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。
本课程主要包括气体方程、热力学、相平衡和化学平衡等内容，学生需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，掌握气体方程、热力学、相平衡和化学平衡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）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。
（2）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。
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分
优秀证书：总成绩为85-100分
证书形式：本课程仅提供认证证书。
课程大纲
绪论和气体
课时目标：了解物理化学课程的基本内容和研究方法，掌握物理化学课程的学习方法。掌握理想气体状态方程及模型，Dalton 定律与 Amagat 定律，理解真实气体的液化与临界性质，理解对应状态原理与压缩因子图及有关计算。
0.1 物理化学的建立与发展。
0.2 物理化学的目的和内容。
0.3 物理化学的研究方法。
0.4 物理化学课程的学习方法。
1.1 气体分子运动理论简介。
1.2 实际气体。
1.3 气液间的转变——实际气体的等温线和液化过程。
1.4 压缩因子图——实际气体的有关计算。
热力学第一定律
课时目标：理解平衡状态，状态函数，可逆过程等基本概念，掌握热力学第一定律理论及应用。理解热力学能、焓、化学计量数、反应进度、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、热容、相变焓的概念及应用。掌握在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中计算热、功和热力学能、焓变化的计算方法。
2.1 热力学的一些基本概念。
2.2 热力学第一定律。
2.3 准静态过程与可逆过程。
2.4 焓。
2.5 热容。
2.6 热力学第一定律对理想气体的应用。
2.7 Carnot循环。
2.8 Joule Thomson效应。
2.9 热化学。
2.10 反应焓变与温度的关系——Kirchhoff定律。
2.11 绝热反应——非等温反应。
热力学第二定律
课时目标：掌握热力学第二、第三定律的叙述及数学表达式。理解熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准熵及标准生成吉布斯函数、饱和蒸汽压的定义及应用。掌握在物质的 p、V、T 变化，相变化及化学变化过程中熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数变化值的计算，理解并会用热力学基本方程，了解麦克斯韦关系式的推导，掌握热力学公式的适用条件，掌握克拉贝龙方程，掌握熵增原理及平衡判据的一般准则。
3.1 自发变化的共同特征——不可逆性。
3.2 热力学第二定律。
3.3 Carnot定理。
3.4 熵的概念。
3.5 Clausius不等式与熵增加原理。
3.6 热力学基本方程与T—S图。
3.7 熵变的计算。
3.8 熵和能量退降。
3.9 热力学第二定律的本质和熵的统计意义。
3.10 Helmholtz函数和Gibbs函数。
3.11 过程变化的方向与平衡条件。
3.12 ΔG的计算示例。
3.13 几个热力学函数间的关系。
3.14 热力学第三定律与规定熵。
多组分系统热力学
课时目标：理解偏摩尔量及化学势，理想液态混合物、理想稀溶液、活度和活度因子、逸度和逸度因子的概念。掌握拉乌尔定律及亨利定律的应用。学会理想液态混合物及理想稀溶液中各组分化学势的表达式。理解稀溶液的依数性，掌握稀溶液依数性公式有关计算。
4.1 偏摩尔量。
4.2 化学势。
4.3 气体混合物中各组分的化学势。
4.4 稀溶液中的两个经验定律。
4.5 理想液态混合物。
4.6 理想稀溶液中任一组分的化学势。
4.7 稀溶液的依数性。
4.8 DuhemMargule公式。
4.9 活度与活度因子。
4.10 分配定律——溶质在两互不相溶液相中的分配。
相平衡
课时目标：理解相律的概念，了解相律的推导，掌握单组分系统及二组分系统典型相图的特点和运用，杠杆规则的计算，了解由实验数据绘制相图的方法。
5.1 相系统平衡的一般条件。
5.2 相律。
5.3 二组分系统的相平衡及Clapeyron方程。
5.4 二组分系统的相图及其应用。
5.5 三组分系统的相图及其应用。
化学平衡
课时目标：理解标准常数的概念。掌握化学反应等温方程的推导及应用。平衡常数及平衡组成的计算。理解温度、压力、组成等因素对平衡的影响。
6.1 化学反应的平衡条件 。
6.2 化学反应的平衡常数和等温方程式。
6.3 平衡常数的表示式。
6.4 复相化学平衡。
6.5 标准摩尔生成Gibbs函数。
6.6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响。
6.7 同时化学平衡和反应的耦合。
6.8 平衡的近似计算。
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预备知识
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。
浙公网安备 33010802012594号
