spContent=本课程是东北大学校级精品资源共享课和精品骨干课,由具有丰富教学经验的教师主讲,本课程不但适用做化学、化工、生物、制药、环境、冶金、材料、加工、铸造和选矿等专业学生的基础课,亦可作为研究生考研课程物理化学的复习课程。
本课程是东北大学校级精品资源共享课和精品骨干课,由具有丰富教学经验的教师主讲,本课程不但适用做化学、化工、生物、制药、环境、冶金、材料、加工、铸造和选矿等专业学生的基础课,亦可作为研究生考研课程物理化学的复习课程。
—— 课程团队
课程概述
物理化学(上)是化学、化工、材料、冶金、环境、加工、铸造、选矿和生物等专业的基础课程。内容涉及化学热力学的基础理论和基础知识,涵盖了热力学第一定律、热力学第二定律、溶液化学、化学平衡、相图等内容。
通过本课程的学习,使得学生对化学基础理论有较广泛和深入的了解,掌握分析和处理物理化学问题的方式方法,形成良好的科学素养;培养和提高学生分析问题、解决问题的能力,并可利用所学的知识指导和解决科研或生产实践中的具体问题。本课程不但适用做化学、化工、生物、制药、环境、冶金、材料、加工、铸造和选矿等专业学生的基础课,亦可作为研究生考研课程物理化学的复习课程。
授课目标
通过本课程的学习,使得学生对化学基础理论有较广泛和深入的了解,掌握一定的实验技术和方法;培养和提高学生分析问题、解决问题的能力,并可利用所学的知识指导和解决科研或生产实践中的具体问题。
课程大纲
绪论
课时目标:了解物理化学的概况,发展历史,与农业、生物等科学之间的关系。了解物理化学的学习目的、学习内容、研究方法,建立物理化学的学习方法。
第一章 热力学第一定律
课时目标:掌握热力学的 基本概念和第一定律,熟练计算些简单过程热、功焓变 和力学能热
1.1 热力学第零定律
1.2 热力学基本概念
1.3 热与功
1.4 热力学第一定律
1.5 恒容热恒压热与焓
1.6 焦耳实验
1.7 理想气体绝热可逆过程
1.8 相变
1.9 化学变化热效应
1.10 盖斯定律
1.11 标准摩尔反应焓的计算
1.12 节流膨胀
第二章 热力学第二定律
课时目标:掌握熵和自由能的概念,熵变和自由能变的计算以及自发变化方向的判断
2.1 卡诺循环
2.2 热力学第二定律
2.3 熵
2.4 克劳修斯不等式
2.5 T-S图及熵的统计意义
2.6 气体简单状态变化过程熵变的计算
2.7 亥姆霍兹函数和吉布斯函数
2.8 热力学基本方程
2.9 吉布斯-亥姆霍兹方程
2.10 热力学第三定律
2.11 相变及化学反应熵变计算
第三章 多组分系统热力学
课时目标:掌握偏摩尔量和化学势的概念,不同体系中各组分的化学势的表达式
3.1 引言与组成表示法
3.2 偏摩尔量
3.3 化学势定义式与基本式
3.4 气体混合物中各组分的化学势
3.5 稀溶液中的两个经典定律
3.6 理想液态混合物
3.7 理想稀溶液中任意组分的化学势
3.8 稀溶液的依数性(凝固点降低)
3.9 稀溶液的依数性(沸点升高与渗透压)
3.10 活度、活度因子以及分配定律
第四章 化学平衡
课时目标:了解相律的推导过程,掌握相律中各个量的计算方法并用相律解决实际问题,掌握Clapeylon方程和Clapeylon-Clausius方程,理解相图,理解精馏的原理
4.1 化学反应的平衡条件
4.2 化学反应的平衡常数与等温方程式
4.3 平衡常数的表示式
4.4 复相化学平衡
4.5 标准摩尔生成Gibbs自由能(标准状态下反应的Gibbs自由能变化量)
4.6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响(温度)
4.7 同时化学平衡、反应的耦合与近似计算
第五章 相平衡
课时目标:理解化学反应的限度,掌握化学反应等温式和平衡常数的计算以及影响平衡的各种因素
5.1 相律
5.2 单组分系统的相平衡
5.3 理想液态混合物
5.4 杠杆规则及蒸馏原理
5.5 非理想液态混合物
5.6 部分互溶双液系
5.7 热分析法
5.8 溶解度 法绘制相图
5.9 生化合成物
5.10 液固互溶双液系
5.11 三组分系统相图
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预备知识
参考资料
1. 傅献彩等,物理化学(第5版),高等教育出版社,2005
2. 天津大学物理化学教研室,物理化学(第六版)(上、下册),高等教育出版社,2017