《物理化学》教学大纲课程类别：专业基础课总学时：144学时总学分：8学分开设学期：第四、五学期适用专业：化学专业、应用化学专业先修课程：无机化学、分析化学、有机化学一、课程性质与任务物理化学是化学专业和应用化学专业的四大基础课程之一，是在无机化学、分析化学、有机化学课程的基础上开设的一门课程。
该课程主要包括化学热力学和化学动力学两大部分，研究过程变化的可能性和速率问题。
该门课程为后期学习化工基础等课程打下基础。
二、教学目的与要求学生通过物理化学课程的学习，掌握物理化学的基本理论和基本方法，运用所学知识解决化学过程的一些实际问题，主要是：热力学三个定律，热力学基本函数及其变化的计算，并能运用这些知识定量地判断化学过程（包括溶液体系、相平衡、表面现象等）进行的方向与限度；化学动力学基本理论、几种重要的反应速率理论，并能运用这些知识定量的求算化学反应的基本动力学参数、能初步推测或判断化学反应的反应机理。
物理化学是化学基础课中比较抽象、理论性比较强的课程，也是培养学生逻辑思维和空间想象力的重要课程。
物理化学中的许多分析问题、解决问题的方法是人们科学地认识自然界规律的典范，在学习物理化学课程的过程中，可以培养学生科学地分析问题、提出问题、和解决问题的能力。
三、教学时数分配七胶体及界面化学16 16八基元反应动力学24 24九复杂反应动力学14 14十基础电化学16 16十一应用电化学# 2 2合计144 144 *选学#自学四、教学内容和课时分配绪论（2学时）教学目的和要求1.了解物理化学课程的研究内容、方法2.了解学习物理化学课程的方法建议教学重点：物理化学课程的研究内容教学内容物理化学课程的研究内容、方法；学习物理化学课程的方法建议第一章热力学第一定律（15学时）教学目的和要求1.掌握热力学基本概念2.理解热力学第一定律基本内容3.掌握标准摩尔反应焓的计算4.熟练掌握各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算教学重点：热力学第一定律基本内容、各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算教学难点：各种状态变化过程Q、W、△U、△H计算教学内容第一节热力学基本概念（5学时）本节知识点包括系统与系统的性质、系统的状态、状态函数、过程与途径、热与功。
第二节热力学第一定律（2学时）本节知识点包括热力学能、热力学第一定律、焓、热容。
第三节气体系统中的应用（4学时）本节知识点包括理想气体、理想气体的等温过程、理想气体的绝热过程、Carnot循环、实际气体。
第四节化学反应系统中的应用（4学时）本节知识点包括焓的规定值、标准摩尔反应焓的计算、等温化学反应、非等温化学反应、相变过程。
第二章热力学第二定律（15学时）教学目的和要求1.理解热力学第二定律基本内容2.理解熵、自由能的含义3.理解热力学第三定律4.掌握热力学函数之间关系和自发性判据5.熟练掌握各种状态变化过程Q、W、△U、△H、△S、△F和△G计算教学重点：第二定律基本内容、各种状态变化过程△S、△F和△G计算教学难点：熵、自由能的含义、各种状态变化过程△S、△F和△G计算第一节Clsusius不等式与熵（4学时）本节知识点包括一切实际过程都是热力学不可逆过程、热力学第二定律的典型表述、Carnot原理、熵与过程性质的判据、熵增原理。
第二节熵变的计算与应用（4学时）本节知识点包括热力学第三定律、等温可逆过程熵变的计算、变温可逆过程熵变的计算、不可逆过程熵变计算举例。
