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21 秋 物理化学2B(李松林,侯德榜)
第2次开课
开课时间: 2021年09月12日 ~ 2021年12月15日
学时安排: 3-5
当前开课已结束 已有 22 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=欢迎大家来到天津大学物理化学MOOC课程!在这里,看似抽象的物化概念将富有内涵,晦涩难懂的物化原理将被完美诠释,众多枯燥冰冷的关系式将富有活力,一个个的物化难题将被化解——物理化学不但不难而且还很有魅力!快来亲身体验吧!
欢迎大家来到天津大学物理化学MOOC课程!在这里,看似抽象的物化概念将富有内涵,晦涩难懂的物化原理将被完美诠释,众多枯燥冰冷的关系式将富有活力,一个个的物化难题将被化解——物理化学不但不难而且还很有魅力!快来亲身体验吧!
—— 课程团队
课程概述

由老一辈物理化学家刘云浦教授创建的天津大学物理化学课程,一直是天津大学具有深厚底蕴的品牌课程,2005年被评为国家精品课程,2012年获评国家精品资源共享课程。编写出版的第一版至第六版《物理化学》教材,在国内工科院校中有非常广泛的影响力。其中,第二版曾获国家教委优秀教材一等奖,第三版、第四版曾获国家级教学成果二等奖,第五版为面向21世纪课程教材、教育部普通高等教育“十一五”及“十二五”国家级规划教材,仅第五版即累计发行近90万册。

依托近期出版的《物理化学》(第六版)而制作的天津大学物理化学(上)、(下)MOOC课程,设计学时均为48学时,内容包括宏观层次的热力学、化学动力学,微观层次的量子力学,以及联系宏观与微观的统计热力学。其中,物理化学(下)中的量子力学和统计热力学,可供选择学习。除了基本资源外,课程还提供一些对重点、难点的独立讲解、对典型例题的分析,并提供了不同层次的练习题,以帮助学习者理清概念、筑牢基础、联系实际、学会应用。课程注重培养学生分析问题、解决问题的能力,强调工程意识,体现工科特色。

欢迎大家进入天津大学《物理化学》课程的学习!


授课目标

通过课程的学习,学生可以系统掌握物理化学的基本概念、原理、研究思路与方法,并能灵活加以运用,解决与物理化学有关的各种实际问题。

物理化学是化学、化工、制药、材料、环境、食品等众多专业的必修骨干课程。学习好该课程,学生就构筑了坚实的化学基础理论平台,这不仅是学生后续课程学习的需要,更是以后发展(深造或就业)的需要。


成绩 要求

有关该课程的成绩:

  1. 课程总成绩以百分制计,满分为100分。

  2. 课程总成绩在60分至79分之间为合格,80分至100分之间为优秀。


课程大纲

第七章 电化学(10学时)

介绍电化学基本内容(三个方面):电解质溶液、原电池、电解与极化。

1. 电解质溶液是原电池和电解池工作介质。

这部分学习电解质的导电机理,比较阳、阴离子对导电的贡献(离子的迁移数)、比较不同电解质导电能力大小的量(电导、电导率和摩尔电导率),介绍电导测定的应用,学习电解质的平均离子活度因子及其计算(稀溶液德拜-休克尔极限公式)。

2. 原电池

介绍:可逆电池的特征,原电池热力学计算,原电池电动势的测定(对消法)及计算(能斯特方程),电极的种类,电极电势和液体接界电势;学习进行原电池设计的方法。

3. 电解与极化

介绍有电流通过时,电极上发生的极化现象,介绍极化的产生原因、分类和带来的影响,分析电解时的电极反应发生的顺序。

 

第八章 量子力学基础(6学时)(根据个人情况选择学习,本章学习成绩不计入总成绩)

 

介绍量子力学研究问题的思路和方法:建立和求解薛定谔方程,获得粒子运动的能量和波函数,进而可求取其他物理量。

内容包括:量子力学的基本假设,一维势箱粒子的薛定谔方程及其解,三维势箱粒子、一维谐振子、二体刚性转子定态薛定谔方程的解,类氢离子及多电子原子结构的量子力学处理,对分子轨道理论、分子光谱等进行了简单介绍。

 

第九章 统计热力学初步(8学时)

 

学习统计热力学的基本原理和方法。

1.证明最概然分布就是系统的平衡分布,并可用玻尔兹曼分布来描述;

2.定义配分函数,并导出平动、转动、振动、电子运动核核运动的配分函数计算式;

3.推导系统的热力学量(USAGHCV,m等)与配分函数的关系,重点介绍了摩尔熵的计算;

4.介绍摩尔定容热容和理想气体反应标准平衡常数的计算。

 

第十章 界面现象(6学时)

 

介绍了常见的界面现象及其背后的物理化学原理。主要包括:界面张力及其影响因素、四种界面上的典型界面现象及物理化学关系式,分别是:

-液界面:弯曲液面附加压力,拉普拉斯方程,开尔文公式;

固体表面:气体的吸附,朗缪尔单分子层吸附等温式;

-固界面:润湿现象,杨氏方程;

溶液表面:溶液表面吸附,吉比斯吸附等温式;

此外,介绍了四种常见的亚稳态并分析其产生原因,介绍表面活性剂的结构、性质及应用。

 

第十一章 化学动力学基础(12学时)

 

化学动力学研究反应速率和反应机理。主要内容包括:

1.具有简单级数(0级、1级、2级和n级)反应的速率方程;温度对反应速率的影响;

2.典型复合反应(对行反应、平行反应、连串反应)速率方程;

3.反应速率的近似处理法(选择控制步骤法、稳态近似法和平衡态近似法),由化学反应机理出发建立速率方程的方法;

4.气体反应速率理论(碰憧理论、过渡状态理论);

5.特殊反应(溶液中反应,光化学反应,催化反应)的动力学规律。

 

第十二章 胶体化学(6学时)

 

学习胶体的制备方法(物理法、化学法),溶胶的性质(光学性质、动力性质、电学性质),介绍憎液溶胶的表示法(胶团结构式),分析溶胶的稳定与聚沉原因(DLVO理论),介绍了乳状液的形成、稳定原因和破乳化方法等。

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预备知识

高等数学、大学物理、无机化学、物理化学(上)

参考资料

1.  《物理化学》(第六版)上册,天津大学物理化学教研室编,刘俊吉,周亚平,李松林,冯霞修订,高等教育出版社,2017

     《物理化学》(第六版)下册,天津大学物理化学教研室编,李松林,冯霞,刘俊吉,周亚平修订,高等教育出版社,2017

          

    高教社网上书城:https://www.hepmall.com/index.php/product-26368.html (上册)

                    https://www.hepmall.com/index.php/product-26350.html (下册)

2.  《物理化学解题指南》(第三版),冯霞,陈丽,朱荣娇 编,高等教育出版社,2018。

         

     高教社网上书城:https://www.hepmall.com/index.php/product-28467.html

天津大学
1 位授课老师
李松林

李松林

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