一、课程与任课教师基本信息
课程名称:物理化学 |
课程类别:必修课 R 选修课 □ |
总学时/周学时/学分:72/6/4.5 |
其中理论/实验(实训、讨论等)学时:72/0 |
授课时间:1-15 周 星期一、三、五1-2 节 |
授课地点:7B-315 |
开课单位:能源与化工系 适用专业班级:2012级化工工艺1班 |
任课教师姓名:黄斯珉 |
职称:讲师 |
联系电话:26882155 |
Email: huangsm@dgut.edu.cn |
答疑时间、地点与方式:周三下午7-8节,12J308 |
二、课程简介
物理化学是化学工程与工艺专业本科生的专业基础课程。它从物质的物理现象和化学现象的联系入手,探求化学变化规律的一门科学,在实验方法上主要采用物理学中的方法。
物理化学(上册)主要内容:气体、化学热力学(热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律、多组分系统热力学)、化学平衡、相平衡 。
物理化学(下册) 主要内容:电化学、统计热力学初步、量子力学基础、溶液理论、界面现象、胶体化学、化学动力学、催化作用理论。
物理化学特点:(1)逻辑性很强,内容前后联系密切;(2)公式的应用条件严格,而具体变化过程较多,解题比较灵活;(3)理论性很强,但及具有实践性,一方面需配合做大量的习题,加强对理论的应用及提高独立思考问题和解决问题的能力,另一方面通过实验验证理论和发展理论,且提高实验操作技能,为进行科学研究打下良好的基础。
三、课程目标
1、
知识与技能目标: 通过本课程的学习,使学生掌握物理化学的基本概念、基本原理,能应用物理学原理对化学反应过程中的现象和机理进行揭示。
2.情感、态度与价值观发展目标:通过本课程的学习,培养作为一个化工技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神、严谨治学的科学态度和积极向上的价值观,为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。
四、与前后课程的联系
本课程要求学生已经完成了无机化学,大学化学,有机化学,化学反应工程,高等代数,计算机技术等课程的学习,具备相关知识。并通本课程学习,为毕业设计或毕业论文做准备。
五、教材选用与参考书
1、选用教材:天津大学物理化学教研室主编,物理化学(第5版),高等教育出版社,2009年;
2、推荐参考书:《物理化学》上、下册(第五版)南京大学 物理化学教研室 傅献彩;《物理化学练习500例》(第二版)李大珍
六、课程进度表
表1 理论教学进程表
周
次 |
教学主题 |
要点与重点 |
要求 |
学时 |
1(一、三) |
气体的PVT性质 |
理想气体的微观模型,理想气体气体状态方程的应用和意义。实际气体的临界性质,对应状态原理和压缩因子图。 |
掌握 |
4 |
1(五)、2(一、三) |
热力学第一定律 |
热力学的基本概念(内能、热、功、焓、热容)和热力学第一定律,热力学过程(恒温、恒压、绝热)、可逆过程、基尔霍夫定律、焦尔—汤姆生效应 |
掌握 |
6 |
3(一、三、五) |
热力学第二定律 |
热力学第二定律,卡诺定理,热力学函数 熵S、亥姆兹自由焓A、吉布斯函数G,热力学基本关系,体系自发过程的判断,热力学第三定律,克拉贝龙方程,化学反应过程热力学函数的计算 |
掌握 |
8 |
4(一、三)、5(一、三) |
多组分系统热力学 |
溶液浓度的各种表示方法,理想溶液,拉乌尔定律和亨利定律偏摩尔量,化学势,标准态,各组分的化学势的计算,稀溶液的依数性,分配定律,逸度和活度的基本概念和气体的逸度系数图 |
掌握 |
8 |
5(五)、6(一、三)、7(一) |
化学平衡 |
反应等温式,标准摩尔反应吉布斯自由能与平衡常数的关系,平衡常数与温度、压力的关系,影响化学平衡的因素,同时平衡 |
掌握 |
6 |
7(三、五)、8(一) |
相平衡 |
相、组分数和自由度,相律,相图,杠杆规则,单组份相图,二组分会相图,互溶的双液系的P—X相图及T—X相图,步冷曲线 |
掌握 |
6 |
8(三)、9(一、三、五)、10(一、三) |
电化学 |
