1、课 程 教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授使用教材 物理化学立体化教材，高等教育出版社使用课件 教材配套 总教学学时 64授 课 章 节 标 题 教材起始页码 教学特点 教学学时绪论与气体 复 习、介绍 3热力学第一定律 基础 10热力学第二定律 基础 9多组分系统热力学 基础 6化学平衡 基础 5相平衡 基础 7电化学 应用 9界面现象 应用 6化学动力学 基础 8胶体化学 不要求 0教学内容总复习 1教学要求物理化学正常教学学时需要6496学时。本 专业采
2、用较小的 64学时。考 虑到化学热力学(热力学三大定律、多组分系统热力学、相平衡和化学平衡)和化学动力学是物理化学的基础内容，电 化学、界面 现象和胶体化学是物理化学的 应用内容，量子力学和统计热力学是高一 层次的内容，物 质结构和光 谱学另设课程教学。根据教育部制定的教学基本要求，电化学、界面化学的内容为教学要求部分。胶体化学不作为课堂教学内容，但 时间许可时可适当介绍 一些内容，以提高学生学习兴趣。教学方法采用多媒体教学方式，以教师课 堂讲授为主， 辅以提问、讨论及网上辅助教学等多种方式，部分内容学生课后自学或网上 辅助学习(网站：或学校教学在线)。讲授时，重要公式和结论写在黑板上，要求学
3、生做笔记至少记录这些内容，以方便复习。参考资料1. 霍瑞贞. 物理化学学习与解题指导. 广州：华南理工大学出版社，20002. 李文斌等. 物理化学解题指南. 天津：天津大学出版社，20023傅献彩等. 物理化学：第五版 (上下册). 北京：高等教育出版社，20054. A G Whittaker 等. Instant Notes: Physical Chemistry. 北京:科学出版社. 2001教研室审阅意见：_（教研室主任签名）年 月 日 第 1 页绪论与气体教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物
4、理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题 目（章、节） 绪论与气体教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 3掌 握 内 容物理量、数值与单位物理化学实验注意事项与作图问题(补充内容)理想气体的性质: 状态方程，模型，分压，分体 积理 解 内 容实际气体的液化与临界现象分子间的相互作用力教学要求了 解 内 容物理化学的研究内容和方法物理化学的起源、发展与应用 课程的学习问题实际气体的状态方程重 点 作图规范，实验规范，理想气体状态方程和混合性质教学要点难 点 理想气体的混合性质（分压、分体 积）教学进程绪论(含补充内容：实验
5、与作图 ) (1.2学时) 理想气体状态方程与混合性质 (0.8学时)实际气体的液化与临界现象 (0.5学时)实际气体的状态方程 (0.3学时)分子间的相互作用力 (0.1学时)小结 (0.1学时)55min35min22min10min7min6min注意问题 本章内容较简单，主要内容可由学生 课后自学， 讲授主要是介 绍。课后作业(括号为选做题)理想气体性质：【14】：2教学后记作图不符合规范：不用坐标纸，缺 图名、坐 标轴名，坐标轴起始范围不合理。分压、分体积概念及相应的使用条件不太清楚。第 2 页热力学第一定律教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及
6、专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题 目（章、节） 热力学第一定律教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 10掌 握 内 容1. 物质的单纯pVT变化、相变化和化学变化过程中计算Q、W、U 、H的原理和方法。2. 基希霍夫(Kirrchhoff)公式，计算不同温度时的反应焓和相变焓。3. 化学反应恒压热与恒容热的关系及计算。4. 绝热可逆过程和不可逆过程的相关计算。理 解 内 容1. 热力学基本概念：系统与环境， 过程与途径，平衡 态，状态函数，可逆过程，功，热， 热
