《物理化学》课程教学大纲第一部分课程简介【课程名称】：物理化学【课程代码】：【课程属性】：学科基础课【授课对象】：（生科院食品和生物专业、药学院药学专业等,大学二年级）【学时/学分】：48/3一、课程性质与教学目的（一）课程性质物理化学是学生在具备了必要的高等数学、普通物理、无机化学、分析化学等基础知识之后必修的理论基础课，是生科院食品和生物专业、药学院药学专业等等专业的一门主干基础理论课程，同时也是后继化学专业课程的基础。
（二）教学目的通过本课程的学习使学生建立一个系统、完整的物理化学基本理论和方法的框架，掌握热力学、动力学、表面化学中的普遍规律和实验方法；在强化基础的同时，逐步培养学生的思维能力和创造能力。
二、课程基本内容本课程有：热力学三大定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学动力学、表面现象、胶体分散系统。
本课程重点在于化学基础理论、基本知识的教学，在阐述基本原理时应着重讲清整个问题的思路、介绍问题的提出背景和形成理论的思维方法，使学生学到有关知识的同时能学到探索问题的思路和方法，培养解决问题的能力；在基础层次上选择有代表性的科学研究成果和实际，着眼于前沿涉及的新思想和新方法。
三、先修课程及后续课程（一）先修课程高等数学、普通物理学、无机化学、分析化学和有机化学。
（二）后续课程生物化学、食品化学、药物化学等。
第二部分教学总体安排一、学时分配二、教学重点与难点（一）教学重点1、掌握热力学基本概念、掌握Q、W、△U、△H、△S、△F和△G的计算；基尔霍夫定律。
2、理想溶液的通性；稀溶液的依数性。
3、化学反应热力学。
4、相律；单组份系统的相图。
5、简单级数反应、阿累尼乌斯公式。
6、表面张力、附加压力、溶液吸附。
7、胶体的电学性质；胶体的稳定性和聚沉。
（二）教学难点1、Q、W、△U、△H、△S、△F和△G的计算，可逆过程和状态函数的概念。
2、化学势和偏摩尔量。
3、相律中的独立组分数的确定。
4、反应机理的探索。
5、表面张力。
三、教学材料（一）推荐教材物理化学核心教程，沈文霞，科学出版社，2009（第二版）（二）推荐参考书1.物理化学，傅献彩，沈文霞，姚天杨，北京：高等教育出版社，2005（第五版）2.物理化学，天津大学物理化学教研室，北京：高等教育出版社，1992（第三版）3.物理化学简明教程，印永嘉，奚正楷，李天珍，北京：高等教育出版社，1992（三）推荐网站（包括课程网站、专业网站等）四、本课程开设需要的教学环境和设备条件本课程用较多的数学和物理学的方法，所以建议板书教学和多媒体教学结合的方式授课。
五、考核方法及成绩评定（包括考核方式及所占比例）该科目为考试课1.成绩评定总则：以百分制计算总成绩，其中平时成绩最多占总成绩的30%，期末考试成绩占70%。
总成绩满分100分，60分即获得该课程学分；2.平时成绩评定：分作业、出勤、课堂表现、三部分，每部分各占10分（其中旷课率超过该课程教学时数1/4的，取消考试资格等实行一票否决制）；3.期末考核方式：闭卷笔试。
第三部分课程教学内容及教学要求第一章绪论学时：1【教学目的及要求】一、熟练掌握物理化学的研究内容。
二、了解物理化学的研究方法。
【教学重点与难点】教学重点：物理化学的研究内容。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、物理化学的学科特点和发展史二、物理化学的研究内容和研究方法三、物理化学的学习方法和学习要求【思考题】一、物理化学的概念和研究内容是什么？第一章热力学第一定律 10 学时第一节热力学概论【教学目的及要求】一、熟练掌握热力学的基本概念。
二、掌握热力学的特点和局限性。
【教学重点与难点】一、教学重点：常见过程概念、状态函数、可逆过程。
二、教学难点：状态函数、可逆过程。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、热力学的特点和局限性二、基本概念【思考题】一、判断书中热力学第一、第二定律习题中的过程特点。
二、状态函数的特点是什么？第二节热和功【教学目的及要求】一、明确热和功只在体系与环境有能量交换时才有意义，熟知功和热正、负号的取号惯例；明确准静态过程与可逆过程的意义。
二、掌握各种常见过程热和功的计算。
【教学重点与难点】一、教学重点：热和功等概念。
二、教学难点：可逆过程的概念。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、热（一）定义（二）常见过程热的计算二、功（一）定义（二）常见过程功的计算【思考题】一、能否说系统含有多少热或功？为什么？第三节热力学第一定律【教学目的及要求】一、熟练掌握热力学第一定律。
二、掌握内能及其性质。
三、了解热力学第一定律的应用。
【教学重点与难点】一、教学重点：热力学第一定律经典说法和数学表达式。
二、教学难点：内能。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、热力学第一定律的经典说法二、热力学第一定律的数学表达式三、内能的性质【思考题】一、什么是第一类永动机？二、判断：根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外界吸收热量。
第四节等容热、等压热及焓【教学目的及要求】熟练掌握理想气体的热力学能及焓只是温度的函数，常见过程∆U，∆H的计算。
【教学重点与难点】一、教学重点：掌握理想气体的热力学能及焓只是温度的函数，计算理想气体在等温、等压、绝热过程中的△U、△H、Q和W的计算。
二、教学难点：焓的性质。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、焦耳实验二、等容热三、等压热四、绝热过程【思考题】一、判断下列说法是否正确，并简述判断的依据。
