yīng)速率的表示法一級反應(yīng)、二級反應(yīng)、零級反應(yīng)、三級反應(yīng)的速率方程、動力學(xué)方程及其特征簡單反應(yīng)級數(shù)的確定；速率常數(shù)的意義、測定方法和計算對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)、連續(xù)反應(yīng)的動力學(xué)速率方程式及其特點；溫度對反應(yīng)速率的影響；反應(yīng)的活化能及其物理意義反應(yīng)的歷程和反應(yīng)機(jī)理；反應(yīng)機(jī)理的擬定；用穩(wěn)態(tài)法、平衡近似法推導(dǎo)反應(yīng)的速率方程式化學(xué)反應(yīng)速率的碰撞理論過渡態(tài)理論；反應(yīng)活化焓、反應(yīng)活化熵、反應(yīng)活化吉布斯自由能鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；光化學(xué)反應(yīng)分子反應(yīng)動力學(xué)理論簡介*快速反應(yīng)動力學(xué)理論簡介*振蕩反應(yīng)理論簡介*催化反應(yīng)動力學(xué)催化反應(yīng)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(yīng)的一般歷程和速率方程式溶液相中的催化反應(yīng)；溶劑的影響酸堿催化反應(yīng)；絡(luò)合催化反應(yīng)酶催化反應(yīng)及米氏常數(shù)*界面及膠體化學(xué)表面張力、表面吉布斯自由能；表面張力與溫度的關(guān)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(yīng)用和簡單計算表面活性物質(zhì)的性質(zhì)及其作用機(jī)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(xué)和動力學(xué)性質(zhì)；膠體的穩(wěn)定性；電解質(zhì)對溶膠穩(wěn)定性的影響；電解質(zhì)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(nèi)容不作要求第二篇：物理化學(xué)教學(xué)大綱《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱簡介：物理化學(xué)課程是化工類專業(yè)重要理論基礎(chǔ)課，其內(nèi)容主要包括：化學(xué)熱力學(xué)、統(tǒng)計熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)三大部分。化學(xué)動力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理，以及影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件（如：溫度、壓力、濃度、組成、催化劑等等）。（4）化學(xué)平衡（6學(xué)時）1．掌握化學(xué)反應(yīng)等溫方程式，標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯自由焓與平衡常數(shù)的關(guān)系。2．掌握活化能，阿侖尼烏斯經(jīng)驗公式及其應(yīng)用。，使學(xué)生掌握冶金物理化學(xué)基本的實驗技能，對冶金中的問題，利用冶金物理化學(xué)基礎(chǔ)和其他專業(yè)知識綜合的研究方法。3）等壓方程式與二項式微分式；由微分式導(dǎo)出積分式；討論其意義。 1）碳氧反應(yīng)機(jī)理 2）碳氧反應(yīng)動力學(xué)模型第120學(xué)時作業(yè)763）碳氧反應(yīng)動力學(xué)模型舉例 1)吹氬冶煉超低碳不銹鋼碳氧反應(yīng)機(jī)理2)吹氬冶煉超低碳不銹鋼碳氧反應(yīng)模型（1）第222學(xué)時作業(yè)77； 思考題74 3)吹氬冶煉超低碳不銹鋼碳氧反應(yīng)模型（2）4)吹氬脫氫過程動力學(xué) 第224學(xué)時作業(yè)78 ；思考題75 液一液反應(yīng)（4學(xué)時） 第226學(xué)時作業(yè)79例：錳氧化反應(yīng)動力學(xué) 第228學(xué)時作業(yè)710 ；思考題76，77 液－固反應(yīng)（2學(xué)時）固液相反應(yīng)特點；固液相反應(yīng)機(jī)理；實例介紹：爐渣耐火材料反應(yīng)實例 第230學(xué)時作業(yè)711； 思考題：78模塊二 冶金物理化學(xué)實驗教學(xué)（24學(xué)時)（一）課程設(shè)計的思想、效果以及課程目標(biāo) 基于冶金物理化學(xué)學(xué)科特點和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，即培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實，綜合素質(zhì)高，實踐能力強(qiáng)，具有創(chuàng)新精神，適應(yīng)社會發(fā)展需要的高水平研究型創(chuàng)新人才，不僅需要傳授給學(xué)生冶金物理化學(xué)的理論知識，更要培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力。