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教学资料

渤海大学

物理化学教学大纲

化学化工学院 2004年8月10日

《物理化学》教学大纲

第一部分 说明

一、本课程的目的和任务

物理化学是化学学科的一个重要分支，是环境科学专业本科生的一门非专业基础课。学习本课程的目的和任务：（1）学生在无机化学、有机化学、分析化学的基础上，进一步了解并掌握物质的化学性质及化学反应的普遍规律，有助于对环境科学专业基础课、专业课知识和技能的理解和掌握；（2）引导学生学会物理化学的科学思维方法，培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力，培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。

二、教学内容和课程体系

物理化学学科经过一个半世纪的发展形成了自己的理论体系，包括研究物质的相变、化学变化方向及平衡规律的化学热力学和统计热力学，研究化学反应速率与机理的化学动力学，以及研究分子结构和化学键的量子化学、结构化学，具有特殊规律的电化学、光化学和胶体化学等。

本课程主要包括化学热力学、化学动力学、电化学和分散体系四个部分。通过教学的各个环节必须使学生达到各章中所提出的基本要求。

三、与教学计划中前后课程的关系

无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、普通物理作为先行课程，物理化学为无机化学、分析化学、有机化学等提供了最一般的原理。物理化学为环境科学专业的环境化学、环境监测、环境工程等课程中涉及物质性质、化学反应平衡、化学反应速率、化学反应热、电化学测量、化学吸附、界面现象等提供必要的理论支持。

四、教学方法

教学方法是为了达到一定的教学目标，教师组织和引导学生进行专门内容的学习活动所采取的方式、手段和程序的总和。教学方法的科学运用，是教学得以顺利进行、教学效果得以实现的重要条件。在物理化学教学中根据教学方法的一般原理，结合物理化学的课程特点，可灵活使用启发式、探究式、讨论式等多种

教学方法。

课前，教师将事先设计好的“教学问题”要求学生认真预习。主要内容是了解学生对所学内容知道多少，还存在哪些问题以及希望解决哪些问题。教师根据学生所反映的情况，分门别类，作为设计教学的重要依据，因材施教，找准教学的切入点，增强教学的针对性。

在课堂教学中用讨论式，一般采用两种方式进行：一是围绕事先拟定的思考题，让学生充分讨论；二是由学生即时提出问题，师生共同进行讨论。在教学程序上，可以先让学生自学教材有关章节，接着进行讨论，最后由教师点评，由此构建“自学——讨论——教师点评”的教学模式。

在讲授中应贯彻“精讲多练”的原则：课堂上精讲、课堂下精练。着重讲解教材的重点与难点。对某些章节如“胶体化学”中的大部分内容可通过电化教学手段、观看录像、自学讨论等来达到教学要求，有的教学内容也可以通过举办课外讲座等形式来扩大学生知识面。

五、教学内容组织安排

教学内容组织安排：

第一章要求学生理解并掌握热力学基本概念，掌握根据物质的热化学数据计算化学反应热；

第二章要求学生掌握根据物质的热力学数据计算化学的自由能变化，并据此判断化学反应的方向，根据克-克方程估算液体的饱和蒸汽压；

第三章要求学生理解化学势及活度概念，理解物质在气态及溶液中化学势的表示，掌握稀溶液依数性的应用；

第四章要求学生掌握根据物质的热力学数据计算化学反应平衡常数、计算平衡转化率；

第五章要求学生理解单组分相图的意义，了解双液系相图的意义； 第六章要求学生理解电解质溶液电导率、摩尔电导率、平均离子活度及活度因子、电极电势及电池电动势概念，掌握电导率测定的应用、德拜-休克尔极限公式的应用及电池电动势的计算和测定；

第七章要求学生理解表面张力、表面吸附及表面活性剂概念，掌握弯曲液面附加压力和饱和蒸汽压的计算；

第八章要求学生理解化学反应速率、反应速率常数、反应级数、反应活化能、化学催化及化学反应机理等概念，掌握化学反应速率的测定和计算、反应速率常数的测定和计算、反应活化能的测定和计算；

第九章要求学生了解胶体的制备、光学性质、动力性质、电学性质及胶体的聚沉等知识。

六、实践教学

1.布置作业，让学生查阅物理化学手册的有关热化学数据、热力学数据及电化学数据计算环境监测和环境工程方面涉及的化学过程参数；

2.组织学生课余科研活动小组，参与环境监测和环境工程方面的科研课题。

七、课程教学基本要求

注意选择国家教育部推荐的优秀教材及师范系统编写的教材作为教材，或作为主要参考书，根据学校所安排该课程的学时数，对教学内容进行适当的取舍。

物理化学教学共68学时，一个学期完成，具体学时分配如下：

绪论 1 学时

第一章 热力学第一定律 9 学时 第二章 热力学第二定律 8 学时 第三章 多组分系统热力学 8 学时 第四章 化学平衡 8 学时 第五章 相平衡 6 学时 第六章 电化学 8 学时 第七章 界面现象 6 学时 第八章 化学动力学 8 学时 第九章 胶体化学 6学时 考核方式：分阶段性测验与期末考试（闭卷）。

学生成绩包括平时成绩和期末考试成绩，平时成绩占20-30%，期末考试成绩占70-80%。平时成绩包括：课后作业，阶段性测验。

八、教材编选原则

1、教材选编的原则

选择教育部组编教材或权威的面向21世纪教材。

2、使用教材

天津大学物理化学教研室编：《物理化学》第四版，2001年12月，高等

教育出版社。 3、参考资料

（1）高师院校统编教材（五院校）：《物理化学》（第三版），2001年12月，高等教育出版社。

（2）吉林大学等校编：《物理化学》，1979、1980年，高等教育出版社。 （3）印永嘉编：《物理化学简明教程》，1980年，高等教育出版社。 （4）朱传征、许海涵主编：《物理化学》，2000年，科学出版社

（5）傅献彩、沈文霞编：《物理化学》第四版，2001年12月，高等教育出版社。

第二部分 讲授大纲

绪论

教学目的和要求：着重介绍物理化学的课程的主要内容，介绍学习物理化学的方法。 教学重点：

1、物理化学基本内容简介 2、学习物理化学的意义 3、怎样学习物理化学

热力学原理部分

第一章 热力学第一定律

教学目的和要求：通过本章的教学使学生初步了解热力学的研究方法及其基本特点，理解并掌握状态、状态函数、可逆过程、功、热、内能、焓、热化学数据等基本概念，理解状态函数的性质，掌握化学反应过程功和热的有关计算。

1、使学生准确掌握热力学的基本概念；

2、使学生领会热、功、热力学能之间的区别与联系； 3、使学生充分理解状态函数的意义及其数学特性；