spContent=物理化学是化学的灵魂，在这里，看似抽象的概念将富有哲学的内涵，老师们通过典型的案例来诠释难懂的原理、枯燥的公式，你可通过不同角度更有效地接受老师对你的讲解和启发，快捷而系统地学习物理化学内容，奠定解决与专业有关问题的能力，开阔科学视野，形成科学的思维习惯。
物理化学是化学的灵魂，在这里，看似抽象的概念将富有哲学的内涵，老师们通过典型的案例来诠释难懂的原理、枯燥的公式，你可通过不同角度更有效地接受老师对你的讲解和启发，快捷而系统地学习物理化学内容，奠定解决与专业有关问题的能力，开阔科学视野，形成科学的思维习惯。
—— 课程团队
课程概述
西北农林科技大学“物理化学”课程，早在1938年由著名物理化学家、胶体化学家，建国后第一批中国科学院院士虞宏正教授创建开设；建国后一方面由于向苏联学习，同时考虑到胶体化学在农业、生物、医学等专业学科中的地位和作用，原物理化学课程改名《物理化学与胶体化学》。从上世纪90年代至今，课程名改为《物理化学》。课程面向的专业数逐年增加，如80年代物理化学课程只针对农化和食品两个专业，学生人数120人左右。现在发展到环境科学、环境工程、资源环境科学、食品科学与工程、食品安全、生物工程、生物技术、葡萄与葡萄酒工程、制药工程、林产化工等10个专业。
现有教师8人，由具有丰富教学经验的骨干教师组成，其中教授2人，副教授6人，博士8人。其中获校级青年教师讲课比赛1等奖1人，二等奖2人，三等奖2人，近年来积极参与科研教研项目，发表论文多篇。目前使用的教材为2018年课程组成员主编与参编的全国高等教育农业部、全国高等农林院校“十三五”规划教材《物理化学》（第二版）。2007-2009年"物理化学"课程建设为校级精品课程；2012-2015年"物理化学"成为（农林生物类）本科优质课程，2019年"物理化学"线上课程认定为陕西省精品在线课程。2023年6月认定为国家级一流线上精品课程。
物理化学就是从物理学的基本规律出发，从宏观到微观，从静态到动态，搭建起了化学学科的基本理论框架，对于许多与化学有关的问题形成了完整的理论系统。本课程内容包括热力学、化学热力学、动力学、电化学、表面化学与胶体化学等五大部分，其中化学热力学主要讨论物理及化学反应的方向和限度问题；化学动力学就涉及化学反应的现实性问题了，研究反应速率及反应机理问题；电化学讨论化学能与电能相互转换的规律；表面化学与胶体化学则阐述特殊界面及分散度很高的系统所表现出来的独特性质。
通过物理化学的学习，可以使学生养成运用所学知识对自己所学专业问题进行关注和思索的良好习惯，能够把所学的知识和技能应用到具体的工作实践中去。学习物理化学中的科学研究和思维方法，培养学生求实认真、分析和解决实际问题，开拓创新能力的素质；运用物理化学的基本原理，关心和重视日益严重的环境和食品安全问题的素质。
授课目标
（1）掌握物理化学的基本知识和基本原理，培养学生求实认真的科学态度，分析问题、解决一些实际问题的能力，开拓创新能力，从而提高学生的综合素质，为学习后继专业课程打下必要的基础；
（2）通过物理化学学习，使学生进一步得到科学方法的训练和逻辑思维能力的培养，使学生体会并掌握怎样由实验结果出发进行归纳和演绎，或由假设和模型上升为理论，并能结合具体条件应用理论分析解决与专业有关的化学热力学、动力学、电化学、界面化学和胶体化学问题。
（3）运用物理化学所蕴含的哲理及科学家的成就轶事，激发学生的学习热情，帮助学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养学生严肃认真、理论联系实际的治学态度以及刻苦钻研的拚搏精神，以及关心和重视日益严重的环境和食品安全的环保意识。
课程大纲
绪论
课时目标：1.了解物理化学的任务和内容；2.了解物理化学在本专业中的地位和作用；3.掌握物理化学的学习方法。
1学时
1、物理化学的任务和内容
2、物理化学在化学及各专业中的地位和作用
3、物理化学的学习方法
课程知识结构
课外阅读资料--清华老师在开学典礼：让我们从日常的“洒扫、事长”做起！
课外资料--华人诺奖得主朱棣文哈佛大学毕业演讲：生命太短
热力学第一定律