課程目標(biāo)通過冶金物理化學(xué)實踐教學(xué)活動的學(xué)習(xí)與鍛煉，為后續(xù)的其他專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好扎實的實踐基礎(chǔ)；提高學(xué)生實踐動手能力與理論聯(lián)系實際的能力，分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力，達(dá)到培養(yǎng)高水平研究型人才、工程型人才的目標(biāo)。在上述實驗的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以在業(yè)余時間開展如下拓展實驗訓(xùn)練：（1）鋼中非金屬夾雜物的金相鑒定；（2）爐渣和燒結(jié)礦的礦相分析；（3）利用掃描電鏡和能譜儀對鋼中夾雜物微觀形貌和組成進(jìn)行分析及測定。：狀態(tài)函數(shù)間的關(guān)系及特定條件下的意義；如何用化學(xué)勢解決物理及化學(xué)變化；可逆電池的理解。主要內(nèi)容： 熱力學(xué)的內(nèi)容、方法和特點。—熱力學(xué)對單組分體系的應(yīng)用克拉貝龍方程、*外壓與蒸汽壓的關(guān)系。思考題：1．波爾茲曼統(tǒng)計的基本假設(shè)如何？2．由統(tǒng)計熱力學(xué)計算結(jié)果與實際相差的原因何在？ 第四章：溶液—多組分體系在熱力學(xué)中應(yīng)用 教學(xué)目的和要求：1． 明確氣體、純?nèi)軇⑾∪芤褐懈鹘M分標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇，了解活度和逸度的意義及求法*。5． 了解相圖的繪制及應(yīng)用，能解決提純和萃取的一些實際問題。2． 化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)的等溫方程式。2． 電極電勢和電池的電動勢電動勢產(chǎn)生的機(jī)理，標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。對峙反應(yīng)、平行反應(yīng)、連續(xù)反應(yīng)、鏈反應(yīng)（包括穩(wěn)態(tài)近似法和平衡態(tài)假設(shè)法）。2．掌握蘭繆爾單分子層吸附理論。3 了解乳狀液的種類及乳化劑的作用。***學(xué)時：7 主要教學(xué)環(huán)節(jié)的組織：課堂講授、習(xí)題、討論、答疑。6．表面活性劑定義，種類和結(jié)構(gòu)，親水性和憎水性的估計，表面活性劑的幾種重要作用。光化學(xué)定律，量子效率，光化學(xué)平衡和溫度對光化學(xué)反應(yīng)的影響。主要內(nèi)容：。2．能根據(jù)電池寫出電極、電池反應(yīng)，并會計算與電池電動勢有關(guān)的熱力學(xué)量。=RT㏑Ka , △rGm176。4． 掌握各種因素（溫度、壓力、惰性氣體）對平衡的影響。思考題：？？其物理意義是什么? 第五章：相平衡 教學(xué)目的和要求：1． 明確相、組分?jǐn)?shù)，自由度和相律的意義。平動配分函數(shù)與理想氣體的熱力學(xué)性質(zhì)。*熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)和熵的統(tǒng)計意義。實驗十一、電爐粉塵碳熱還原回收鋅的熱力學(xué)和動力學(xué)研究 【實驗性質(zhì)】選作實驗；學(xué)時：4通過本實驗的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握鐵礦石低溫還原粉化性能的測定方法與測試原理；能夠計算鐵礦石低溫還原粉化性能各項指標(biāo)；了解并初步掌握X射線衍射儀的工作原理和正確操作方法以及X射線衍射進(jìn)行物相鑒定的方法；確定鐵礦石低溫還原粉化性能的影響因素。