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《物理化学》课程教学大纲

大纲主撰人：xxx大纲审核人：xxx

一、课程基本情况

课程代码：106113223101

课程名称（中/英文）：物理化学/PhysicalChemistry

课程类别：学科专业基础课程

学分：3.0

总学时：48

理论学时：32

实验/实践学时：16

适用专业：材料物理

适用对象：本科

先修课程：高中化学、高等数学

教学环境：多媒体教室

开课学院：环境工程与化学学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

本课程的主要任务是通过课堂教学使学生能够掌握化学热力学、化学动力学的基本知识、原理、方法及其在电化学、表面化学等方面的应用，掌握相平衡的基本原理和分析识别相图基本理论知识，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，并学会物理化学中的实验方法，能够运用其解决材料物理工程问题。本课程能够使学生在了解自然科学规律、发现问题和解决问题的能力方面获得初步训练，并为后续课程学习、进一步掌握新的科学技术能力打下良好的基础。

2.对接培养的岗位能力

（1）掌握物理化学的基本概念、基本理论和基本方法，为解决工程的合理描述、工程的正确推理等工程问题奠定基础；

（2）掌握物理化学实验的分析方法，具备综合应用基础知识的能力；具备能够独立分析、独立解决问题的能力。

三、课程教学目标

1．课程对毕业要求的支撑

[毕业要求指标点1.3]能够将工程基础知识、专业知识和数学、物理模型相结合用于进行太阳能光伏和锂离子电池等新能源材料领域复杂工程问题的推演分析。

[毕业要求指标点1.4]能够综合运用数学、自然科学、计算、工程基础与材料物理知识，用于太阳能光伏和锂离子电池等新能源材料制备、加工、服役过程中相关复杂工程问题解决方案的比较与综合，并体现本专业领域先进的技术。

[毕业要求指标点4.3]能够合理选用材料研究与检测设备，并采用科学、合理的试验方法和步骤，安全地开展试验研究，并正确地采集试验数据。

2.课程教学目标

教学目标1：能够掌握物理化学的基本概念、化学热力学三大定律、能量计算相关内容和相平衡等基本知识。（支撑毕业要求指标点1.3）

教学目标2：能够掌握化学动力学中化学反应速率的计算和影响反应速率的各个因素，电化学基础知识和界面现象等相关理论，并能解决实际应用问题。（支撑毕业要求指标点1.4）

教学目标3：培养学生解决实际问题的能力，使学生能够用物理化学理论知识，设计和开展物理化学实验，并能对实验数据进行分析与解释，得到合理有效的结论。（支撑毕业要求指标点4.3）

3.主要教学内容与课程教学目标之间的对应关系

课程教学目标

教学内容

教学方法

目标1：能够掌握物理化学的基本概念、化学热力学三大定律和相平衡等基本知识。

气体的PVT关系，热力学三个定律，热、功、热力学能、焓、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算、自由度、相图分析的学习。

1.授课

2.启发式教学

3.小组研讨

4.翻转课堂与讨论

5.动画视频

目标2：能够掌握化学动力学中化学反应速率的计算和影响反应速率的各个因素，电化学基础知识和界面现象等相关理论，并能解决实际应用问题。

反应速率，简单级数的反应速率方程的计算，反应物浓度、温度和催化剂对反应速率的影响以及应用；电导、电导的应用、可逆电池的热力学Faraday定律、电导率、摩尔电导率的定义及其主要应用；电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动表面Gibbs自由能和表面张力的概念。弯曲表面下附加压力、固体表面吸附的基本原理吸附等温式。

1.授课

2.启发式教学

3.小组研讨

4.翻转课堂与讨论

目标3：培养学生解决实际问题的能力，使学生能够用物理化学理论知识，设计和开展物理化学实验，并能对实验数据进行分析与解释，得到合理有效的结论。

二组分气液平衡相图的绘制、凝固点降低测定摩尔质量、电导法测定弱电解质的解离常数、蔗糖水解速率常数的测定、活性炭吸附水中有机污染物

实验教学

实验报告

四、教学课时安排

（一）学时分配

主题或知识点

教学内容

总学时

学时

完成课程

教学目标

讲课

实验

实践

主题或知识点1

气体的pVT性质

2

2

0

0

1

主题或知识点2

热力学第一定律

6

6

0

0

1

主题或知识点3

热力学第二定律

6

6

0

0

1

主题或知识点4

多组分系统热力学

5

2

3

1

主题或知识点5

相平衡

8

4

4

0

1

主题或知识点6

化学动力学

7

4

3

0

2

主题或知识点7

电化学

7

4

3

2

主题或知识点8

界面现象

7

4

3

2

合计

48

32

16

0

（二）实践教学安排（指含有实验或实践内容的课程）

序号

实验/实践项目名称

实验/实践学时

实验/实类型

实验/实要求

每组

人数

备注

1

双液系平衡相图的绘制

4

综合性

必