1、物理化學(xué)教學(xué)大綱（四年制本科. 試行）課程編號(hào)：03010107課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)必修課使用專(zhuān)業(yè)：化學(xué)開(kāi)設(shè)學(xué)期：第五、六學(xué)期考核方式：閉卷筆試一、教學(xué)目的與任務(wù)本課程的教學(xué)目的是：使學(xué)生在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的基礎(chǔ)上，比較系統(tǒng)地獲得物理化學(xué)的基本理論、基本知識(shí)、基本技能及學(xué)習(xí)物理化學(xué)的基本思想和方法；在創(chuàng)造性思維、了解自然科學(xué)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力方面獲得初步的訓(xùn)練，使學(xué)生在本科階段受到物理化學(xué)基本理論、基本知識(shí)和基本技能的系統(tǒng)培養(yǎng)，為培養(yǎng)具有寬廣知識(shí)基礎(chǔ)和基本技能，能夠勝任中學(xué)化學(xué)教學(xué)的教師及能夠適應(yīng)未來(lái)發(fā)展需要的專(zhuān)業(yè)人才打好基礎(chǔ)，并滿(mǎn)足目前碩士化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程入學(xué)考試的要求。二

2、、與其它專(zhuān)業(yè)課程的關(guān)系物理化學(xué)又稱(chēng)為理論化學(xué)，是整個(gè)化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠幫助學(xué)生更加深刻地從本質(zhì)上理解無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)等領(lǐng)域的內(nèi)容和知識(shí)；可以為“系統(tǒng)物理化學(xué)”中的后續(xù)課程和發(fā)展能力(繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力，表述和應(yīng)用知識(shí)的能力，發(fā)展和創(chuàng)造知識(shí)的能力等)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、學(xué)時(shí)數(shù)及分配本課程總學(xué)時(shí)為144（36周，周課時(shí)4），其中課堂教學(xué)122學(xué)時(shí)，習(xí)題課與課堂討論16學(xué)時(shí)，考核6學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)分配表章 節(jié) 標(biāo) 題學(xué)時(shí)分配講授實(shí)驗(yàn)習(xí)題測(cè)試第1章緒論2第2章熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用142第3章熱力學(xué)第二定律1223第4章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)161第5章溶液81第6章相平衡101第7章化

3、學(xué)平衡101第8章膠體和界面化學(xué)141第9章電解質(zhì)溶液101第10章可逆電池電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用1023第11章電解和極化作用81第12章化學(xué)動(dòng)力學(xué)303合計(jì)12216 6四、講授內(nèi)容與要求：（分章節(jié)）本大綱根據(jù)教育部理科化學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)“理科化學(xué)專(zhuān)業(yè)化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容”，以四年制本科人才培養(yǎng)規(guī)格為目標(biāo)，按照物理化學(xué)學(xué)科的理論知識(shí)體系，提出了具體的教學(xué)要求。第一章 緒論【教學(xué)要求】1、了解化學(xué)與物理學(xué)之間的緊密聯(lián)系；2、了解物理化學(xué)的目的和內(nèi)容；3、了解物理化學(xué)的研究方法，尤其是該學(xué)科獨(dú)有的研究方法；4、了解物理化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史；5、掌握物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、 物理化學(xué)的目的和內(nèi)容。

4、2、 物理化學(xué)的研究方法。3、物理化學(xué)的建立與發(fā)展。4、物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法。第二章 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用【教學(xué)要求】1、掌握熱力學(xué)的一些基本概念，如體系、環(huán)境、狀態(tài)、功、熱量、變化過(guò)程等。2、明確熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)能的概念。明確熱和功只有在體系與環(huán)境有能量交換時(shí)才有意義。熟知功和熱正負(fù)號(hào)的取號(hào)慣例。3、明確準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程的意義。4、明確U及H都是狀態(tài)函數(shù)，以及狀態(tài)函數(shù)的特性。5、較熟練地應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算理想氣體在等溫、等壓、等容、絕熱等過(guò)程中的U、H、Q及W 。6、能熟練地應(yīng)用生成焓，燃燒焓來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)熱，會(huì)應(yīng)用基爾霍夫定律和赫斯定律。7、了解卡諾循環(huán)的意義以及理想氣體

