工科化工类专业《物理化学》教学大纲

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1、物理化学教学大纲一、课程基本信息课程中文名称物理化学课程英文名称PhysicalChemistry课程类别必修适用专业化学工程、生物工程、环境工程、制药工程、高分子材料工程等本科专业开课学期春、秋总学时96学时总学分3.5预修课程基础化学、有机化学、高等数学物理化学是化学学科中的一个重要学科，它借助数学、物理学等基础科学的理论及课程简介其提供的实验手段，研究化学科学中的原理和方法，研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论的学科，是化学的理论基础。1、刘俊吉等编写，《物理化学》上、下册，第五版，高教教育出版社，2009年主要教学参考书2、张

2、丽丹等编写《物理化学简明教程》，第一版，高等教育出版社，2011年1、付献彩主编，《物理化学》上、下册，第五版，高等教育出版社，2005年2、北京化工大学编，《物理化学例题与习题》第二版，化学工业出版社，2005年其他参考书3、王文清等《物理化学习题精解》上、下册，科学出版社，2000年4、P.W.Atkins.《PhysicalChemistry》Seventhed.OxfordUniversityPress,1991年5、RA.Alberty《PhysicalChemistry》Fifthed.TohnWiley&Sons,Inc.197

3、9年二、课程教育目标1．通过物理化学的学习使学生掌握物理化学的基本内容、基本知识，更需注意方法的学习，努力去实践。这几个要点互相渗透，相辅相成，有正确的研究与学习方法，才能更好的掌握理论的基本内容与知识，并指导实践，学习中坚持理论与实践相结合，才能更深刻的理解与运用理论，并在解决实际问题中，掌握理论和方法，培养创新能力。2．学会用数学、物理的原理解决热力学证明题的推演，逸度、活度的计算、在相图的应用，及在统计热力学中众多的计算。3．本课程除了一般的科学研究方法，还有课程自身特有的理论方法：热力学方法、量子力学方法及统计热力学方法。(1)热力学

4、方法--------宏观的方法热力学方法的主体是：归纳与演绎。热力学研究大量粒子组成的宏观系统。在热力学的三个经验定律的基础上，根据实验测出的物质的P、V、T性质和热数据（热容、相变焓、反应焓等）。借助数学原理（全微分）。通过归纳（由特殊到一般的过程）与演绎（严格的数学推演）得到一系列的热力学方程式和结论，用以解决物质变化（p、V、T变化、相变、化学变化）过程的能量效应、方向和限度，为上述过程的实现提供最佳的热力学控制条件。热力学方法的特点是：不涉及物质粒子的内部微观结构，结论严谨。(2)量子力学方法---------微观的方法量子力学研究个

5、别微观粒子所遵循的力学规律，得到物质的微观特性，如：分子结构、平动能级、转动能级、振动能级、分子间力等。(3)统计热力学方法---------从微观到宏观的方法统计热力学研究大量粒子组成的宏观系统。研究如何由粒子的微观力学性质（分子质量、转1动惯量、振动频率）通过求统计概率的方法，得到系统的宏观性质（如热力学能、热容、熵等）。以上方法对化学化工类学生学习物理化学要求是：掌握热力学方法，理解统计热力学方法，了解量子力学方法。4．掌握物理化学在热力学归纳演绎中状态函数法、极值法、偏离理想的模型法（如为研究实际气体PVT行为提出理想气体的模型，引出

6、压缩因子的概念，为研究实际液态混合物气-液平衡规律，而提出理想液态混合物的模型，引出活度的概念等）。化学动力学中有研究简单级数反应的线性方法，研究复合反应动力学的稳态近似法和平衡近似等。5．学会物理化学中采用了反映物质的性质随某些变量发生变化的规律的三种方法：（1）数据列表法：通过列表显示物理量之间的关系（例：H2O在不同温度下蒸汽压数据表）（2）图形法：用曲线或直线表示物理量之间的变化规律（水的气-液平衡p-T图）（3）解析式法：用数学方程式总结出物理量之间的变化规律（Clapeyron-Clasusius方程）三、理论教学内容与要求平衡篇

7、物理化学的平衡篇主要研究平衡规律：当系统的一个平衡态由于条件变化而变化为另一个平衡态时，能量、体积和各物质的数量变化的规律。平衡篇共6章，第1章物质的pVT性质，主要介绍理想气体和真实气体的pVT关系及普遍化计算。第2章和第3章介绍热力学定律、热力学基本方程及纯物质特性。第4章介绍多元系统的热力学特性。第5章介绍化学平衡规律。第6章介绍相平衡规律。第一章绪论及物质的pVT性质（4学时）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

8、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