7、 容， 热力学能，焓， 标准态，相变焓，反应焓，标准燃烧焓，标准生成焓2. 热力学第一定律的叙述及其数学表达式教学要求了 解 内 容 赫斯定理，焦耳实验，节流膨胀等重 点 各种过程Q、W、U、H的计算原理和方法教学要点 难 点 各种典型过程Q、W、U、H的计算，可逆 过程的特点。热力学基本式的使用条件。教学进程1. 热力学基本概念(1.5 学时)2. 热力学第一定律(1.75 学时 )3. 单纯 pVT 变化的过程热(1.5 学时)4. 可逆过程与理想气体绝热可逆过程(1.5 学时)5. 相变焓(1 学时) 6. 反应焓(2.25 学时) 7. 节流膨胀-实际气体的U和H(0.5 学时)注意问
8、题本章内容是物理化学的基础内容， 应适当详细讲授。 为增加学生 兴趣，可增加介绍物理化学家如焦耳的生平业绩和热力学第一定律的实际应用内容(如制冷剂、热泵等)。课后作业(括号为选做题)体积功与热计算5-6：5 热容【8】8Q, W, U, H【7,9-13】：11，12 绝热过程【14-17】： 14，17 相变焓计算【1819】：19 反应焓【2024】：21，22， 23 节流过 程【25-25 】：(25)第 3 页教学后记学生容易混淆热力学基本式的使用条件， 绝热可逆与不可逆 过程的差别。作业不代入数值进行计算，直接抄答案。热力学第二定律教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程
9、名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题 目（章、节） 热力学第二定律教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 9掌 握 内 容熵增原理。理想气体单纯pVT变化、相变化和化学变化过程中系统熵变和环境熵变的计算方法，用 总熵变判断过程方向。G、A的计算方法及各种平衡和方向的判据。克拉佩 龙方程和克拉佩龙-克劳修斯方程的 应用和计算理 解 内 容热力学第二定律的叙述和数学表达式。亥姆霍兹和吉布斯函数以及标准生成吉布斯函数等概念。 热力学公式的适用条件。
10、教学要求了 解 内 容卡诺循环和卡诺定理。热力学第三定律。热力学基本方程和麦克斯韦关系。重 点 S和G的计算及各种平衡和方向的判据教学要点难 点 S和G的计算及热力学公式的适用条件教学进程1. 热力学第二定律(0.5 学时)2. 卡诺定理(0.75 学时)3. 熵(1.5 学时)4. 熵变的计算(1.5 学时)5. 热力学第三定律(0.5 学时)6. 亥姆霍兹函数和吉布斯函数(1 学时)7. 热力学基本方程及麦克斯韦关系(0.75 学时)8. A 及 G 的计算(1.75 学时 )9. 热力学第二定律应用示例(0.75学时)克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩 龙方程的推导及应用注意问题本章内容是物
11、理化学的基础内容， 应适当详细讲解。 卡诺定理的引出、麦克斯韦关系、推导重要热力学公式的演 绎方法等内容可不祥讲。课后作业(括号为选做题)热机效率【填空题2 】： 混合熵变【18】： 1, 5, 8相变过程【916】：9, 13, 15 反应过程A,G【1719】 ：17，18 麦克斯韦关系【2021】： (21) 克氏，克-克方程【2224】：22，23第 4 页教学后记 学生不易判别一个过程是否可逆？对公式的使用条件比较模糊。第 5 页多组分系统热力学教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室