5、在諸過(guò)程中熱、功的計(jì)算。熟悉可逆熱機(jī)效率的表達(dá)式?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、熱力學(xué)的一些基本概念。2、熱力學(xué)第一定律。3、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程。4、焓。5、熱容。6、熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用。7、理想氣體的卡諾循環(huán)。8、焦耳湯姆遜效應(yīng)。9、等壓熱效應(yīng)與等容熱效應(yīng)、反應(yīng)進(jìn)度、赫斯定律、生成焓、燃燒焓、基爾霍夫定律。第三章 熱力學(xué)第二定律【教學(xué)要求】1、明確熱力學(xué)第二定律的意義，了解自發(fā)變化的共同特征。2、了解熱力學(xué)第二定律與卡諾定理的聯(lián)系。理解克勞修斯不等式的重要性。3、熟記熱力學(xué)函數(shù)U、H、S、F、G的定義，了解其物理意義。4、熟練地計(jì)算一些簡(jiǎn)單過(guò)程中的S、H和G，以用如何利用范霍夫等溫式來(lái)判別化

6、學(xué)變化的方向。5、明確S、G和F在特殊條件下的物理意義，如何應(yīng)用它來(lái)判別過(guò)程的性質(zhì)及變化的方向和限度。6、較熟練地運(yùn)用吉布斯亥姆霍茲公式、克拉貝龍和克勞修斯克拉貝龍方程式。7、了解熵的統(tǒng)計(jì)意義。8、明確偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)的意義，了解它們之間的區(qū)別。9、了解熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容，明確規(guī)定熵值的意義、計(jì)算及其應(yīng)用。10、了解熵流和熵產(chǎn)生的內(nèi)容，會(huì)應(yīng)用熵流判據(jù)?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、自發(fā)過(guò)程，熱力學(xué)第二定律。2、卡諾定律。3、熵的概念。 4、克勞修斯不等式與熵增加原理。5、熵變的計(jì)算與熵判據(jù)的應(yīng)用。6、熵的統(tǒng)計(jì)意義。7、赫姆霍茨自由能函（F）和吉布斯自由能（G）。8、G的計(jì)算與應(yīng)用。9、過(guò)程性質(zhì)的判據(jù)、變化

7、方向和限度的判據(jù)。10、幾個(gè)熱力學(xué)函數(shù)間的關(guān)系式。11、克拉貝龍方程式和克勞修斯克拉貝龍方程式。12、多組分體系中物質(zhì)的偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)。13、熱力學(xué)第三定律與規(guī)定熵。14、熵產(chǎn)生和熵流。第四章 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)【教學(xué)要求】1、了解什么是最概然分布。2、了解最概然分布的微觀狀態(tài)數(shù)和整個(gè)體系的微觀狀態(tài)數(shù)之間的關(guān)系。3、了解配分函數(shù)，理解配分函數(shù)的物理意義。4、了解定位體系與非定位體系的熱力學(xué)函數(shù)間的差別。5、了解平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)對(duì)熱力學(xué)函數(shù)的貢獻(xiàn)，了解公式的推導(dǎo)過(guò)程。6、了解什么是玻色愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)。7、了解配分函數(shù)及其熱力學(xué)函數(shù)、平衡常數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的研究

8、方法、統(tǒng)計(jì)體系的分類(lèi)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本假定。2、玻茲曼統(tǒng)計(jì)。3、玻色愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)介。4、配分函數(shù)。5、各配分函數(shù)的求法及其對(duì)熱力學(xué)函數(shù)的貢獻(xiàn)。6、分子的全配分函數(shù)。7、熱力學(xué)函數(shù)、平衡常數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。第五章 溶液【教學(xué)要求】1、熟悉溶液濃度的各種表示法及其相互關(guān)系。2、了解什么是理想溶液，理想溶液有哪些通性。3、了解拉烏爾定律和亨利定律的區(qū)別。4、了解逸度和活度的概念，并能對(duì)活度和活度系數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。5、熟記溶液中各組分化學(xué)勢(shì)的表示法、各組分標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的區(qū)別。6、了解理想稀溶液依數(shù)性公式的推導(dǎo)，能運(yùn)用依數(shù)性的公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、溶液組成的表示法及其相互關(guān)系。2、