第三节自由能函数与自由能判据（2学时）本节知识点包括等温等压条件下过程性质的判据、等温等容及其它条件下过程性质的判据、自发过程与做功能力、过程自发方向与限度的判据。
第四节热力学系统函数间的关系（3学时）本节知识点包括热力学基本方程、特征偏微商和Maxwell(麦克斯韦)关系式、应用举例。
第五节自由能函数改变值的计算及应用（2学时）本节知识点包括基本计算公式、无化学变化、无相变，只有体积功等温过程ΔG计算、等温、等压下的相变过程、等温、等压下的化学反应第三章多组分系统热力学(14学时)教学目的和要求：1.理解多组分系统组成标度的各种表示方法2.理解偏摩尔量和化学势的概念3.掌握化学势判据及应用4.掌握气体、液体、固体、溶液中溶剂和溶质化学势的标准态5.掌握稀溶液、理想溶液、实际溶液的特性，化学势的表示方法及应用教学重点：偏摩尔量和化学势的概念、气体、液体、固体、溶液中溶剂和溶质化学势的标准态教学难点：偏摩尔量和化学势的概念、稀溶液、理想溶液、实际溶液的特性，化学势的表示方法及应用教学内容第一节偏摩尔量与化学势(5学时)本节知识点包括组成标度、偏摩尔量、化学势、化学势判据、化学势与温度、压力的关系。
第二节气体混合物热力学（3学时）本节知识点包括理想气体系统、纯实际气体系统、逸度因子及其求法、实际气体混合物。
第三节液体混合物热力学（3学时）本节知识点包括纯液体的蒸汽压与化学势、蒸气压与两个经验定律、理想液体混合物实际液体混合物第四节稀薄溶液热力学（3学时）本节知识点包括理想稀溶液、实际溶液、稀溶液的依数性第四章多相平衡系统热力学(12学时)教学目的和要求：1.掌握单组分两相平衡的克拉贝龙方程、克-克方程及应用2.理解相律推导过程，掌握相律及其应用3.掌握单组分、二组分基本相图及应用教学重点：单组分两相平衡的克拉贝龙方程、克-克方程及应用、相律推导过程、相律应用、单组分、二组分基本相图及应用教学难点：单组分、二组分基本相图及应用教学内容第一节多组分多相平衡（3学时）本节知识点包括描述相平衡系统状态的独立变量、相律及应用、相图概述第二节单组分多相平衡系统（3学时）本节知识点包括相变特征、两相平衡时温度与压力的关系、单组分相平衡系统举例。
第三节两组分气—液平衡系统（4学时）本节知识点包括一般讨论、液体相图。
第四节两组分液—固系统系统（2学时）本节知识点包括固液相图、水盐系统相图第五章化学反应系统热力学（10学时）教学目的和要求1.掌握化学反应等温方程式及应用2.掌握化学反应平衡常数表示及各种温度下化学反应平衡常数的计算3.掌握各种因素对平衡的影响教学重点：化学反应等温方程式、各种因素对平衡的影响教学难点：化学反应平衡常数表示、各种温度下化学反应平衡常数的计算教学内容第一节摩尔反应Gibbs自由能的计算（2学时）本节知识点包括Gibbs自由能的规定值、标准摩尔反应Gibbs自由能改变值(298.15K)的计算。
第二节化学反应的自发方向和限度（3学时）本节知识点包括化学反应Gibbs自由能和反应的亲合势A、化学反应过程中Gibbs自由能变化、化学反应等温方程。
第三节化学反应标准平衡常数（3学时）本节知识点包括气体反应的平衡常数、液相（或固相）混合物与溶液中反应的化学平衡、多相反应的化学平衡。
第四节各种因素对化学反应平衡的影响（2学时）本节知识点包括温度对平衡的影响、系统压力对平衡影响、组成对平衡的影响、应用示例。
第六章统计热力学基础（*选学）（4学时）教学目的和要求1.了解统计热力学的研究方法2.理解和掌握统计热力学基本概念和定律3.学会采用统计力学的观点看待和处理简单的热力学系统的变化。