實驗三、鐵礦石900℃間接還原性能檢測 【實驗性質(zhì)】綜合性實驗；學(xué)時：4通過本實驗的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解、鞏固所學(xué)冶金物理化學(xué)過程熱力學(xué)、動力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識，并運用所學(xué)相關(guān)知識，對影響鐵礦石還原動力學(xué)性能的相關(guān)因素進(jìn)行分析討論，提高理論聯(lián)系實際的水平；了解并掌握鐵礦石還原動力學(xué)性能測定方法；了解所用設(shè)備的工作原理及基本操作方法。實驗課程效果多年來，學(xué)院“211” 工程建設(shè)實驗室投入資金2000萬元，建成了符合當(dāng)前世界冶金科技發(fā)展趨勢的“現(xiàn)代冶金技術(shù)實驗室”、“高溫物理化學(xué)實驗室”兩個特色、優(yōu)勢明顯的高水平實驗室，形成了從事冶金技術(shù)和現(xiàn)代冶金學(xué)科領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、進(jìn)行冶金工藝改造和研究開發(fā)冶金新工藝等方面科學(xué)研究和教學(xué)基地。第332學(xué)時作業(yè)43 44 45閱讀：霧化提礬（P122123）（二）冶金動力學(xué)部分(30學(xué)時）5．冶金反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)（8學(xué)時） 化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)級數(shù)； ；（n級不可逆反應(yīng)）； 。4．能力培養(yǎng)要求重點要求學(xué)生牢固地掌握冶金物理化學(xué)的基本概念和基本原理，獨立完成大量習(xí)題，能夠正確熟練地計算冶金體系中化學(xué)反應(yīng)的吉布斯白由能變化，判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和限度，分析化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，獨立完成要求的四個實驗。為了達(dá)到本課程的預(yù)期目的，在課程內(nèi)容的設(shè)置上，注意傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容的結(jié)合；課堂教學(xué)與實驗課教學(xué)的呼應(yīng)，主講老師的科研成果對教學(xué)的促進(jìn)，將本課程辦成具有研究性和前沿性的時代特征的國際一流新的教學(xué)平臺。2．掌握吉布斯吸附等溫式，氣—固表面的吸附本質(zhì)及吸附等溫線的主要類型。4．掌握化學(xué)反應(yīng)過程熱力學(xué)函數(shù)的計算及體系自發(fā)過程的判斷法。研究方法多采取理想化方法，集抽象思維和形象思維，其實驗是采用物理實驗的方法。化學(xué)熱力學(xué)采用經(jīng)典的熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第三定律，從宏觀上研究化學(xué)變化過程的規(guī)律，通過理論計算來判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和限度（化學(xué)平的衡位置）、以及平衡狀態(tài)時系統(tǒng)的相變化、界面變化、電化學(xué)變化、膠體化學(xué)變化的規(guī)律，同時，研究影響這些變化規(guī)律的因素（如：溫度、壓力、濃度、組成等等）。（3）化學(xué)勢（6學(xué)時）1．掌握拉烏爾定律，亨利定律，偏摩爾量，化學(xué)勢，理想溶液、逸度、活度的基本概念。3．理解表面活性物質(zhì)的定義，表面活性劑的大致分類。二、教學(xué)目的1．本課程是冶金工程專業(yè)本課生必修課程，是一門重點介紹冶金物理化學(xué)基本概念、基本原理以及在冶金過程中應(yīng)用的專業(yè)基礎(chǔ)課。以課堂講授為主，輔以習(xí)題課、課堂討論及答疑，提高作業(yè)數(shù)量及批改質(zhì)量，對重點學(xué)生加強(qiáng)答疑，在條件成熟時實現(xiàn)多媒體教學(xué)。 反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系； 。為冶金學(xué)科的全面發(fā)展并在整體上接近國際同類學(xué)科先進(jìn)水平奠定了很好的基礎(chǔ)。通過實驗，使得同學(xué)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(xué)們的動手能力和分析問題與解決問題的能力得到提高。學(xué)時：1 第一章：熱力學(xué)第一定律 教學(xué)目的和要求：，如體系與環(huán)境、平衡狀態(tài)、過程與途徑、狀態(tài)函數(shù)、功和熱、內(nèi)能、焓及標(biāo)準(zhǔn)生成熱等。*原子晶體熱容。2．