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《物理化學(xué)》課程教學(xué)大綱

簡(jiǎn)介：

物理化學(xué)課程是化工類專業(yè)重要理論基礎(chǔ)課，其內(nèi)容主要包括：化學(xué)熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)三大部分。其先行課要求學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)。

物理化學(xué)是從化學(xué)變化和物理變化聯(lián)系入手，采用數(shù)學(xué)的手段研究化學(xué)變化的規(guī)律的一門科學(xué)。研究方法多采取理想化方法，集抽象思維和形象思維，其實(shí)驗(yàn)是采用物理實(shí)驗(yàn)的方法。

化學(xué)熱力學(xué)采用經(jīng)典的熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第三定律，從宏觀上研究化學(xué)變化過(guò)程的規(guī)律，通過(guò)理論計(jì)算來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的方向和限度（化學(xué)平的衡位置）、以及平衡狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)的相變化、界面變化、電化學(xué)變化、膠體化學(xué)變化的規(guī)律，同時(shí)，研究影響這些變化規(guī)律的因素（如：溫度、壓力、濃度、組成等等）。

統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)則從微觀上，用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，研究化學(xué)反應(yīng)的變化規(guī)律。試圖通過(guò)理論的計(jì)算熱力學(xué)的狀態(tài)函數(shù)。

化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理，以及影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件（如：溫度、壓力、濃度、組成、催化劑等等）。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的條件控制化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的研究，確定化學(xué)反應(yīng)的速率方程。

第一章氣體的pVT性質(zhì)

考核內(nèi)容：

一、理想氣體的狀態(tài)方程

二、理想氣體混合物

三、氣體的液化及臨界參數(shù)

四、真實(shí)氣體狀態(tài)方程

五．對(duì)應(yīng)狀態(tài)原理及普遍化壓縮因子圖

第二章熱力學(xué)第一定律

考核內(nèi)容：

一、熱力學(xué)基本概念

二、熱力學(xué)第一定律

三、恒容熱、恒壓熱，焓

四、熱容，恒容變溫過(guò)程、恒壓變溫過(guò)程1．熱容

五、焦?fàn)枌?shí)驗(yàn)，理想氣體的熱力學(xué)能、焓

七、相變化過(guò)程1．相變焓

八、化學(xué)計(jì)量數(shù)、反應(yīng)進(jìn)度和標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓

九、由標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓與標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓

十、節(jié)流膨脹與焦?fàn)?mdash;—湯姆遜效應(yīng)

第三章熱力學(xué)第二定律

考核內(nèi)容：

一、卡諾循環(huán)

二、熱力學(xué)第二定律

三、熵,熵增加原理

四、單純pVT變化熵變的計(jì)算

五、相變過(guò)程熵變的計(jì)算

六、熱力學(xué)第三定律和化學(xué)變化過(guò)程熵變的計(jì)算

七、亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)

八、熱力學(xué)基本方程

九、克拉佩龍方程

十、吉布斯一亥姆霍茲方程和麥克斯韋關(guān)系式

第四章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

考核內(nèi)容：

一、偏摩爾量

二、化學(xué)勢(shì)

三、氣體組分的化學(xué)勢(shì)

四、拉烏爾定律和亨利定律

五、理想液態(tài)混合物

六、理想稀溶液

七、稀溶液的依數(shù)性

*八、逸度與逸度因子

*九、活度及活度因子

第五章化學(xué)平衡

考核內(nèi)容：

一、化學(xué)反應(yīng)的等溫方程

二、理想氣體化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

三、溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響

四、其它因素對(duì)理想氣體化學(xué)平衡的影響

*五、同時(shí)反應(yīng)平衡組成的計(jì)算

*六、真實(shí)氣體反應(yīng)的化學(xué)平衡

*七、混合物和溶液中的化學(xué)平衡

第六章相平衡

考核內(nèi)容：

一、相律

二．杠桿規(guī)則

三、單組分系統(tǒng)相圖

四、二組分理想液態(tài)混合物的氣一液平衡相圖

五、二組分真實(shí)液態(tài)混合物的氣一液平衡相圖

六、二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)及完全不互溶系統(tǒng)的氣一液平衡相圖

七、二組分固態(tài)不互溶系統(tǒng)液一固平衡相圖

八、二組分固態(tài)互溶系統(tǒng)液一固平衡相圖

九、生成化合物的二組分凝聚系統(tǒng)相圖

第七章電化學(xué)

考核內(nèi)容：

一、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律

二、離子遷移數(shù)

三、電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率

四、電解質(zhì)的平均離子活度因子及德拜一休克爾極限公式

五、可逆電池及其電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定

六、原電池?zé)崃�學(xué)

七、電極電勢(shì)和液體接界電勢(shì)

八、電極的種類

九、原電池設(shè)計(jì)舉例

*十、分解電壓

*十一、極化作用

第九章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)初步

考核內(nèi)容：

一、粒子各種運(yùn)動(dòng)形式的能級(jí)及能級(jí)的簡(jiǎn)并度

二、能級(jí)分布的微觀狀態(tài)數(shù)及系統(tǒng)的總微態(tài)數(shù)

三、最概然分布與平衡分布

四、玻耳茲曼分主配分函數(shù)

五、熱力學(xué)性質(zhì)與配分函數(shù)之間的關(guān)系

六、粒子配分函數(shù)的計(jì)算

七、熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算

八、系統(tǒng)熵的統(tǒng)計(jì)意義及熵的計(jì)算

九、理想氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)衡常數(shù)

第十章界面現(xiàn)象

考核內(nèi)容：

一、界面張力

二、彎曲液面的附加壓力及其后果

三、固體表面

四、液一固界面

五、溶液表面

第十一章化學(xué)動(dòng)力學(xué)

考核內(nèi)容：

一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程

二、速率方程的積分形式

三、速率方程的確定

四、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，活化能

五、典型復(fù)合反應(yīng)

六、復(fù)合反應(yīng)速率的近似處理法

七、鏈反應(yīng)

八、氣體反應(yīng)的碰撞理論

九、勢(shì)能面與過(guò)渡狀態(tài)理論

第十二章膠體化學(xué)

考核內(nèi)容：

一、膠體的制備

二、膠體系統(tǒng)的光學(xué)性質(zhì)

三、膠體系統(tǒng)的動(dòng)力性質(zhì)

四、溶膠系統(tǒng)的電學(xué)性質(zhì)

五、溶膠的穩(wěn)定與聚沉

六．懸浮液

七、乳狀液

八、泡沫

九、氣溶膠

十、高分子化合物溶液的滲透壓和粘度

十一、高分子溶液的鹽析、膠凝作用與凝膠的溶脹