电解质(强电解质和弱电解质)溶液,迁移数,电导率、摩尔电导率,独立移动定律,电解质的活度、离子平均活度及其因子,离子强度及计算;可逆电池,电动势与标准摩尔反应吉布斯自由能的关系,斯特方程,标准电极电势表的应用;电极反应的书写、电池的设计和电动势的计算;温度对电动势电池反应热力学函数的计算;分解电压的意义,电极的极化作用。 |
掌握 |
12 |
11(一、三、五) |
表面现象 |
表面现象,表面吉布斯函数,附加压力产生的原因及与曲率半径的关系,杨—拉普拉斯公式;开尔文公式,吉布斯吸附等温式,气—固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型;表面活性物质的定义,表面活性剂的大致分类。 |
掌握 |
6 |
12(一、三)、13(一、三、五) |
化学动力学基础 |
等容反应速率的表示法、基元反应、反应的速率公式及反应级数,速率方程(0,1,2级)的建立方法,速率常数,半衰期,活化能,阿仑尼乌斯经验公式,链反应的特点和复杂反应的近似处理方法;催化作用的通性。 |
掌握 |
10 |
14(一、三)、15(一) |
胶体化学 |
分散系统,胶体的制备及胶体体系的主要特点,电解质溶液对胶体稳定性的影响,电解质聚沉能力的判断,溶胶的胶团结构的书写与双电层理论;乳状液、泡沫、悬浮溶和气溶胶;唐南平衡,渗透压测定高分子溶液的相对分子量的方法,高分子溶液的粘度与分子量的关系。 |
掌握 |
6 |
15 |
复习 |
提出重点,全面复习,答疑 |
掌握 |
2 |
七、教学方法
1.课堂教学充分利用包括图片,视频等多媒体手段,图文并茂、生动讲授课本内容。
2.重视学以致用,通过实例分析,使学生把学到的书本知识用于分析和解决实际问题。
八、对学生学习的总体要求
1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
如前所述,测试技术是在学生完成了无机化学,化学反应工程等课程后、继续学习的较为综合的专业基础课程。本课程大量使用了以往已经学过的知识。学生应及时复习和回顾相关内容,做到温故知新。
2、学生必须阅读与选读的课外教学材料
学生要充分包括利用网络资源、学习参考书在内的媒介进行自我学习,自我教育。在熟练掌握基本知识和技能的同时,鼓励发展和延伸有关的知识和技能。
3、学生完成本课程每周须耗费的时间
学生在学习本课程的时候,为了能够牢固掌握相关知识,除平均每周完成4-6课时的课堂学习外,建议每周还要花2-4小时的课外学习。
4、学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业(论文)、单元测试、期末考试等方面的要求。
学生在上课的时候应认真做课堂笔记,并作课后复习,按时完成和提交课后作业练习,提前预习新课;学生之间应积极开展课堂内外的相关讨论,探讨疑难问题。鼓励教、学互动。鼓励主动向教师提出疑难问题;学生的上课考勤,课后作业练习作为平时成绩,占总成绩30%;学生的期末考试定为闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的70%。
5、学生参与教学评价要求。
本课程结束前1-2周内,按照学校统一安排,通过网上评教系统,回答调查问卷,实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价,是学生的应尽的责任和义务,对促进教师改进教学具有重要意义。
九、成绩评定方法及标准
期末考试:70%;平时成绩:30%
考核内容 |
评价标准及要求 |
权重 |
课堂考勤、讨论完成作业 |
未经同意缺课-2/次,不按时完成作业练习-2/次,(虽提交作业但没有按要求认真完成也可能扣分) |
30% |
期末考核 |
独立完成,作弊取消成绩 |
70% |
期末考试方式 |
开卷□ 闭卷þ 课程论文□ 实操□ |
十、院(系)教学委员会审查意见
我院(系)教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。
院(系)教学委员会主任签名: 日期:2014 年 9月 5 日
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