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《物理化学C》教案 Physical chemistry
教案说明：
1．本教案内容参照邵光杰等主编《物理化学》（第三版，哈工大出版社，2009）确定。2．本教案适用于无机材料、金属材料、材料物理、环境工程、生物工程等各本科专业。3．根据本学科发展的前沿和专业方向，介绍本学科的最新成就和发展动态。4．除绪论外，每一部分结束后进行归纳总结，并安排1-2学时习题课。5．本课程授课采用板书与多媒体课件相结合的方式进行。
第0章
绪 论（1学时）
教学目的与要求：
了解物理化学课程的内容、任务、研究方法、特点和学习方法。
第1章
热力学第一定律（9学时）
教学目的与要求：
理解并掌握状态与状态函数、热力学平衡态、热力学能、热与功、热容、焓、可逆过程等热力学基本概念。
熟练掌握热力学第一定律的叙述及数学表达式；体积功和过程热的计算；热力学第一定律对理想气体及相变过程的应用。
熟练掌握标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓，He定律。了解用基希霍夫定律处理问题的方法。本章主要内容：
1.1 热力学总论及热力学基本概念 1.2 热力学第一定律
1.3 等容过程热、等压过程热与焓 1.4 可逆过程和最大功 1.5 热容
1.6热力学第一定律对理想气体及相变过程的应用 1.7 热化学 本章重点：
1．理解状态函数、可逆过程、焓、标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓五个基本概念；
2．热力学第一定律对理想气体及相变过程的应用。3.反应热的计算方法 本章难点：
1．对状态函数、焓和热力学可逆过程的理解； 2．热力学第一定律对不可逆相变过程的应用
第2章
热力学第二定律（10学时）
教学目的与要求：
了解热力学第二定律的语言表述方法。
理解并掌握熵函数、吉布斯函数和亥姆霍兹函数及其判据。
掌握热力学第二定律的数学表达式、克劳修斯不等式、熵增原理、热力学第三定律和克拉佩龙－克劳修斯方程。
掌握熵变的计算方法。了解熵的统计意义。了解各种热力学关系式。本章主要内容：
2.1 第二定律的叙述及熵函数 2.2 熵的统计意义 2.3 熵变的计算
2.4 热力学第三定律与化学反应熵变的计算 2.5 亥姆霍兹函数及吉布斯函数 2.6 偏摩尔量及化学势 本章重点：
1．理解熵函数、吉布斯函数和亥姆霍兹函数及其判据。2．掌握熵变、吉布斯函数变和亥姆霍兹函数变的计算方法。3.判断各类过程的方向和限度。本章难点：
1．对熵函数、吉布斯函数和亥姆霍兹函数及其判据的理解。
2．不可逆相变过程的熵变、吉布斯函数变和亥姆霍兹函数变的计算方法。
第3章
溶液（6学时）
教学目的与要求：
掌握拉乌尔定律和亨利定律。
掌握偏摩尔量和化学势的定义及表达式。掌握理想溶液的通性和稀溶液的依数性。掌握活度及活度系数。了解处理实际溶液问题的方法。本章主要内容：
3.1 稀溶液中的两个经验定律
3.2 理想液体混合物的性质及各组分的化学势 3.3 理想稀溶液的性质及各组分的化学势 3.4 实际溶液、活度及活度系数 3.5 溶液的扩散 本章重点：
1．掌握拉乌尔定律和亨利定律异同点。2．掌握理想溶液的通性和稀溶液的依数性。3.掌握活度及活度系数。本章难点：
1．对偏摩尔量和化学势的理解。
2．理想溶液的通性和稀溶液的依数性的推导方法。3.活度及活度系数的应用。
第4章 化学平衡（6学时）教学目的与要求：
掌握标准平衡常数和实验平衡常数的定义与区别。掌握等温方程、标准平衡常数及有关的计算方法。掌握各种因素对平衡的影响。
了解化学平衡的应用及平衡组成的计算方法。本章主要内容：
4.1 化学反应的平衡条件