（一）因为△U=Q V、△H=Q p，所以Q V、Q p是特定条件下的状态函数。
（二）在等压下，用机械搅拌某绝热容器中的液体，使液体的温度上升，这时△H=Q p=0。
第五节热化学【教学目的及要求】一、熟练掌握会应用赫斯定律、物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓计算化学反应热效应。
二、掌握等容热效应和等压热效应之间的关系，基尔霍夫定律。
【教学重点与难点】一、教学重点：等容热效应和等压热效应之间的关系；用赫斯定律、物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓计算化学反应热效应。
二、教学难点：基尔霍夫定律。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、等容热效应和等压热效应之间的关系二、热化学方程三、赫斯定律四、标准摩尔生成焓五、标准摩尔燃烧焓六、基尔霍夫定律【思考题】一、某一化学反应在烧杯中进行，热效应为Q1，焓变为△H1。
若将化学反应安排成相同的可逆电池，使化学反应和可逆电池反应的始态和终态都相同，这时热效应为Q2，焓变为△H2，△H1=△H2。
这种说法对吗？二、基尔霍夫定律的使用条件是什么？三、总结反应热的几种求法。
第二章热力学第二定律 10学时第一节引言一、熟练掌握自发过程概念。
二、掌握自发过程的共同特点。
【教学重点与难点】一、教学重点：自发过程。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、自发过程二、自发过程的共同特点【思考题】一、自发过程是不可逆过程，不可逆过程也是自发过程。
这种说法对吗？第二节热力学第二定律的经典说法【教学目的及要求】一、熟练掌握热力学第二定律的经典说法。
【教学重点与难点】一、教学重点：热力学第二定律的经典说法。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、热力学第二定律的开尔文说法二、热力学第二定律的克劳修斯说法【思考题】一、空调、冰箱可以将热从低温热源吸出并放给高温热源，这是否与热力学第二定律矛盾？二、不可能从单一热源吸收热量使其全部转化为功，这种说法对吗？第三节热力学第二定律的数学表达式【教学目的及要求】一、熟练掌握热力学第二定律的数学表达式；熵增加原理；熵变的计算。
二、掌握热力学第三定律。
三、了解标准熵。
一、教学重点：熵增加原理；各种常见过程熵变的计算。
二、教学难点：系统熵变和环境熵变的计算。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、熵的概念二、热力学第二定律的数学表达式三、孤立系统熵增加原理四、熵变的计算（一）简单状态变化（二）相变（三）化学变化【思考题】一、某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。
为了计算熵变，能否设计一个绝热可逆过程来计算？二、总结各个常见过程熵变的计算公式。
第五节亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能【教学目的及要求】一、熟练掌握吉布斯自由能的概念、性质及方向性判据。
二、掌握亥姆霍兹自由能的概念和性质。
三、了解为什么定义亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能，它们的用处及适用条件。
【教学重点与难点】一、教学重点：吉布斯自由能的方向性判据二、教学难点：吉布斯自由能的方向性判据条件的理解。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、热力学第一定律和热力学第二定律的数学表达式二、亥姆霍兹自由能三、吉布斯自由能【思考题】一、能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs自由能最小？二、叙述亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能的方向性判据的条件。
第五节△F、△G的计算【教学目的及要求】一、熟练掌握常见过程的△F、△G计算，并用以判断过程方向，学会设计简单的可逆过程。
【教学重点与难点】一、教学重点：常见过程的△G的计算二、教学难点：相变过程△G的计算【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、等温简单状态变化二、相变三、化学变化【思考题】一、总结常见过程中△F、△G的计算。
第六节热力学基本方程【教学目的及要求】一、熟练掌握四个热力学基本方程。
二、掌握掌握四个热力学基本方程的偏微商关系式。
三、了解麦克斯韦关系式。
【教学重点与难点】一、教学重点：四个热力学基本方程及其偏微商关系式。
二、教学难点：麦克斯韦关系式。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、热力学基本方程二、热力学基本方程的偏微商关系式三、麦克斯韦关系式【思考题】一、写出四个热力学基本公式的表达式，并说出它们的适用条件。
第三章溶液理论 7学时第一节偏摩尔量和化学势【教学目的及要求】一、了解偏摩尔量和化学势的概念及它们之间的区别和相同点。
【教学重点与难点】一、教学重点：化学势的概念及其方向性判据。
二、教学难点：偏摩尔量和化学势概念的确立和理解。
【教学手段及方式方法】板书与多媒体结合，启发式教学讲授。
【教学内容】一、偏摩尔量（一）定义（二）集合共识二、化学势（一）定义（二）变化方向性判据【思考题】一、偏摩尔量与摩尔量有什么异同？二、什么是化学势？与偏摩尔量有什么异同？第二节气体的化学势【教学目的及要求】一、熟练掌握理想气体的化学势等温式。