物理化学64学时各章总教案

课程教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授使用教材《物理化学》立体化教材，高等教育出版社使用课件教材配套总教学学时64教学内容授课章节标题教材起始页码教学特点教学学时绪论与气体复习、介绍3热力学第一定律基础10热力学第二定律基础9多组分系统热力学基础6化学平衡基础5相平衡基础7电化学应用9界面现象应用6化学动力学基础8胶体化学不要求0总复习1教学要求物理化学正常教学学时需要64～96学时。本专业采用较小的64学时。考虑到化学热力学(热力学三大定律、多组分系统热力学、相平衡和化学平衡)和化学动力学是物理化学的基础内容，电化学、界面现象和胶体化学是物理化学的应用内容，量子力学和统计热力学是高一层次的内容，物质结构和光谱学另设课程教学。根据教育部制定的教学基本要求，电化学、界面化学的内容为教学要求部分。胶体化学不作为课堂教学内容，但时间许可时可适当介绍一些内容，以提高学生学习兴趣。教学方法采用多媒体教学方式，以教师课堂讲授为主，辅以提问、讨论及网上辅助教学等多种方式，部分内容学生课后自学或网上辅助学习(网站：或学校教学在线)。讲授时，重要公式和结论写在黑板上，要求学生做笔记至少记录这些内容，以方便复习。参考资料1.霍瑞贞.物理化学学习与解题指导.广州：华南理工大学出版社，20002.李文斌等.物理化学解题指南.天津：天津大学出版社，20023．傅献彩等.物理化学：第五版(上下册).北京：高等教育出版社，20054.AGWhittaker等.InstantNotes:PhysicalChemistry.北京:科学出版社.2001教研室审阅意见：______________（教研室主任签名）年月日第1页《绪论与气体》教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授教学内容授课题目（章、节）绪论与气体教材名称《物理化学》立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教材起止页码计划教学学时3教学要求掌握内容物理量、数值与单位物理化学实验注意事项与作图问题(补充内容)理想气体的性质:状态方程，模型，分压，分体积理解内容实际气体的液化与临界现象分子间的相互作用力了解内容物理化学的研究内容和方法物理化学的起源、发展与应用课程的学习问题实际气体的状态方程教学要点重点作图规范，实验规范，理想气体状态方程和混合性质难点理想气体的混合性质（分压、分体积）教学进程绪论(含补充内容：实验与作图)(1.2学时)理想气体状态方程与混合性质(0.8学时)实际气体的液化与临界现象(0.5学时)实际气体的状态方程(0.3学时)分子间的相互作用力(0.1学时)小结(0.1学时)55min35min22min10min7min6min注意问题本章内容较简单，主要内容可由学生课后自学，讲授主要是介绍。课后作业(括号为选做题)理想气体性质：【1－4】：2教学后记作图不符合规范：不用坐标纸，缺图名、坐标轴名，坐标轴起始范围不合理。分压、分体积概念及相应的使用条件不太清楚。第2页《热力学第一定律》教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授教学内容授课题目（章、节）热力学第一定律教材名称《物理化学》立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教材起止页码计划教学学时10教学要求掌握内容1.物质的单纯pVT变化、相变化和化学变化过程中计算Q、W、U、H的原理和方法。2.基希霍夫(Kirrchhoff)公式，计算不同温度时的反应焓和相变焓。3.化学反应恒压热与恒容热的关系及计算。4.绝热可逆过程和不可逆过程的相关计算。理解内容1.热力学基本概念：系统与环境，过程与途径，平衡态，状态函数，可逆过程，功，热，热容，热力学能，焓，标准态，相变焓，反应焓，标准燃烧焓，标准生成焓2.热力学第一定律的叙述及其数学表达式了解内容赫斯定理，焦耳实验，节流膨胀等教学要点重点各种过程Q、W、U、H的计算原理和方法难点各种典型过程Q、W、U、H的计算，可逆过程的特点。热力学基本式的使用条件。教学进程1.热力学基本概念(1.5学时)2.热力学第一定律(1.75学时)3.单纯pVT变化的过程热(1.5学时)4.可逆过程与理想气体绝热可逆过程(1.5学时)5.相变焓(1学时)6.反应焓(2.25学时)7.节流膨胀-实际气体的U和H(0.5学时)注意问题本章内容是物理化学的基础内容，应适当详细讲授。为增加学生兴趣，可增加介绍物理化学家如焦耳的生平业绩和热力学第一定律的实际应用内容(如制冷剂、热泵等)。