9、拉烏爾定律和亨利定律。3、混合氣體中各組分的化學(xué)勢(shì)、逸度和逸度系數(shù)。4、理想溶液的定義、通性及各組成的化學(xué)勢(shì)。5、理想稀溶液中各組分的化學(xué)勢(shì)。6、稀溶液的依數(shù)性。7、吉布斯杜亥姆公式和杜亥姆馬居耳公式。8、非理想溶液中各組分的化學(xué)勢(shì)、活度和活度系數(shù)及其計(jì)算。第六章 相平衡【教學(xué)要求】1、了解相、組分?jǐn)?shù)和自由度意義。2、了解相律的推導(dǎo)過(guò)程及其在相圖中的應(yīng)用。3、了解杠桿規(guī)則在相圖中的應(yīng)用。4、根據(jù)相圖能繪出步冷曲線，或者根據(jù)步冷曲線能繪出簡(jiǎn)單的相圖。5、在雙液系中以完全互溶的雙液系為重點(diǎn)了解其p x 圖和 T x 圖，了解蒸餾和精餾的基本原理。6、在二組分液固體系中，以簡(jiǎn)單低共熔物的相圖為重點(diǎn)，

10、了解相圖的繪制及其應(yīng)用。7、對(duì)三組分體系，了解鹽水體系相圖的應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、多相體系平衡的一般條件。2、相、組分?jǐn)?shù)、自由度、相律的推導(dǎo)。3、單組分體系的相圖。4、二組分體系（理想的完全互溶雙液系、非理想的完全互溶雙液系、部分互溶的雙液系、不互溶的雙液系、簡(jiǎn)單的低共熔物、形成化合物的體系、部分互溶固溶體）的相圖及其應(yīng)用。5、三組分體系的相圖及其應(yīng)用。第七章 化學(xué)平衡【教學(xué)要求】1、能夠從化學(xué)勢(shì)的角度理解化學(xué)平衡的意義。2、了解如何從平衡條件導(dǎo)出化學(xué)反應(yīng)等溫式，并能較熟練地應(yīng)用這個(gè)公式。3、掌握均相和多相反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式。4、理解的意義，能應(yīng)用估計(jì)反應(yīng)的可能性。5、熟悉K0、KP 、K

11、x 、Kc 和Kn間的關(guān)系。6、能較熟練地進(jìn)行平衡常數(shù)和平衡組成的計(jì)算。7、了解化學(xué)反應(yīng)等壓方程式的推導(dǎo)過(guò)程，并能較熟練地應(yīng)用這個(gè)公式。8、熟悉濃度、壓力及惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響，并掌握其計(jì)算方法。9、能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)的表值計(jì)算平衡常數(shù)?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、化學(xué)反應(yīng)的方向和限度。2、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)和等溫方程式。3、化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的表示式。4、復(fù)相化學(xué)平衡。5、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)的吉布斯自由能變化值與標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能。6、平衡常數(shù)與平衡組成的計(jì)算。7、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，化學(xué)反應(yīng)等壓方程式。8、濃度、壓力及惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響。9、同時(shí)平衡、反應(yīng)的耦合、化學(xué)反應(yīng)親合勢(shì)。第八章

