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《物理化學》課程教學大綱

簡介：

物理化學課程是化工類專業重要理論基礎課，其內容主要包括：化學熱力學、統計熱力學、化學動力學三大部分。其先行課要求學生學習高等數學、大學物理、無機化學、分析化學、有機化學。

物理化學是從化學變化和物理變化聯系入手，采用數學的手段研究化學變化的規律的一門科學。研究方法多采取理想化方法，集抽象思維和形象思維，其實驗是采用物理實驗的方法。

化學熱力學采用經典的熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力學第三定律，從宏觀上研究化學變化過程的規律，通過理論計算來判斷化學反應的方向和限度（化學平的衡位置）、以及平衡狀態時系統的相變化、界面變化、電化學變化、膠體化學變化的規律，同時，研究影響這些變化規律的因素（如：溫度、壓力、濃度、組成等等）。

統計熱力學則從微觀上，用統計學的方法，研究化學反應的變化規律。試圖通過理論的計算熱力學的狀態函數。

化學動力學研究化學反應的速率和機理，以及影響化學反應速率的條件（如：溫度、壓力、濃度、組成、催化劑等等）。通過化學反應的條件控制化學反應的進行，通過化學反應機理的研究，確定化學反應的速率方程。

第一章氣體的pVT性質

考核內容：

一、理想氣體的狀態方程

二、理想氣體混合物

三、氣體的液化及臨界參數

四、真實氣體狀態方程

五．對應狀態原理及普遍化壓縮因子圖

第二章熱力學第一定律

考核內容：

一、熱力學基本概念

二、熱力學第一定律

三、恒容熱、恒壓熱，焓

四、熱容，恒容變溫過程、恒壓變溫過程1．熱容

五、焦爾實驗，理想氣體的熱力學能、焓

七、相變化過程1．相變焓

八、化學計量數、反應進度和標準摩爾反應焓

九、由標準標準摩爾生成焓與標準摩爾燃燒計算標準摩爾反應焓

十、節流膨脹與焦爾——湯姆遜效應

第三章熱力學第二定律

考核內容：

一、卡諾循環

二、熱力學第二定律

三、熵,熵增加原理

四、單純pVT變化熵變的計算

五、相變過程熵變的計算

六、熱力學第三定律和化學變化過程熵變的計算

七、亥姆霍茲函數和吉布斯函數

八、熱力學基本方程

九、克拉佩龍方程

十、吉布斯一亥姆霍茲方程和麥克斯韋關系式

第四章多組分系統熱力學

考核內容：

一、偏摩爾量

二、化學勢

三、氣體組分的化學勢

四、拉烏爾定律和亨利定律

五、理想液態混合物

六、理想稀溶液

七、稀溶液的依數性

*八、逸度與逸度因子

*九、活度及活度因子

第五章化學平衡

考核內容：

一、化學反應的等溫方程

二、理想氣體化學反應的標準平衡常數

三、溫度對標準平衡常數的影響

四、其它因素對理想氣體化學平衡的影響

*五、同時反應平衡組成的計算

*六、真實氣體反應的化學平衡

*七、混合物和溶液中的化學平衡

第六章相平衡

考核內容：

一、相律

二．杠桿規則

三、單組分系統相圖

四、二組分理想液態混合物的氣一液平衡相圖

五、二組分真實液態混合物的氣一液平衡相圖

六、二組分液態部分互溶系統及完全不互溶系統的氣一液平衡相圖

七、二組分固態不互溶系統液一固平衡相圖

八、二組分固態互溶系統液一固平衡相圖

九、生成化合物的二組分凝聚系統相圖

第七章電化學

考核內容：

一、電解質溶液的導電機理及法拉第定律

二、離子遷移數

三、電導、電導率和摩爾電導率

四、電解質的平均離子活度因子及德拜一休克爾極限公式

五、可逆電池及其電動勢的測定

六、原電池熱力學

七、電極電勢和液體接界電勢

八、電極的種類

九、原電池設計舉例

*十、分解電壓

*十一、極化作用

第九章統計熱力學初步

考核內容：

一、粒子各種運動形式的能級及能級的簡并度

二、能級分布的微觀狀態數及系統的總微態數

三、最概然分布與平衡分布

四、玻耳茲曼分主配分函數

五、熱力學性質與配分函數之間的關系

六、粒子配分函數的計算

七、熱力學函數的計算

八、系統熵的統計意義及熵的計算

九、理想氣體反應的標準衡常數

第十章界面現象

考核內容：

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

第十一章化學動力學

考核內容：

一、化學反應的反應速率及速率方程

二、速率方程的積分形式

三、速率方程的確定

四、溫度對反應速率的影響，活化能

五、典型復合反應

六、復合反應速率的近似處理法

七、鏈反應

八、氣體反應的碰撞理論

九、勢能面與過渡狀態理論

第十二章膠體化學

考核內容：

一、膠體的制備

二、膠體系統的光學性質

三、膠體系統的動力性質

四、溶膠系統的電學性質

五、溶膠的穩定與聚沉

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