spContent=物理化学是化学学科的重要分支,利用物理科学的研究方法和手段,研究化学现象、化学变化的原理、规律,形成了化学学科的基本理论框架,让人们对化学反应以及生产生活中的问题的本质有了更加深入的了解,使人们能够更好地驾驭化学,为生产实际服务。
物理化学是否是一门非常高冷、离我们很遥远的学科呢?其实我们身边许许多多的现象与物理化学密切相关。例如:“永动机”能否制成?高原上为什么鸡蛋很难煮熟?点“石”成“金”能否实现?如何让能源更清洁更高效?两块玻璃之间滴一滴水为什么很难分开?......相信通过本课程的学习,你会从中找到答案。
物理化学是化学学科的重要分支,利用物理科学的研究方法和手段,研究化学现象、化学变化的原理、规律,形成了化学学科的基本理论框架,让人们对化学反应以及生产生活中的问题的本质有了更加深入的了解,使人们能够更好地驾驭化学,为生产实际服务。
物理化学是否是一门非常高冷、离我们很遥远的学科呢?其实我们身边许许多多的现象与物理化学密切相关。例如:“永动机”能否制成?高原上为什么鸡蛋很难煮熟?点“石”成“金”能否实现?如何让能源更清洁更高效?两块玻璃之间滴一滴水为什么很难分开?......相信通过本课程的学习,你会从中找到答案。
—— 课程团队
课程概述
物理化学是物理和化学相交叉产生的一门学科,主要从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手,采用物理学的方法,比如通过测定温度、压力、颜色、折射率等物理参数,来探求化学变化中具有普遍性的基本规律,总的来说,就是用物理的原理和方法来研究化学的规律和理论,所以物理化学又被称作理论化学。物理化学这个学科主要是为了解决生产实际和科学实验中向化学提出的理论问题,揭示化学变化的本质,以便我们能够更好地驾驭化学,使之为生产实际服务,包括人们的衣食住行、工业生产、军事技术、能源开发、太空探索等各个领域。通过学习物理化学,我们可以培养一种理论思维能力,或者说一种运用物理化学的观点和方法看待一切化学中的问题的能力,比如用热力学的观点分析过程进行的可能性,用动力学的理论分析过程能否实现,在原子分子的层面分析变化的内在原因和规律。总之,物理化学已经成为化学最重要的一个分支,在未来社会一定会发挥越来越重要的作用。
授课目标
本课程为化工原理、分离工程、反应工程、化学工艺学等后继专业课程提供直接的理论基础,起着承上启下的枢纽作用,物理化学课程在各专业人才培养中担负着重要作用,将为相关专业的学生学习专业课程提供重要的理论基础。课程定位于“理工融合、科研促教、思政育人”,切切实实的提高学生灵活运用物理化学理论知识分析解决生产实践中遇到的物理化学问题。
成绩 要求
课程大纲
气体PVT的关系
1.1理想气体状态方程
1.2理想气体混合物
1.3真实气体状态方程
热力学第一定律
2.1基本概念
2.2热力学第一定律
2.3恒容热恒压热及焓
2.4摩尔热容
2.5相变焓及化学反应焓
2.6可逆过程
2.7节流膨胀
热力学第二定律
3.1热力学第二定律
3.2卡诺循环与卡诺定理
3.3熵与克劳修斯不等式
3.4热力学第三定律
3.5亥姆霍兹函数和吉布斯函数
3.7麦克斯韦关系式
3.8克拉贝隆方程
多组分系统热力学
4.1-偏摩尔量
4.2化学势
4.3气体组分的化学势
4.5拉乌尔定律和亨利定律
4.6理想液态混合物
4.7理想稀溶液
4.9稀溶液的依数性
化学平衡
5.1化学反应的方向和平衡条件
5.2理想气体反应等温方程
5.3标准平衡常数
5.4平衡常数和平衡组成的计算
5.5温度对标准平衡常数的影响
5.6其他因素对平衡的影响
相平衡
6.2单组份相图
6.3二组分理想液态混合物气液相图
6.4二组分真实液态混合物气液相图
6.5精馏原理
6.6二组分液态部分互溶气液相图
6.7二组分液态部分完全不互溶相图
6.8二组分固态部分完全不互溶液固相图
6.9生成稳定化合物相图
6.10生成不稳定化合物系统相图
6.11二组分固态部分互溶系统相图
6.12相图总结
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预备知识
参考资料
1.天津大学物理化学教研室编《物理化学》(第六版),高等教育出版社,2017年
2.《物理化学》(第五版),傅献彩等,高等教育出版社,2005年
3.P. W. Atkins. Physical Chemistry. 11th ed., Oxford University Press, 2017.
4.IRA. N. Levine. Physical Chemistry. 4th ed., McGraw-Hill, 1995.
5.G. M. Barrow. Physical Chemistry. 6th ed., McGraw-Hill, 1996.