本课程是化学、应化和化工等专业的专业核心课程,以高等数学、普通物理、无机化学、有机化学为前导课程,为数学、物理以及化学研究的具体对象方面的物理化学课程学习提供研究方法和研究系统。
本课程主要包括统计热力学、动力学、电化学和胶体界面化学等内容,学生需了解统计热力学与宏观热力学和动力学的关系,理解物理化学与无机化学、有机化学以及分析化学之间的关系,掌握动力学、电化学和胶体界面化学的基本知识和基本原理,并能灵活运用这些基本知识分析和解决生活、学习以及生产实践中遇到的物理化学问题,加深对自然现象本质的认识。学生通过本课程的学习,学会物理化学的科学思维方法,获得分析和解决化学、物理问题的能力。
(1)灵活运用这些基本知识分析和解决生活、学习以及生产实践中遇到的物理化学问题,加深对自然现象本质的认识。
(2)学会物理化学的科学思维方法,获得分析和解决化学、物理问题的能力。
第七章 统计热力学基础
第一讲 统计热力学与经典热力学的关系
第二讲 统计系统分类方法
第三讲 统计热力学的基本定理
第四讲 微观粒子的分布与微观状态数
第五讲 定位系统的分布及其微观状态数
第六讲 定位系统的分布公式推导
第七讲 α与β的推导
第八讲 玻尔兹曼公式讨论
第九讲 能级及其简并度
第十讲 有简并度时定位系统的微态数和最概然分布
第十一讲 定位系统的熵和亥姆霍兹自由能
第十二 讲 非定位系统的微态数和最概然分布
第十三 讲 非定位系统的分布和热力学函数
第十四 讲 撷取最大项法及其原理
第十五讲 玻色-爱因斯坦统计
第十六讲 费米-狄拉克统计
第十七讲 三种统计方法的比较
第十八讲 系综理论简介
第十九讲 配分函数的定义
第二十讲 非定位系统配分函数与热力学函数的关系
第二十一讲 定位系统配分函数与热力学函数的关系
第二十二讲 配分函数的分离
第二十三讲 核配分函数
第二十四讲 电子配分函数
第二十五讲 异核双原子配分函数
第二十六讲 分子的转动配分函数
第二十七讲 双原子分子振动配分函数
第二十八讲 多原子分子的振动配分函数
第二十九讲 分子的全配分函数
第三十讲 平动配分函数对热力学函数的贡献
第三十一讲 单原子分子的热力学函数
第三十二讲 晶体的热容问题
第三十三讲 公共能量标度下的热力学函数
第三十四讲 吉布斯自由能函数的定义和应用
第三十五讲 化学反应U(0K)变化值的获得
第三十六讲 用分子配分函数求化学反应的标准平衡常数
第三十七讲 化学反应分子数平衡常数的统计表示
第三十八讲 化学反应的浓度平衡常数和压力平衡常数
第八章 电化学
第二十九讲 Nernst 方程
第三十讲 由标准电动势计算电池反应的平衡常数
第三十一讲 由电动势的温度系数计算电池反应的摩尔熵变
第三十二讲 电池反应的可逆热
第三十三讲 电池反应的摩尔反应焓
第三十四讲 电化学势概念
第三十五讲 界面电势差的产生
第三十六讲 相间电势差的类型
第三十七讲 电池电动势的产生
第三十八讲 电极电势值的确定
第三十九讲 电极反应的Nernst方程
第四十讲 判断氧化还原化学反应的方向
第四十一讲 计算难溶盐的溶度积
第四十二讲 计算离子平均活度因子
第四十三讲 pH值的测定
第四十四讲 电势-pH图及其应用
第四十五讲 分解电压
第四十六讲 极化作用
第四十七讲 原电池和电解池的极化曲线
第四十八讲 实际分解电压
第四十九讲 超电势与电流密度的关系
第五十讲 电解时的电极反应
第五十一讲 电解的效率
第五十二讲 电化学腐蚀的原理
第五十三讲 金属腐蚀的防护
第五十四讲 金属的钝化
第一讲 序论
第二讲 电解质的基本概念
第三讲 电解池和原电池
