物理化学课程规范讲授.docx
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物理化学课程规范讲授
《物理化学下》课程规范(讲授)
课程号
HBX250025
课程名称
《物理化学下》
课程英文
名称
PhysicalChemistry
总学时数
/周数
32/8
学分
2
讲授学时
32
实验学时
0
实习
周数
0
开课单位
理工学院
适用专业
化学工程与工艺、制药工程
课程类别
专业教育课程
修读方式
必修
先修课程
高等数学、无机化学、有机化学、分析化学
考核方式
考核方式:
考试
成绩构成比例:
总成绩=平时成绩×30%+卷面成绩×70%
平时成绩:
出勤率×20%+作业×80%
教材及主要教学参考书
教科书:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
主要参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
课程简介
物理化学是化学课程体系的核心内容,是化工和制药专业必修的一门专业基础课程。
本课程主要包括化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、表面化学和胶体化学等几个部分,主要对化学变化及其相关物理变化运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究化学运动形式的普遍规律。
能力培养任务
通过本课程的学习,使学生进一步扩大知识面,打好专业基础,了解化学变化过程中的一些基本规律,加深对已学过的无机化学、分析化学、有机化学的理解比较牢固的掌握物理化学基础理论知识和计算方法;进一步培养学生独立思考和独立解决问题的能力,以至今后的实践中能得到启发和帮助;培养学生独立进行物理化学实验和自学一般物理化学书刊,以提高理论联系实际的能力。
一、课程概况
二、课程知识、能力体系
《物理化学》课程知识(能力)体系
序号
知识单元描述
知识点
对应能力
学时
要求
1
第八章
电解质溶液
电解质水溶液的导电机理;电导、电导率、摩尔电导率、迁移数、迁移率等概念;电导的测定及其应用。
明确电导、电导率、摩尔电导率、迁移数、迁移率等概念;掌握电导的测定及其应用
6
掌握
2
第九章
可逆电池的电动势及其应用
电池表示式与电池反应的“互译”,能斯特方程及其应用。
掌握电动势的计算,熟悉热力学函数变化值、平衡常数与电动势的关系
6
掌握
3
第十章
电解与极化作用
极化、过电位、分解电压等概念,分解电压和析出电位的应用。
了解电极极化的原因、极化的机理
2
熟悉
4
第十一章
化学动力学基础
(一)
简单级数反应的特征及其速率公式的应用,测定反应级数的方法,阿仑尼乌斯公式及其应用。
掌握简单级数反应的特征和测定反应级数的几种方法。
6
掌握
5
第十二章
化学动力学基础
(二)
碰撞理论、过渡态理论和单分子理论的基本思想
了解碰撞理论、过渡态理论和单分子理论的基本思想
2
熟悉
6
第十三章
表面物理化学
表面自由能、表面张力等概念,杨-拉普拉斯公式、Kelvin公式、吉布斯吸附等温式的应用;朗格缪尔吸附理论要点。
用杨-拉普拉斯公式、Kelvin公式、吉布斯吸附等温式等解释一些现象。
6
掌握
7
第十四章
胶体分散系统和大分子溶液
胶体分散体系的特点
胶体分散体系的特点
4
掌握
“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度,填写:
了解、熟悉、掌握。
三、教学内容及基本要求
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
6
章
第八章电解质溶液
教学目的
和要求
1.理解电解质水溶液的导电机理和离子的迁移;
2.明确电导、电导率、摩尔电导率、迁移数、迁移率等概念;
3.理解离子独立移动定律,掌握电导的测定及其应用;
4.明确离子活度、平均活度和平均活度系数的概念,了解强电解质溶液理论的基本观点和公式。
重点和难点
重点:
电解质水溶液的导电机理;电导、电导率、摩尔电导率、迁移数、迁移率等概念;电导的测定及其应用。
难点:
对电解质溶液电导、电导率、摩尔电导率等概念及其计算公式的理解和应用。
“三基”分析
基本知识:
电导、电导率、摩尔电导率、迁移数、迁移率、离子活度、平均活度和平均活度系数的定义及应用;
基本理论:
法拉第定律、离子独立移动定律
基本方法:
实验、数学归纳法
教学内容与
学时分配
8.1电化学中的基本概念和电解定律(1学时)
8.2离子的电迁移率和迁移数(1.5学时)
8.3电解质溶液的电导(2.5学时)
8.4电解质的平均活度和平均活度系数(0.5学时)
8.5强电解质溶液理论简介(0.5学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式,多种教学手段相互补充,使课堂教学与实验教学相结合。
2.启发引导为主,从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合,借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段:
1.通过多媒体图片、课堂现场实例计算演示,充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
