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动画d-oc物理化学教学大纲

11 《物理化学》教学大纲 课程名称: 物理化学 英文名称: Physical Chemistry 课程编号: 课程类别: 专业课 课程要求: 必修课 课程属性: 独立授课 课程总学时:102 学时,总学分6 实验学时: 34 学时 (单独设课) 应开学期:第4、5 学期 适用专业: 化工、应用化学 先修课程: 高等数学(微分、积分)、物理、无机化学、有机化学 一、课程的性质与任务 物理化学主要研究化学变化和相变化的平衡规律和变化速率规律,是化学工程与工艺、应用化学、生物工程、食品、材料、制药、生物技术等专业的必修基础课,它包括理论教学及实验教学。实验教学单独开课。 通过本门课程的学习,学生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法,同时还应得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养。这种训练和培养应贯穿在课堂教学的整个过程中,使学生体会和掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎,或由假设和模型上升为理论,并结合具体条件用理论解决实际问题的方法。 二、课程的内容与基本要求 物理化学的理论研究方法有热力学方法、统计力学方法和量子力学方法。从研究内容来说包括宏观上的、微观上的、以及亚微观上的,对工科学生来说,热力学方法及宏观上的内容是主要的、基本的,后两种方法和内容的重要性正在日益增加。对工科专业,量子力学方法一般不作要求或另设课程。 下面按各章列出基本要求和内容。基本要求按深入的程度分“了解”、“理解”和“掌握”三个层次。对于理论教学时数少于85学时的专业,△号标明的内容,不属基本要求。 第一章 物质的pVT性质 一、本章基本要求 ?掌握理想气体状态方程。 ?掌握理想气体的宏观定义及微观模型 ?掌握分压、分体积概念及计算。 ?理解真实气体与理想气体的偏差、临界现象。 ?掌握饱和蒸气压概念。 ?理解范德华状态方程、对应状态原理和压缩因子图,了解对比状态方程及其它真实气体方程。 二、教学内容 1.理想气体及状态方程、分压定律、分体积定律。 2.真实气体 真实气体与理想气体的偏差、范德华方程.真实气体的液化(C02的p-V图)、临界现象、临界参数。 3. △对应状态原理及压缩因子图 对比参数、对应状态原理,用压缩因子图进行普遍化计算。 第二章 热力学第一定律 一、本章基本要求 ?理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基本概念,了解可逆过程的概念。 ?掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。 ?理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。 ?掌握热力学第一定律在纯 P V T 变化、相变化及化学变化中的应用,掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。 ?二、教学内容 1、基本概念及术语 系统、环境、性质、状态、状态函数、平衡态、过程、途径。 2、热力学第一定律 功、热、热力学能,热力学第一定律。恒容热、恒压热、焓。 3、可逆过程体积功的计算 可逆过程、恒温可逆过程与绝热可逆过程功的计算。 4、热容 平均热容、真热容。定压摩尔热容、定容摩尔热容。Cp,m与Cv,m的关系。 5、热力学第一定律对理想气体的应用 焦耳实验,理想气体的热力学能与焓,理想气体的热容差,理想气体的恒温、恒压、恒容与绝热过程。 6、相变焓 *7、溶解熔与稀释焓 8、标准摩尔反应焓 反应进度,标准态,标准摩尔反应焓,标准摩尔生成焓及标准摩尔燃烧焓.标准摩尔反应焓与温度的关系。 9、热力学第一定律对实际气体的应用 实际气体的热性能与焓 焦耳--汤姆生效应、节流系数。 第三章 热力学第二定律 一、本章基本要求 ?理解自发过程、卡诺循环、卡诺定理。 ?掌握热力学第二定律的文字表述和数学表达式。 ?理解熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义;掌握熵增原理、熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据。 ?掌握物质在PVT变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用。 ?了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应熵定义及计算。 ?掌握主要热力学公式的推导和适用条件。? ?掌握热力学基本方程和麦克斯韦关系式;理解推导热力学公式的演绎方法。 ?理解克拉佩龙方程、克劳修斯――克拉佩龙方程,掌握其计算。 二、教学内容 1.热力学第二定律 自发过程的共同特征,热力学第二定律的文字表述。 卡诺循环及卡诺定理,热力学第二定律的数学表达式,熵增原理及熵判据。 2.熵变计算 简单PVT变化过程的熵变。 可逆相变与不可逆相变,相变过程的熵变。 3.热力学第三定律 热力学第三定律,规定熵、标准熵。化学反应熵变的计算。 4.亥姆霍兹函数与吉布斯函数的定义,恒温恒容过程与恒温恒压过程方向的判据,亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化

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