第四讲 法拉第定律
第五讲 离子的电迁移现象
第六讲 离子淌度和迁移数
第七讲 离子迁移数的测定
第八讲 电导率与摩尔电导率
第九讲 离子独立运动定律
第十讲 检验水的纯度
第十一讲 计算弱电解质的解离度与解离常数
第十二讲 测定难溶盐的溶解度
第十三讲 电导滴定
第十四讲 电解质活度、离子活度和离子平均活度
第十五讲 离子强度
第十六讲 Debey-Huckel 的离子互吸理论
第十七讲 Debey-Huckel-Onsager 电导理论
第十八讲 可逆电池的基本概念
第十九讲 可逆电极
第二十讲 电路中的电阻与欧姆定律
第二十一讲 波根多夫对消法测电动势的原理
第二十二讲 韦斯通标准电极
第二十三讲 电池的书写方法
第二十四讲 可逆电池电动势的取号
第二十五讲 电池设计
第二十六讲 几种典型过程的电池设计举例(氧化还原反应)
第二十七讲 几种典型过程的电池设计举例 (扩散过程设计浓差电池)
第二十八讲 几种典型过程的电池设计举例(中和反应与沉淀反应)
第八章单元测验
第九章 化学动力学基础与反应速率理论
第一讲 化学反应速率的表示法
第二讲 基元反应
第三讲 反应机理
第四讲 反应级数、反应分子数和反应速率常数
第五讲 一级反应
第六讲 二级反应
第七讲 三级反应
第八讲 零级反应
第九讲 准级反应
第十讲 基本动力学方程
第十一讲 n级反应的特点
第十二讲 反应级数确定方法(试差法和微分法)
第十三讲 反应级数确定方法(半衰期法和改变浓度比)
第十四讲 例题分析
第十五讲 反应速率与温度关系的几种类型
第十六讲 van't Hoff近似规则
第十七讲 Arrhenius经验式
第十八讲 热力学和动力学对r-T关系看法比较
第十九讲 通过实验测定活化能
第二十讲 用键能估算活化能
第二十一讲 基元反应活化能的物理意义
第二十二讲 活化能与温度的关系
第二十三讲 1-1 级对峙反应
第二十四讲 2-2级对峙反应
第二十五讲 对峙反应的特征
第二十六讲 平行反应、连续反应
第二十七讲 碰撞理论的基本假设
第二十八讲 有效碰撞直径和碰撞截面
第二十九讲 A分子和B分子互碰频率
第三十讲 两个相同分子的碰撞频率
第三十一讲 反应速率常数的推导
第三十二讲 碰撞截面与反应阈能——碰撞参数
第三十三讲 碰撞截面与反应阈能——碰撞截面
第三十四讲 反应域能与实验活化能的关系
第三十五讲 概率因子
第三十六讲 碰撞理论的优点和缺点
第三十七讲 势能面
第三十八讲 反应坐标
第三十九讲 反应阈能与实验活化能的关系
第四十讲 由过渡态理论计算反应速率常数
第四十一讲 艾琳方程的热力学表示
第四十二讲 形成活化配合物的活化能En和指前因子A与诸热力学函数之间的关系
第四十三讲 过渡态理论的优缺点
第四十四讲 单分子反应理论
第四十五讲 溶剂对反应组分无明显相互作用的情况
第四十六讲 溶剂对反应组分产生明显作用的情况
第四十七讲 离子强度对反应速率的影响-原盐效应
第四十八讲 光化学反应的初级过程、次级过程和猝灭
第四十九讲 光化学基本定律
第五十讲 分子的光物理
第五十一讲 光化学反应动力学
第五十二讲 光化学平衡和热化学平衡
第五十三讲 催化剂与催化作用
第五十四讲 催化反应动力学
第九章单元测验
第十章 界面现象
第一讲 界面相结构模型
第二讲 表面分子受力的不对称性
第三讲 比表面积
第四讲 分散度与比表面积的关系
第五讲 含表面积变量时的热力学基本方程
第六讲 影响界面及表面的因素
第七讲 弯曲表面的附加压力
第八讲 毛细管现象
第九讲 液-液界面的铺展
第十讲 溶液表面吸附现象