课时目标：1.了解热力学方法的特点，特别是要了解状态函数、可逆过程的概念；2.掌握化学热力学的基本概念和基本公式；3.掌握热力学第一定律的一些应用，如理想气体在几种过程中功和热量的计算等。
5学时
第一节 基本概念
第二节 热力学第一定律
第三节 热与过程
第四节 功与过程
第一章 课程知识结构
知识拓展--焦耳-汤姆逊效应（引自百度百科）
课本习题解答
第一章 单元测验
第一章 单元作业
热力学第二定律
课时目标：1. 了解自发变化的共同特征及热力学第二定律与卡诺定理的联系；2. 理解克劳修斯不等式的重要性；3. 熟记热力学函数U、H、S、F、G的定义并了解其物理意义；4. 明确ΔG、ΔS、ΔH在特殊条件下的物理意义，如何利用它们判断变化的方向和平衡条件；5. 熟练地计算一些简单过程的ΔS、ΔG；6. 初步了解不可逆过程热力学关于熵流和熵产生等基本内容。
6学时
第一节 自发过程的共同特点
第二节 热力学第二定律
第三节 熵的概念
第四节 熵变的计算
*第五节 敞开系统的熵变
第六节 自由能与热力学判据
*第七节 热力学函数之间的关系
多组分系统热力学
课时目标：1.理解偏摩尔量和化学势的含义，了解均相多组分系统的热力学基本公式；2.掌握化学势判据在相变化中的应用；3.掌握理想气体化学势的表示方法，明确逸度的含义，了解非理想气体化学势的表示方法；4.掌握Raoult定律和Henry定律的数学表达式，注意其使用条件及二者的区别；5.明确理想溶液的定义，理解其组成及特点；6.了解理想溶液及理想稀溶液中各组分的化学势的表示方法；7.了解非理想溶液中各组分的化学势的表示方法，理解活度和活度系数的含义；8.掌握稀溶液依数性的数学关系式及应用。
5学时
第一节 偏摩尔量
第二节 化学势
第三节 气体的化学势
第四节 溶液中各组分的化学势
第五节 稀溶液的依数性
多相平衡系统热力学
课时目标：1. 熟练掌握相、组分数和自由度等基本概念和意义；2. 熟练掌握相律及其应用；3. 掌握克拉贝龙、克拉贝拉-克劳修斯方程及应用；4. 在二组分气～液平衡中，掌握理想完全互溶的双液系的p-x 图和T-x 图的特点及应用和精馏的基本原理；5. 了解杠杆规则在相图中的应用；6. 了解非理想完全互溶、部分互溶和完全不互溶的双液系T-x 图的特点；7.了解二组分固～液系统中，简单低共熔混合物水～盐系统的相图及应用。
6学时
第一节 相律
第二节 单组分系统相图及其应用
第三节 二组分双液系统相图及其应用
第四节 二组分固液系统相图及其应用
化学反应系统热力学
课时目标：1. 掌握化学反应恒容热和恒压热概念；2. 掌握温度对化学反应热的影响（基尔霍夫定律）；3. 掌握化学反应的熵变和吉布斯自由能变的计算；4. 掌握化学反应等温式及其应用；5. 掌握各种反应的标准平衡常数表达式，标准平衡常数与温度之间的关系及其应用。
3学时
第一节 化学反应焓变
第二节 化学反应熵变与Gibbs自由能变
第三节 化学反应的方向和限度
第四节 温度对化学平衡的影响
化学反应动力学
课时目标：1. 掌握反应速率常数、反应级数、反应分子数以及基元反应等基本概念；2. 掌握简单级数反应的特点，会利用积分法来确定简单反应的级数，并能熟练地利用速率方程来计算速率常数、半衰期等；3. 掌握对峙反应、平行反应和连续反应三种典型复合反应的动力学特征；4. 了解速控步、稳态近似及平衡假设等近似方法对复合反应的速率方程作近似处理；5. 掌握温度对反应速率的影响，掌握阿伦尼乌斯公式及其应用；6. 了解催化反应的特点及酶催化反应动力学。
6学时
第一节 化学反应速率和速率方程
第二节 具有简单级数反应的动力学特征
第三节 典型的复合反应…
第四节 表观速率方程参数的测定法
第五节 温度对反应速率的影响
第七节 催化反应动力学
电化学
课时目标：1. 了解电解质溶液的导电机理，掌握法拉第（Faraday）电解定律；2. 掌握电导、电导率、摩尔电导率的基本概念、计算公式、测定方法及其应用；3. 掌握离子独立运动定律及其应用；4. 掌握强电解质的离子平均活度系数的意义及计算；5. 掌握可逆电池电动势的能斯特公式及其应用；6. 掌握可逆电池热力学，可逆电池电动势的测定方法及其应用。7. 了解生物电化学与环境电化学的概念及内涵。