4.熟悉统计热力学的处理方法，5.理解和掌握配分函数的概念教学重点：统计热力学基本概念和定律、配分函数、热力学量与配分函数的关系教学难点：最概然分布与平衡分布、热力学函数的统计计算教学内容第一节统计力学基础知识（1学时）第二节 Boltzmann分布律（1学时）第三节分子配分函数的计算（1学时）第四节热力学函数的统计计算（0.5学时）第五节热力学定律的统计力学解释（0.5学时）第七章胶体及界面化学（16学时）教学目的和要求1.理解表面自由能，表面张力的概念，了解表面半径与蒸气压的关系2.了解溶液的界面吸附，掌握Gibbs吸附公式及应用3.了解表面活性物质的结构、性质及应用4.掌握固体表面吸附的Langmuir吸附公式及应用5.掌握胶体的结构和性质6.了解大分子化合物的性质教学重点：表面张力、Gibbs吸附公式、Langmuir吸附公式教学难点：胶体的结构和性质教学内容第一节界面现象及界面自由能（5学时）本节知识点包括界面自由能、界（表）面效应、弯曲液体表面的附加压力、弯曲液体表面上的蒸气压、润湿作用。
第二节溶液的界（表）面吸附（2学时）本节知识点包括溶液的界（表）面吸附、Gibbs吸附公式、表面活性物质的基本性质。
第三节固体表面吸附（3学时）本节知识点包括物理吸附与化学吸附、 Langmuir吸附等温式、BET吸附等温式第四节胶体性质和结构（4学时）本节知识点包括胶体分散系统、电动现象和双电层结构、胶体的结构、溶胶的稳定性和聚沉现象、溶胶的光学及动力性质。
第五节大分子化合物性质与大分子溶液（2学时）本节知识点包括平均分子质量、大分子化合物溶液的渗透压、大分子溶液的粘度、盐析和胶凝。
第八章基元反应动力学（24学时）教学目的和要求1.明确基元反应的概念和反应速率表示方法2.掌握一级反应、二级反应特征及应用3.掌握Arrhenius定律及应用，理解活化能概念4.了解气相反应的简单碰撞理论5.了解典型复杂反应动力学方程式6.掌握稳态近似法确定复杂反应机理教学重点：基元反应的概念、反应速率表示方法、一级反应、二级反应特征、典型复杂反应、稳态近似法确定复杂反应机理教学难点：一级反应、二级反应应用，Arrhenius定律及应用，活化能概念、典型复杂反应、稳态近似法确定复杂反应机理教学内容第一节基本概念（2学时）本节知识点包括化学反应速率、化学反应速率方程、基元反应第二节基元反应动力学规律（8学时）本节知识点包括浓度与反应速率——质量作用定律、反应动力学、温度与反应速率——Arrhenius 定律、Arrhenius活化能。
第三节反应历程（8学时）本节知识点包括平行反应、对峙反应、连续反应、稳态近似、平衡假定、推测反应历程第三节气相反应的简单碰撞理论（3学时）本节知识点包括碰撞截面、碰撞频率、有效碰撞概率、反应速率系数、单分子反应理论第四节过渡状态理论（3学时）本节知识点包括势能面、等势能线、马鞍点、活化络合物、反应速率系数第八章复杂反应动力学（14学时）教学目的和要求1.掌握反应级数的确定方法2.了解快速反应动力学测试方法3.了解浓度、温度对总反应速率的影响4.了解链反应、光化学反应、催化反应教学重点：反应级数的确定方法、浓度、温度对总反应速率的影响教学难点：反应级数的确定方法教学内容第一节复杂反应系统的唯象动力学（4学时）本节知识点包括浓度对总速率的影响、温度对总反应速率的影响第二节溶液中的反应（2学时）本节知识点包括笼效应、扩散控制反应、动力学控制反应、溶剂化作用第三节链反应（2学时）本节知识点包括链反应的表观特征、链反应的基本步骤、直链反应及其动力学特征、支链反应与爆炸。