第十一讲 Gibbs吸附等温式
第十二讲 表面活性剂的分类
第十三讲 表面活性剂的基本性质
第十四讲 表面活性剂在水中的溶解度
第十五讲 表面活性剂的应用
第十六讲 固体表面的特点
第十七讲 吸附量的表示
第十八讲 吸附等温线的类型
第十九讲 Langmuir吸附等温式
第二十讲 BET多层吸附公式
第二十一讲 吸附现象的本质
第二十二讲 单分子反应
第二十三讲 双分子反应
第二十四讲 单分子层膜状态方程
第二十五讲 表面膜反应动力学
第二十六讲 LB膜与自组装膜
第二十七讲 双分子层膜
第十章单元测试
第十一章 胶体分散系统和大分子溶液
第一讲 分散系统分类及特性
第二讲 溶胶的制备与净化I
第三讲 溶胶的制备与净化II
第四讲 溶胶的形成条件和老化机理
第五讲 Brown运动
第六讲 扩散和渗透压
第七讲 沉降和沉降平衡
第八讲 Tyndall效应
第九讲 Rayleigh公式
第十讲 电化学性质
第十一讲 双电层模型
第十二讲 zeta电势
第十三讲 溶胶的经典稳定理论
第十四讲 胶粒之间的总势能是粒子之间吸引势能EA与排斥势能ER之和
第十五讲 电解质的聚沉作用
第十六讲 高分子化合物对溶胶的絮凝
第十七讲 溶胶的空间稳定机制
第十八讲 乳状液
第十九讲 凝胶
第二十讲 高分子的平均分子量及其测定
第二十一讲 高分子溶液的渗透压与唐南平衡
第十一章 单元测验
高等数学、普通物理、无机化学、有机化学
1、余刚等编,《物理化学讲义》(第一版),高等教育出版社,2016.02。
2、傅献彩等编,《物理化学》(第五版),高等教育出版社,2005.07。
3、天津大学物理化学教研室编,《物理化学》(第五版),高等教育出版社,2009.05。
Q : 如何学好物理化学?
A : 学习物理化学,最基本的希望大家能够做到以下四点:
•领悟基本内容,注意逻辑推理;
•掌握科学方法,多动手推导公式;
•理论与实际相结合;
•多与本学科相结合,认真实践,科学总结。
Q : 怎么报名,怎么选课?
A : 你需要先有爱课程网或者网易云课堂的账号(两者选一即可),然后从“中国大学MOOC”课程清单中搜索“物理化学”,找到我们的课程图标点击,再点“开始学习”,就看到"你已加入"了。只是现在还没有开放课程内容,所以只能看到这一页。
Q : 怎样学习?
A : MOOC课程本质上是完全网上课程,要求学员具有一定的上网条件,能够流畅的观看教学视频。课程的重要信息都会用公告的形式发布,同时抄送学员注册的邮箱。请及时查看。不懂之处,请尽量通过课程讨论区来讨论,我们都会在第一时间给您答复!
Q : 本课程如何考核?
A:本课程的考核主要包括三个方面:单元测试(占40%)、课堂讨论(占20%)和期末考试(占40%)和。在线课堂讨论是指学生在进行慕课视频学习时,根据老师提出的问题进行讨论,考核学生在进行慕课视频学习时对每堂课重点知识点理解和掌握程度。讨论必须有实际内容,每位学生一学期至少参加讨论5次,只有老师点赞过的才能计算一次,无效评论或者复制他人作答都将扣分。
单元测试和期末考试均有截止日期,不允许逾期补交。我们将在作业截止一个星期左右通过邮件和QQ通知大家,系统会在作业截止前1天给大家发提醒邮件。请网速有问题的学员提前提交作业,不要等到最后几分钟才交作业而造成提交不成功。
Q : 如何提交作业和考试?
A:单元作业主要以主观题形式存在,学生可在纸质材料上答题,然后拍照上传,注意上传是不要写附件形式上传,且注意图片不要颠倒!
单元测试主要以客观题形式存在,学生直接在线填写,系统自动评分。
期末考试包括主观题和客观题,上传方式同上!