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1、《物理化学》教学大纲（工业分析专业本科）延安大学化学与化工学院物理化学教研室2003年8月工业分析专业(本科)物理化学教学大纲一、本课程的目的和任务物理化学是个化学转专业的一门基础理论课。本课程的目的是在已学过一些先行课程的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律及原理和方法。一方面对己学的课程(如《无机化学》《分析化学》等)中某些内容加深理解,另一方面可增强化学教学中分析问题和解决问题的能力,从而提高中学化学教学质量。物理化学的理论研究方法有热力学方法、动力学方法、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，对化学教
2、育专业学生来说，热力学方法及宏观上内容是主要的、基本的，后两种方法及内容的重要性正在日益增加，要求初步了解统计热力学方法。本课程主要包括化学热力学、统计热力学、化学动力学和电化学等四个部分。通过讲授、自学、习题课、演算习题等教学环节使学生掌握各章中所提出的教学要求,达到本课程的目的。为了培养学生的独立工作能力,讲授内容应分清主次,在注意系统性的原则下,着重讲解教材的重点和难点。对教材中带星号的章节,可按教学的实际情况取舍或作为课外阅读材料。习题课是重要的教学环节,教师必须予以重视。物理化学实验己作为一门独立课程开设,不属本教学大纲的范围。二、讲授大纲与各章的基本要求绪论着重阐明物理化学的意
3、义,介绍学习物理化学的方法。基本内容：1、物理化学概论(含义、内容和任务、方法、地位和发展简史)。2、怎样学习物理化学第一章热力掌第-定律通过本章的教学使学生初步了解热力学的方法,建立内能与焓是状态函数的概念,并理解状态函数的性质,理解热力学第一律,并能应用于物理化学过程。理解可逆过程和最大功的含义。本章是物理化学的核心内容。基本要求：1、必须使学生弄清楚热力学的一些基本概念。2、应使学生知道热、功和内能这三者的区别与联系。3、必须使学生充分理解状态函数的意义及数学特性。4、应使学生熟练理想气体在等温、等容、等压与绝热过程中ΔU、ΔH、Q和W的计算。5、热化学部分应使学生知道第一定律与盖斯
4、定律的关系。基尔戈夫定律的由来并熟悉这两个定律的应用。6、可逆过程与最大功是本章的重点和难点,学生必须较好地掌握这两个基本概念。基本内容:一、热力学基本概念1、热力学的内容、方法和局限性2、体系与环境3、体系的状态与性质4、过程与途径5、状态函数与全微分性质二、热和功1、热2、功〈体积功与非体积功、功的一般计算公式)三、热力学第一定律1、理解热力学第一定律的叙述及数学表达式。2、掌握内能、功、热的计算四、焓明了热力学焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔反应焓等概念及掌握其计算方法五、热容Cp和Cv的关系六、热力学第一定律的应用(理想气体、相变过程、化学过程、盖.吕萨克实验〉七、焦耳
5、一汤姆逊实验1、焦耳一汤姆逊实验2、焦耳一汤姆逊系数及焦耳一汤姆逊倒转温度3、气体的液化八、化学反应的热效应1、等压热效应与等容热效应2、反应进度3、热化学方程式九、热化学基本定律及热效应的计算1、盖斯定律2、由热化学数据(燃烧热、生成热)计算反应热效应3、溶解热与稀释热4、由键焓估算标准生成热十、反应热效应与温度的关系1、基尔戈夫定律2、绝热反应——非等温反应*3、关于热效应计算的应用(合成氨反应、火焰最高温度等)十一、可逆过程与最大功1、可逆过程的意义与特征2、理想气体的可逆膨胀或压缩3、可逆循环过程的体积功——卡诺循环第二章热力学第二定律本章亦是核心内容之一,主要讨论体系过程的方向与
6、限度,熵与熵增加原理是本章的难点和重点。熵的统计意义能使学生初步理解熵与第二定律的初步微观含义。热力学第三定律为以后计算物质的熵值与其它热力学函数提供根据。由于化学反应一般可控制在恒温恒压下进行,故吉布斯自由能的引入也是本章的重要内容之一,化学势是讨论敞开体系与多组分体系的有用函数。基本要求：:1、了解一切自发过程的共同特征,明确热力学第二定律的意义。2、明确从卡诺热机得出克劳修斯原理和熵函数的逻辑性,从而理解克劳修斯不等式的重要性与熵函数的概念。3、熟记并理解S、F、G的定义与各热力学函数间的关系。4、明确每一热力学函数只有在特定条件下才能作为过程方向和限度的判据,熟练ΔS和ΔG的计算与
7、应用。5、熵的统计意义和热力学第三定律只作一般性了解。6、初步理解化学势与标准态的概念与意义。基本内容：一、一切自发过程的共同特征二、热力学第二定律的表述法:克劳修斯和开尔文说法三、卡诺原理四、过程的热温商与熵函数1、克劳修斯原理2、可逆过程的热温商和熵的概念3、不可逆过程的热温商与熵变五、过程的方向和限度的判据1、热力学第二定律的数学表示式2、熵增加原理*3、熵与“无用能”六、熵的统计意义1、过程自发进行的微观本质2、