P55-59:
1、3、6、10、12、15、21
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
可适当对Debye-Huckel极限公式和离子液体等内容简单介绍。
制定者:
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
6
章
第九章可逆电池的电动势及其应用
教学目的
和要求
1.熟悉电化学惯用的电极名称和符号,掌握电池表示方法及其与电池反应的“互译”;
2.掌握能斯特方程及其应用,理解标准电极电位的意义和用途;掌握电动势的测量原理和计算方法;
3.熟悉热力学函数变化值、平衡常数与电动势、电极电位的关系,了解电动势和电极电位产生的原因。
重点和难点
重点:
电池表示式与电池反应的“互译”,能斯特方程及其应用。
难点:
有关电动势的计算及其应用
“三基”分析
基本知识:
电极名称和符号;标准电极电位和电动势的计算
基本理论:
能斯特方程
基本方法:
数学演绎法
教学内容与
学时分配
9.1可逆电池和可逆电极(0.5学时)
9.2电动势的测定(1学时)
9.3可逆电池的书写方法及电动势的取号(0.5学时)
9.4可逆电池的热力学(1学时)
9.5电动势产生的机理(1学时)
9.6电极电势和电池的电动势(1学时)
9.7电动势测定的应用(1学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式,多种教学手段相互补充,使课堂教学与实验教学相结合。
2.启发引导为主,从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合,借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段:
1.通过多媒体图片、课堂现场实例计算演示,充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
P109-116:
1、2、5、11、12、16、19、25
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
有时间可适当介绍新型电池等内容。
制定者:
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
2
章
第十章电解与极化作用
教学目的
和要求
1.了解电极极化的原因、极化的分类、极化的机理;
2.理解过电位、分解电压等概念,掌握分解电压和析出电位计算;
3.了解电化学腐蚀的机理和防腐方法。
重点和难点
重点:
极化、过电位、分解电压等概念,分解电压和析出电位的计算及其应用。
难点:
分解电压和析出电位的计算及其应用。
“三基”分析
基本知识:
极化、过电位、分解电压的定义及相关计算
基本理论:
极化机理
基本方法:
数学演绎法
教学内容与
学时分配
10.1分解电压(0.5学时)
10.2极化作用(1学时)
10.3电解时电极上的竞争反应(0.3学时)
10.4金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化(0.2学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式。
2.启发引导为主,从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合,借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段:
通过多媒体图片、课堂现场实例演示,调动学生的学习积极性。
本章思考题
P150-153:
1、4
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
本章仅做简单介绍
制定者:
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
6
章
第十一章化学动力学基础
(一)
教学目的
和要求
1.明确基元反应、简单反应、复杂反应、反应分子数、反应级数、速率常数等概念,熟悉反应速率的表示方法。
2.掌握具有简单级数反应的速率公式及其应用。
3.了解典型复杂反应和链反应的动力学特征及速率方程的建立。
4.阿仑尼乌斯公式的应用,正确理解活化能的概念。
重点和难点
重点:
简单级数反应的特征及其速率公式的应用,测定反应级数的方法,阿仑尼乌斯公式及其应用。
难点:
动力学基本公式的综合应用
“三基”分析
基本知识:
零级、一级和二级反应速率方程的积分式及其应用
基本理论:
阿仑尼乌斯公式
基本方法:
稳态近似法,平衡态近似法
教学内容与
学时分配
11.1化学动力学的任务和目的(0.2学时)
11.2化学反应速率的表示法(0.3学时)
11.3化学反应的速率方程(0.5学时)
11.4具有简单级数的反应(2学时)
11.5几种典型的复杂反应(1学时)
11.7温度对反应速率的影响(1学时)
11.8活化能(0.5学时)11.9链反应(0.5学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式。
2.线上教学与线下教学相结合。
教学手段:
通过多媒体图片、课堂现场实例计算演示。