12、 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题 目（章、节） 多组分系统热力学教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 6掌 握 内 容Raoult定律和Henry定律及其应用。各类理想系统(气体，混合物，稀溶液)各组分化学势的表达式。理想稀溶液的依数性理 解 内 容 偏摩尔量和化学势的概念。理想液 态混合物的性质教学要求了 解 内 容 各类实际系统各组分化学势的表达式及逸度、逸度因子、活度、活度因子等概念重 点 理想系统的化学势。理想稀溶液的 依数性教学要点难 点 偏摩尔量和化学势的概念及其应用教学进程0. 引言 (0.3 学时)1. 拉乌
13、尔定律和亨利定律(0.5 学时)2. 偏摩尔量(1.2 学时)定义。广延量与偏摩尔量的关系。摩尔量与偏摩尔量的关系3. 化学势与多组分系统的热力学基本方程(0.8 学时)化学势的定义。多组分系统的 热力学基本方程。化学 势判据4. 气体物质的化学势(0.5 学时 )5. 理想液态混合物各组分的化学势（0.7 学时）理想液态混合物的定义，任一 组分的化学势。混合性 质6. 理想稀溶液各组分的化学势（0.5 学时）7. 理想稀溶液的依数性（1.2 学时）蒸气压降低。凝固点降低。沸点升高。渗透压与反渗透8. 真实液态混合物和真实溶液各组分的化学势(0.3学时)注意问题采用对比方法引出理想气体、理想混
14、合物及理想稀溶液的溶 质和溶剂的化学势，同时引出对应实际系统的化学势表达式及标准态。课后作业(括号为选做题)拉乌尔和亨利定律【1-2】：1，2 偏摩尔量【3-5】：5理想液态混合物【6,9-10】：6，10 沸点升高【7-7】：7凝固点下降【8-8】：8 蒸气压下降【】: 渗透压【1113】：12 化学势【14】教学后记 学生容易混淆偏摩尔量与化学势概念。不易掌握各 类系统组 分化学势的差异。第 6 页化学平衡教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题 目（
15、章、节） 化学平衡教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 5掌 握 内 容利用热力学数据计算标准平衡常数。用恒温方程判断化学反应的方向和限度的方法。平衡 组成的计算。恒 压方程计算不同温度下的标准平衡常数。理 解 内 容标准平衡常数的定义。平衡常数的 测定。温度 对标准平衡常数的影响。分解温度的概念与计 算。教学要求了 解 内 容恒温方程的推导。恒压方程的推 导。 压力和惰性气体对化学平衡组成的影响。同时平衡。重 点 反应的恒温和恒压方程及其应用教学要点难 点 温度对标准平衡常数的影响教学进程1. 化学反应的平衡条件(0.3 学 时)
16、2. 标准平衡常数 K和 rGm的关系(1.5 学时)K的定 义，不同反 应系统 K的表示形式。 rGm的计算3. 平衡常数测定及平衡组成计算(0.5 学时)4. 化学反应的恒温方程(0.5 学 时)5. 化学反应的恒压方程温度对化学平衡的影响(1.4 学时) 吉布斯亥姆霍兹方程。化学反 应的恒压方程及应用6. 影响化学平衡的其他因素(0.5 学时)压力的影响。惰性气体的影响。其它影响因素。7. 同时反应平衡组成的计算(0.3学时)注意问题 本章内容是热力学的重要应用， 应适当详细讲解和举例。课后作业(括号为选做题)K和G 关系【19】：2，5 反应方向性【1012】：12K与 T 的关系 【
17、1315】：13, 14 平衡组成计算【1620】：16, 19平衡的其它因素【21】：21 同时平衡【22】：22离子反应计算【】：教学后记本章内容相对简单，学生容易理解。但不会直接使用吉布斯亥姆霍兹方程计算反应的 rGm。第 7 页相平衡教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题 目（章、节） 相平衡教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 7掌 握 内 容单组分系统相图的特点和应用。二 组分系统