6学时
第一节 电解质溶液的导电性质
第二节 电解质溶液的热力学性质
第三节 可逆电池
第四节 可逆电池热力学
第六节 电化学的应用
表面化学
课时目标：1.理解液体表面张力及表面Gibbs自由能的物理意义；2.掌握拉普拉斯（Laplace ）公式，能用该公式说明附加压力与表面张力及曲率的关系，并能解释毛细管中液体的上升和下降现象；3.掌握开尔文（Kelvin）公式，理解饱和蒸汽压与液滴曲率的关系；4.掌握吉布斯（Gibbs）吸附等温式及应用；5.了解固-气吸附中物理吸附和化学吸附的特点，掌握朗格缪尔（Langmuir）单分子层吸附等温式、BET多分子层吸附等温式的含义及应用，了解弗伦德利希（Freundlich ）吸附等温式；6.了解固—液吸附的特点及应用；了解润湿现象的产生及应用；7.了解表面活性剂的结构特点、分类，理解HLB值、临界胶束浓度的含义，了解表面活性剂的应用。
6学时
第一节 表面张力与表面Gibbs自由能
第二节 弯曲液面的的性质
第三节 吸附现象
第四节 润湿作用
第五节 表面活性剂
*第六节 两亲分子的有序组合体
胶体化学
课时目标：1.了解胶体分散系统的基本特征和分类情况，2.熟悉溶胶的制备、净化等常用方法；3.了解溶胶的动力学性质、光学性质、电学性质和流变性质等方面的特点和产生原因，以及如何利用这些特点来对胶体和其它分散系统进行区别或对胶体粒度大小、带电情况进行研究；4.了解影响胶体稳定性的因素及相关理论，掌握动电电势以及电解质对胶体稳定性的影响，会判断电解质聚沉能力的大小；5.了解乳状液的定义、类型、鉴别方法和稳定性以及在工业和日常生活中的应用；6.了解高分子溶液与溶胶、低分子溶液的异同点；7.了解Donnan平衡及其对膜内外离子分布的影响；8.了解凝胶的分类、结构类型、形成及溶胀、脱液收缩等主要性质；了解凝胶在科学研究中的应用
4学时
第一节 分散系统的分类和胶体的特征
第二节 溶胶制备与净化
第三节 溶胶性质
第四节 溶胶的稳定性与聚沉
第五节 乳状液
第六节 高分子溶液
第七节 凝胶
*第八节 纳米材料与纳米科技
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预备知识
先修课程：“高等数学”“大学物理”“无机化学”“分析化学”课程。
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项：
1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
教材:
(1)杨亚提主编:《物理化学》（普通高等教育农业部、全国高等农林院校“十三五”规划教材,第二版）.中国农业出版社，2018 年 1 月。
参考教材 :
(1)杨亚提副主编:《物理化学》（普通高等教育“十一五”国家级规划教材，第五版）,科学出版社, 2013年 3月。
(2)杨亚提副主编:《物理化学学习指导》（普通高等教育“十一五”国家级规划教材配套教材,第三版）,科学出版社,2013 年 3 月。
网络资源:
(1)中国大学MOOC （物理化学：北京化工大学、大连理工大学、武汉大学、天津大学等）
(2)百度百科
常见问题
Q : 课程报名
A : 请您在爱课程网首页进入“中国大学MOOC”， 搜索 “物理化学 ” ，就可以找到我们的课程。
Q : 怎样开展课程学习？
A : MOOC课程为完全网上课程，要求学员观看教学视频、完成测试、作业、讨论和考试等教学环节。
A : 课程的重要信息都会用公告的形式发布，同时发送至学员注册的邮箱。请学员及时查看相关信息，按照课程要求完成学习，取得证书。
A : 学员在本课程学习的期间使用一个账号，方便顺利完成课程，也方便课程团队管理、统计学员学习情况、成绩评定以及证书发放等服务。
Q : 课程授课对象
A : 主要面向高等农林院校生物、食品类、葡萄酒工程、制药工程、环境科学与工程、资源环境、林产化工等理工农林类相关专业本科生。
A : 也适于有关院校其它专业学生学习（或参考），互通有无。
A : 欢迎相关老师、科研人员以及相关人员开展学习、交流和讨论，共同提高，共同成长！
浙公网安备 33010802012594号