本章思考题
P216-224:
1、4、9、12、22
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
本章内容比较简单,注意基本概念的讲解
制定者:
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
2
章
第十二章化学动力学基础
(二)
教学目的
和要求
1.了解阈能、频率因子、活化熵、活化焓的含义;
2.理解碰撞理论、过渡态理论和单分子理论的基本思想及应用。
重点和难点
重点:
碰撞理论、过渡态理论和单分子理论的基本思想。
难点:
碰撞理论、过渡态理论、单分子理论的应用。
“三基”分析
基本知识:
阈能、频率因子、活化熵、活化焓的含义
基本理论:
碰撞理论、过渡态理论、单分子理论
基本方法:
数学归纳法
教学内容与
学时分配
12.1碰撞理论(1学时)
12.2过渡状态理论(0.5学时)
12.3单分子反应理论(0.5学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式;
2.线上教学与线下教学相结合。
教学手段:
1.通过多媒体图片、课堂现场实例计算演示。
本章思考题
P305-310:
1、6、9、16、24
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
反应碰撞和过渡状态理论只要求了解,计算和推导不作要求。
制定者:
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
6
章
第十三章表面物理化学
教学目的
和要求
1.明确表面自由能、表面张力的概念,会用杨-拉普拉斯公式、Kelvin公式、吉布斯吸附等温式等解释一些现象。
2.了解表面活性物质的性质和用途。
理解物理吸附与化学吸附的区别、化学吸附与催化反应之间的关系;
3.掌握朗格缪尔吸附理论要点,了解弗伦德利希等温式、BET多分子层吸附等温式。
重点和难点
重点:
表面自由能、表面张力等概念,杨-拉普拉斯公式、Kelvin公式、吉布斯吸附等温式的应用。
难点:
对表面自由能、表面张力等概念的理解,一些基本公式的应用。
“三基”分析
基本知识:
表面自由能、表面张力的定义及扩展应用
基本理论:
杨-拉普拉斯公式、Kelvin公式、朗格缪尔吸附理论
基本方法:
数学归纳法
教学内容与
学时分配
13.1表面张力及表面吉布斯自由能(1学时)
13.2弯曲液面的附加压力和蒸气压(1学时)
13.3溶液的表面吸附(1.5学时)
13.6液-固界面——润湿作用(0.5学时)
13.7表面活性物质及其作用(0.5学时)
13.8固体表面的吸附(1.5学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.以多媒体教学为主、板书为辅。
2.启发引导为主,线上教学与线下教学相结合。
教学手段:
1.通过多媒体图片、课堂举例,充分调动学生的积极性。
本章思考题
P399-403:
1、2、4、5、8、13、17、22
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
本章内容比较实用。
结合实际讲解会引起学生的兴趣。
制定者:
理论教学部分(按章节顺序填写)学时:
4
章
第十四章胶体分散系统和大分子溶液
教学目的
和要求
1.理解胶体分散体系的特点;
2.掌握胶体分散体系的稳定性、动力学性质、光学性质以及电学性质;
3.了解双电层理论的要点。
重点和难点
重点:
胶体分散体系的特点
难点:
双电层理论和ξ电势
“三基”分析
基本知识:
胶体分散体系的几大特性
基本理论:
双电层理论
基本方法:
实验
教学内容与
学时分配
14.1胶体和胶体的基本特征(0.5学时)
14.2溶胶的制备和净化(0.5学时)
14.3溶胶的动力性质(0.5学时)
14.4溶胶的光学性质(0.5学时)
14.5溶胶的电学性质(0.5学时)
14.6双电层理论和ξ电势(1学时)
14.7胶体的稳定性和聚沉作用(0.5学时)
教学方法与
教学手段
教学方法:
1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅、实例计算演示”的方式,多种教学手段相互补充,使课堂教学与实验教学相结合。
2.启发引导为主,从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合,借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段:
1.通过多媒体图片、课堂现场实例计算演示,充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
P480-483:
3、5、6
主要
参考资料
教材:
南京大学化学化工学院主编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2006.
参考书:
天津大学物理化学教研室编.《物理化学》(第五版)下册.北京:
高等教育出版社,2009.
备注
本章内容比较实用。
结合实际讲解会引起学生的兴趣。
制定者:
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