12、膠體和界面化學(xué)【教學(xué)要求】1、掌握表面吉布斯自由能、表面張力的概念，了解表面張力與溫度的關(guān)系。2、明確彎曲表面的附加壓力產(chǎn)生的原因及與曲率半徑的關(guān)系，會(huì)使用楊拉普拉斯公式。3、了解彎曲表面上的蒸氣壓與曲率半徑的關(guān)系，會(huì)用這個(gè)原理解釋一些常見(jiàn)的表面現(xiàn)象。4、理解吉布斯吸附等溫式的意義及其有關(guān)計(jì)算。5、了解鋪展與潤(rùn)濕情況，理解氣固表面吸附本質(zhì)與吸附等溫線的主要類(lèi)型。6、了解表面活性物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用。7、了解膠體分散體系的基本特征。一般制備與凈化的方法。8、了解溶膠的光學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力性質(zhì)和電學(xué)性質(zhì)等方面的特點(diǎn)。9、了解膠團(tuán)結(jié)構(gòu)及膠體的穩(wěn)定與聚沉作用。10、了解高分子溶液、唐南平衡?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、表面

13、吉布斯自由能和表面張力。2、彎曲表面下的附加壓力和蒸氣壓。3、液體界面的性質(zhì)。（液體的鋪展、吉布斯吸附公式）。4、液固界面現(xiàn)象。5、表面活性物質(zhì)的性質(zhì)及其應(yīng)用。6、固體表面的吸附。7、膠體分散體系的基本特征。8、溶膠的制備與凈化。9、溶膠的動(dòng)力性質(zhì)。10、溶膠的光學(xué)性質(zhì)。11、溶膠的電學(xué)性質(zhì)。12、溶膠的穩(wěn)定與聚沉。13、高分子溶液的性質(zhì)及其分子量的測(cè)定。14、唐南平衡。第九章 電解質(zhì)溶液【教學(xué)要求】（1）了解遷移數(shù)的意義及常用的測(cè)定遷移數(shù)的方法。（2）明確電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的意義及它們與溶液濃度的關(guān)系。（3）熟悉離子獨(dú)立移動(dòng)定律及電導(dǎo)測(cè)定的一些應(yīng)用。（4）了解遷移數(shù)與摩爾電導(dǎo)率、離子遷移數(shù)之

14、間的關(guān)系。（5）理解電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)的意義，并掌握其計(jì)算方法。（6）了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論，并會(huì)使用德拜休克爾極限公式。【教學(xué)內(nèi)容】1、電化學(xué)基本概念和法拉第定律。2、離子的遷移。3、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)。4、離子獨(dú)立移動(dòng)定律與離子當(dāng)量電導(dǎo)。5、電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用。6、強(qiáng)電解質(zhì)的活度和活度系數(shù)。7、強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論簡(jiǎn)介。第十章 可逆電池電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用【教學(xué)要求】1、明確電動(dòng)勢(shì)與rGm的關(guān)系。2、掌握可逆電池定義和電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量原理。3、了解能斯特公式推導(dǎo)過(guò)程，熟悉標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)表的應(yīng)用（包括氧化能力的估計(jì)、平衡常數(shù)的計(jì)算等）。4、能熟練地寫(xiě)出電池的化學(xué)反應(yīng)方程式并能根據(jù)所給化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池。5、明

15、確溫度對(duì)電動(dòng)勢(shì)的影響及掌握rHm、rSm的計(jì)算。6、了解電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理及電動(dòng)勢(shì)測(cè)定法的一些應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、可逆電池和可逆電極。2、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定。3、電池的書(shū)寫(xiě)方式及電池所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。4、可逆電池的熱力學(xué)。5、電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理。6、電極電勢(shì)，電極反應(yīng)的能斯特公式。7、由電極電位計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)。8、標(biāo)準(zhǔn)電極電位數(shù)據(jù)及其應(yīng)用。9、濃差電池。10、電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的應(yīng)用。11、生物電化學(xué)。第十一章 電解和極化作用【教學(xué)要求】1、了解分解電壓的意義。2、了解產(chǎn)生極化作用的原因。了解超電勢(shì)在電解中的作用。3、能計(jì)算一些簡(jiǎn)單的電解分離問(wèn)題。4、了解金屬腐蝕的原因和各種防腐的方法，EPH圖的應(yīng)用。

