SPOC学校专有课程
物理化学(下)
第1次开课
开课时间: 2019年10月21日 ~ 2020年01月18日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 233 人参加
立即自学
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spContent=欢迎大家来到湖南大学物理化学MOOC课程!物理化学作为四大化学的基础,为我们理解化学过程这一“黑匣子”提供了实用工具。在此,我们将挖掘隐藏在物理化学中的“金钥匙”,逐一破解化学过程中的“黑匣子”。欢迎大家和我们一起寻找“金钥匙”!
欢迎大家来到湖南大学物理化学MOOC课程!物理化学作为四大化学的基础,为我们理解化学过程这一“黑匣子”提供了实用工具。在此,我们将挖掘隐藏在物理化学中的“金钥匙”,逐一破解化学过程中的“黑匣子”。欢迎大家和我们一起寻找“金钥匙”!
—— 课程团队
课程概述

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。


授课目标

(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。


成绩 要求

本课程成绩采取百分制分,由四部分组成,其中单元测试占比20%,单元作业占比20%,在线讨论占比10%,期末考试占比50%

单元测试(20%):采用选择题等客观题,考察学生对相关单元基本知识点的掌握程度,便于老师实时把握学生的理解程度。

单元作业(20%):采用计算题、证明题和作图题等,考察学生对物理化学知识的理解深度和灵活运用程度。

在线讨论(10%):在线讨论包括学生提问和回复,每次2分,五次或以上记为10分;鼓励师生互动,促进交流,每天都有老师在线答疑,欢迎学生踊跃提问,

期末考试(50%):采用选择题、填空题、简答题和计算题等,充分考察学生对所学课程的整体掌握程度。


证书要求:

合格证书:总成绩60-84

优秀证书:总成绩为85-100

证书形式:本课程仅提供认证证书。




课程大纲
第七章 统计热力学
课时目标:了解系统的概念,理解玻耳兹曼分布的意义和应用,理解配分函数的意义,理解热力学函数与配分函数的关系。掌握利用配分函数计算简单系统的热力学函数。
7.1 概论。
7.2 Boltzmann统计。
7.3 BoseEinstein统计和FermiDirac统计。
7.4 配分函数。
7.5 各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献。
7.6 晶体的热容问题。
7.7 分子的全配分函数。
7.8 用配分函数计算ΔrGm和反应的平衡常数。
第八章 电化学
课时目标:理解电导率、摩尔电导率、离子迁移数、离子平均活度及平均活度因子离子强度的概念,了解离子氛的概念及德拜―休克尔极限公式。理解可逆电池的概念,掌握能斯特方程,电池电动势的计算及其应用,理解极化作用和超电势的概念及应用。
8.1 电化学中的基本概念和电解定律。
8.2 离子的电迁移率和迁移数。
8.3 电解质溶液的电导。
8.4 电解质的平均活度和平均活度因子。
8.5 强电解质溶液理论简介。
8.6 可逆电池和可逆电极。
8.7 电动势的测定。
8.8 可逆电池的书写方法及电动势的取号。
8.9 可逆电池的热力学。
8.10 电动势产生的机理。
8.11 电极电势和电池的电动势。
8.12 电动势测定的应用。
8.13 电解与极化作用。
8.14 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化。
第九章 化学动力学
课时目标:理解化学反应速率、反应速率系统、反应级数、基元反应、反应分子数的概念。掌握通过实验建立速率方程的方法,掌握一级和二级反应的速率方程及其应用,理解典型复杂反应的特征。了解处理对行反应、平行反应和连串反应的动力学处理方法,掌握稳态近似法、平衡近似法及控制步骤的概念,理解链反应的动力学特点。掌握阿仑尼乌斯方程及应用;理解活化能和指前因子的概念;了解催化剂和催化作用的概念、光化学反应、溶液中反应的基本特征;了解有效碰撞理论和过渡状态理论的基本思想、有关概念及基本公式;了解酶催化作用。
9.1 化学动力学的任务和目的。
9.2 化学反应速率的表示法及速率方程。
9.3 具有简单级数的反应(0,1,2,3和准一级反应)。
9.4 几种典型的复杂反应(对峙反应、平行反应、连续反应)。
9.5 温度对反应速率的影响及活化能。
9.6 链反应。
9.7 碰撞理论。
9.8 过渡态理论。
9.9 光化学反应。
9.10 催化反应动力学。
第十章 界面现象
课时目标:理解表面张力及表面吉布斯函数的概念及其与接触角、润湿、铺展的联系,掌握拉普拉斯公式及开尔文公式计算和应用。理解溶液界面的吸附及表面活性物质的作用,理解吉布斯吸附公式的含义及其应用,理解物理吸附与化学吸附的含义和区别,掌握兰格缪尔单分子层吸附理论和吸附等温式。了解 BET 多分子层吸附理论和吸附等温式
10.1 表面张力及表面Gibbs函数。
10.2 弯曲表面上的附加压力和蒸气压。
10.3 溶液的表面吸附。
10.4 液固界面——润湿作用。
10.5 表面活性剂及其作用。
10.6 固体表面的吸附。
第十一章 胶体分散系统和高分子溶液
课时目标:理解分散系统的分类及胶体的概念。理解溶胶的力学、光学和电学性质,理解双电层结构的斯特恩模型,理解溶胶的稳定和破坏的原因。了解乳状液的类型与稳定性。了解高分子溶液的特点和分子量的测定方法,了解唐南平衡的概念。
11.1 胶体和胶体的基本特性。
11.2 溶胶的制备和净化。
11.3 溶胶的动力性质。
11.4 溶胶的光学性质。
11.5 溶胶的电学性质。
11.6 双电层理论和ζ电势。
11.7 溶胶的稳定性和聚沉作用。
11.8 乳状液。
11.9 高分子溶液与唐南平衡。
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预备知识

高等数学、普通物理、无机化学、有机化学

参考资料

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


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

湖南大学
1 位授课老师
霍甲

霍甲

教授

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