4.2 化学反应的平衡常数和等温方程 4.3 标准平衡常数与温度的关系 4.4 影响平衡的其它因素 4.5 rGm－T图 4.6 化学平衡方法的应用 本章重点：
1．掌握标准平衡常数和实验平衡常数的定义与区别。2.掌握等温方程、标准平衡常数及有关的计算方法。3.掌握各种因素对平衡的影响。本章难点：
1．标准平衡常数和实验平衡常数的关系 2．标准平衡常数的计算方法。3.同时平衡组成的计算
第5章
化学动力学基础（6学时）
教学目的与要求：
掌握反应速率、元反应、复杂反应和速率方程的定义。掌握浓度对反应速率的影响，质量作用定律和速率方程，掌握温度对反应速率的影响 — 阿仑尼乌斯公式及其应用。
了解平行反应、对行反应和连串反应等典型复杂反应的近似处理方法。了解多相反应动力学和催化作用。本章主要内容：
5.1 化学动力学的目的与任务 5.2 反应速率的定义及测定 5.3 浓度对反应速率的影响 5.4 温度对反应速率的影响 5.5 复杂反应 5.6 多相反应动力学 5.7催化作用 本章重点：
1．掌握反应速率、元反应、复杂反应和速率方程的定义。2.确定速率方程的方法。3.阿仑尼乌斯公式的各种形式及其应用。4.典型复杂反应的近似处理方法。本章难点：
1．速率方程的确定。
2.典型复杂反应的近似处理方法。
第6章
相平衡（8学时）
教学目的与要求：
了解相律的推导方法并掌握相律的数学表达式。掌握单组分系统相图的分析方法。
掌握二组分凝聚系统相图的分析方法及应用。本章主要内容：
6.1 相律
6.2 单组分系统相图 6.3 二组分凝聚系统相图
6.4二组分凝聚系统复杂相图的分析 本章重点：
1．掌握相律的数学表达式。2.掌握单组分系统相图的分析方法。3.掌握二组分凝聚系统相图的分析方法。本章难点：
1．相律的应用
2．二组分凝聚系统复杂相图的分析方法。
第7章
表面现象（6学时）
教学目的与要求：
理解比表面积、表面张力、表面吉布斯函数和表面功等概念。掌握弯曲液面的附加压力计算方法。了解润湿现象。
了解固体表面的吸咐作用。了解吸附现象的本质。本章主要内容：
7.1表面吉布斯函数 7.2 纯物质的表面热力学 7.3 弯曲液面的表面现象 7.4 新相的生成与介安状态 7.5 固体表面的吸咐 7.6 润湿现象本章重点：
1.理解比表面积、表面张力、表面吉布斯函数和表面功等概念。2.掌握弯曲液面的附加压力的计算方法。3.新相的生成与介安状态 本章难点：
1．对表面张力及弯曲液面的附加压力的理解。2.新相的生成与介安状态。
课程习题课（讨论课）的要求
本课程习题的基本要求是：巩固课堂讲授的理论知识和基本概念。掌握公式的使用条件，熟悉热力学解决问题的方法。锻炼独立思考和分析问题的能力。习题课仍是大课，习题课的课时约占授课时间的四分之一到五分之一，具体情况视习题难易程度而定。
实验内容与要求
实验教学的形式是学生亲手做实验。具体实验内容如下： 1.液体饱和蒸气压与温度的关系 2.二元凝聚物系相图的测定 3.蔗糖水解分解反应动力学
实验目的：验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识。注意基本测量技术的进一步训练，初步培养学生选择和配套仪器进行实验研究的能力。
实验要求：观察现象，验证理论，学习使用各种测试仪器。具备正确处理实验数据的能力，培养运用所学理论解决实际问题的能力、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。在实验中严肃认真的态度和踏实细致、实事求是的作风。
课程教材及主要参考书
《物理化学》（修订版）邵光杰 王锐 董红星等编 哈尔滨工业大学出版社 2003
《物理化学》（第五版）傅献彩等 高等教育出版社 2005 《物理化学》（第四版）天津大学 高等教育出版社 2003 《物理化学实验》（第四版）罗澄源等 高等教育出版社 2004