16、5、了解化學(xué)電源的類(lèi)型及應(yīng)用?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、分解電壓。2、極化作用。3、電解時(shí)電極上的反應(yīng)。4、金屬的電化學(xué)腐蝕、防腐與金屬的鈍化，EPH圖及其應(yīng)用。5、化學(xué)電源。第十二章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)【教學(xué)要求】1、掌握等容反應(yīng)速率的表示法及基元反應(yīng)、反應(yīng)級(jí)數(shù)等基本概念。2、掌握具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)（如零級(jí)、一級(jí)、二級(jí)反應(yīng)）的速率公式的各種特征，并能由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定簡(jiǎn)單反應(yīng)的級(jí)數(shù)。3、掌握反應(yīng)級(jí)數(shù)與反應(yīng)分子數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。4、對(duì)三種典型的復(fù)雜反應(yīng)（對(duì)峙反應(yīng)、平行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)）要掌握其各自的特點(diǎn)并能對(duì)其中比較簡(jiǎn)單的反應(yīng)能寫(xiě)出反應(yīng)速率與濃度關(guān)系的微分式。5、明確溫度、活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響，理解阿侖尼烏斯經(jīng)驗(yàn)式中各

17、項(xiàng)的含意，計(jì)算Ea 、A 、等物理量。6、掌握鏈反應(yīng)的特點(diǎn)，會(huì)應(yīng)用穩(wěn)態(tài)近似、平衡假設(shè)等近似處理的方法。7、了解化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的碰撞、過(guò)渡態(tài)和單分子反應(yīng)理論的基本內(nèi)容，會(huì)計(jì)算一些簡(jiǎn)單基元反應(yīng)的速率常數(shù)，并弄清楚幾個(gè)能量的不同物理意義及相互關(guān)系。8、了解溶液中反應(yīng)的特點(diǎn)和溶劑對(duì)反應(yīng)的影響。9、了解光化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)及量子產(chǎn)率的計(jì)算。10、了解催化反應(yīng)的特點(diǎn)和常見(jiàn)的催化反應(yīng)的類(lèi)型?！窘虒W(xué)內(nèi)容】1、化學(xué)動(dòng)力學(xué)的任務(wù)和目的。2、化學(xué)反應(yīng)速率表示法。3、基元反應(yīng)、反應(yīng)分子數(shù)、反應(yīng)級(jí)數(shù)、簡(jiǎn)單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)的概念。4、反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響（主要講授具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)的反應(yīng)）。5、幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)（對(duì)峙反應(yīng)、平

18、行反應(yīng)和連續(xù)反應(yīng)）。6、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。7、反應(yīng)歷程和近似處理方法。8、鏈反應(yīng)。9、碰撞理論。10、過(guò)渡態(tài)理論。11、單分子反應(yīng)理論。12、在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)。13、光化學(xué)反應(yīng)。14、催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（均相催化反應(yīng)、酶催化反應(yīng)和氣固相催化反應(yīng)）。五、教材與主要參考書(shū)和文獻(xiàn)1、萬(wàn)洪文等編.物理化學(xué)（第一版）.北京：高等教育出版社，2002年2、傅獻(xiàn)彩等編.物理化學(xué)（第四版）.北京：高等教育出版社，2002年3、印永嘉等編.物理化學(xué)簡(jiǎn)明教程（第三版）.北京：高等教育出版社，1992年六、教學(xué)原則和方法1、教學(xué)原則（l）物理化學(xué)課程的主要任務(wù)是介紹物理化學(xué)的概況，主要包括五個(gè)部分的基本內(nèi)容：化學(xué)熱力學(xué)，統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)，膠體與界面化學(xué)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)，電化學(xué)。該門(mén)課程是一門(mén)高度定量化的課程，有大量的定律和公式，重點(diǎn)是熱力學(xué)處理問(wèn)題的方法和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基本知識(shí)。該門(mén)課程各章節(jié)之間聯(lián)系很強(qiáng)，譬如，熱力學(xué)基本定律的應(yīng)用，幾乎每一章都