18、气液平衡(温度组成图，压力组成图)的特点。二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气液平衡相图。二 组分系统固液平衡相图，包括生成稳定，不稳定化合物及固态部分互溶的相图。理 解 内 容 相律的推导和定义教学要求了 解 内 容 杠杆规则。精馏。水蒸气蒸馏。重 点 典型单组分和二组分各类相图特点及其应用教学要点难 点 二组分系统相图的绘制与分析教学进程1. 相律(1.2 学时)相数，组分数，自由度数。相律及其推导。相律 应用2. 单组分系统相图(0.8 学时)水的相图。典型相图(二氧化碳)和稍复杂的相图( 硫和碳)3. 二组分系统液相完全互溶的气液平衡相图(1.6 学时)相律分析与相图特点。理想液 态
19、混合物的蒸气压组成图 和沸点组成图。一般和最大正、 负偏差系统的蒸气压组成和沸点组成图。杠杆规则。4. 二组分液态部分互溶及不互溶系统的气液平衡相图(1.2 学时)5. 二组分系统的液固平衡相图(2.2 学时)相图实验测定方法，固态完全不互溶、部分互溶和完全互溶系统的典型相图。形成稳定化合物和不 稳定化合物系统的典型相图。二组分系统相图的特点与分 析注意问题本章完整教学需9学时。7学时 方案对三组分系统相图不作教学要求 (自学了解内容)，二组分系统固液系统典型相图略讲， 侧重形成稳定和不稳定化合物系统的相图。要求会分析相图和应用，绘制相图为次要内容。课后作业(括号为选做题)相律应用【1-2】：
20、1 单组分相图 【3-5】：3, 4 双组分：气液相图: 压力-组成关系【6】： 温度-组成【7-8 】：7液相部分互溶【99】:9 液相不互溶【10-10】：10液固相图： 画相图【11-13】：11 ，13 分析相图【14-17】：15，16三组分相图【18-18】：(18)第 8 页教学后记学生容易混淆相数和组分数概念。不容易掌握二 组分系统 各类典型系统的相图特征及其分析方法，需专门讲 解分析方法。化学动力学教 案 首 页教案完成时间：2007 年2 月课程名称 物理化学 授课年级及专业 高分子材料本科2005级教 研 室 化学学院物理化学教研室 教师姓名 葛华才 职称 教授授 课 题
21、 目（章、节） 化学动力学教 材 名 称 物理化学 立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教学内容教材起止页码 计划教学学时 8掌 握 内 容零级、一级和二级反应的速率方程的 积分式及其应用。通 过实验建立速率方程的方法。Arrhennius方程及其应用。由反应机理建立速率方程的近似方法:稳态近似法，平衡 态近似法。理 解 内 容化学反应速率定义及测定方法。反 应速率常数及反应级数的概念。基元反应及反应分子数的概念。活化能及指前因子的定义和物理意义。理解对行反应 、连串反应和平行反应的动力学特征。教学要求了 解 内 容活化能的Arrhennius 模型。单分子反应的Lindemann( 林德曼
22、)机理。链反应机理的特点及支 链反应与爆炸的关系。了解碰撞理论的基本思想和结果。经典 过渡状态理论的基本思想重 点 速率方程积分式的确定。Arrhennius方程及其应用。教学要点难 点 反应级数的确定方法。Arrhennius方程的应用。教学进程1.动力学的基本概念（1 学时）反应：速率，机理。基元反应。质量作用定律。速率方程2.简单级数(0，1，2，n级)的反应速率方程（1 学时）3. 确定反应级数的方法（1.5 学时）积分法。微分法。半衰期法。隔离法4.温度对反应速率的影响（1.3 学时）速率随温度变化的规律。阿累尼 乌斯方程和活化能的解释 。5. 典型的复合反应: 对行, 平行 , 连
23、串（1.5 学时）6. 复杂反应速率方程（1.2 学时）近似方法, 链反应特征, 爆炸与支链反应7. 反应速率理论简介（0.5 学时）单分子反应理论, 气体反应碰撞理论, 过渡状态理论8. 化学动力学的热点领域*（结合教学过程介绍，0 学时）注意问题本章完整教学约需11学时。8学 时方案不介绍化学动力学应 用的内容。反 应碰撞和过渡状态理论只要求了解其基本思想，公式计算和推导 不作要求。第 9 页课后作业(括号为选做题)各级反应规律【17】：1，6 . 求级数方法【811】： 8，10，11活化能(kT) 【1218】：12, 15, 17 复合反应【1925】: 20，23 近似处理法【2629】：28 反应理论【3031】：29教学后记 学生不清楚稳态和平衡近似法的应用差别。