课后作业(括号为选做题)体积功与热计算[5-6]：5热容【8】8Q,W,U,H【7,9-13】：11，12绝热过程【14-17】：14，17相变焓计算【1819】：19反应焓【2024】：21，22，23节流过程【25-25】：(25)教学后记学生容易混淆热力学基本式的使用条件，绝热可逆与不可逆过程的差别。作业不代入数值进行计算，直接抄答案。第3页《热力学第二定律》教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授教学内容授课题目（章、节）热力学第二定律教材名称《物理化学》立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教材起止页码计划教学学时9教学要求掌握内容熵增原理。理想气体单纯pVT变化、相变化和化学变化过程中系统熵变和环境熵变的计算方法，用总熵变判断过程方向。G、A的计算方法及各种平衡和方向的判据。克拉佩龙方程和克拉佩龙-克劳修斯方程的应用和计算理解内容热力学第二定律的叙述和数学表达式。亥姆霍兹和吉布斯函数以及标准生成吉布斯函数等概念。热力学公式的适用条件。了解内容卡诺循环和卡诺定理。热力学第三定律。热力学基本方程和麦克斯韦关系。教学要点重点S和G的计算及各种平衡和方向的判据难点S和G的计算及热力学公式的适用条件教学进程1.热力学第二定律(0.5学时)2.卡诺定理(0.75学时)3.熵(1.5学时)4.熵变的计算(1.5学时)5.热力学第三定律(0.5学时)6.亥姆霍兹函数和吉布斯函数(1学时)7.热力学基本方程及麦克斯韦关系(0.75学时)8.A及G的计算(1.75学时)9.热力学第二定律应用示例(0.75学时)克拉佩龙方程和克劳修斯-克拉佩龙方程的推导及应用注意问题本章内容是物理化学的基础内容，应适当详细讲解。卡诺定理的引出、麦克斯韦关系、推导重要热力学公式的演绎方法等内容可不祥讲。课后作业(括号为选做题)热机效率【填空题2】：混合熵变【1－8】：1,5,8相变过程【9－16】：9,13,15反应过程A,G【17－19】：17，18麦克斯韦关系【20－21】：(21)克氏，克-克方程【22－24】：22，23教学后记学生不易判别一个过程是否可逆？对公式的使用条件比较模糊。第4页《多组分系统热力学》教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授教学内容授课题目（章、节）多组分系统热力学教材名称《物理化学》立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教材起止页码计划教学学时6教学要求掌握内容Raoult定律和Henry定律及其应用。各类理想系统(气体，混合物，稀溶液)各组分化学势的表达式。理想稀溶液的依数性理解内容偏摩尔量和化学势的概念。理想液态混合物的性质了解内容各类实际系统各组分化学势的表达式及逸度、逸度因子、活度、活度因子等概念教学要点重点理想系统的化学势。理想稀溶液的依数性难点偏摩尔量和化学势的概念及其应用教学进程0.引言(0.3学时)1.拉乌尔定律和亨利定律(0.5学时)2.偏摩尔量(1.2学时)定义。广延量与偏摩尔量的关系。摩尔量与偏摩尔量的关系3.化学势与多组分系统的热力学基本方程(0.8学时)化学势的定义。多组分系统的热力学基本方程。化学势判据4.气体物质的化学势(0.5学时)5.理想液态混合物各组分的化学势（0.7学时）理想液态混合物的定义，任一组分的化学势。混合性质6.理想稀溶液各组分的化学势（0.5学时）7.理想稀溶液的依数性（1.2学时）蒸气压降低。凝固点降低。沸点升高。渗透压与反渗透8.真实液态混合物和真实溶液各组分的化学势(0.3学时)注意问题采用对比方法引出理想气体、理想混合物及理想稀溶液的溶质和溶剂的化学势，同时引出对应实际系统的化学势表达式及标准态。课后作业(括号为选做题)拉乌尔和亨利定律【1-2】：1，2偏摩尔量【3-5】：5理想液态混合物【6,9-10】：6，10沸点升高【7-7】：7凝固点下降【8-8】：8蒸气压下降【】:渗透压【11－13】：12化学势【14】教学后记学生容易混淆偏摩尔量与化学势概念。不易掌握各类系统组分化学势的差异。第5页《化学平衡》教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授教学内容授课题目（章、节）化学平衡教材名称《物理化学》立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教材起止页码计划教学学时5教学要求掌握内容利用热力学数据计算标准平衡常数。用恒温方程判断化学反应的方向和限度的方法。平衡组成的计算。恒压方程计算不同温度下的标准平衡常数。理解内容标准平衡常数的定义。平衡常数的测定。温度对标准平衡常数的影响。分解温度的概念与计算。了解内容恒温方程的推导。恒压方程的推导。压力和惰性气体对化学平衡组成的影响。同时平衡。教学要点重点反应的恒温和恒压方程及其应用难点温度对标准平衡常数的影响教学进程1.化学反应的平衡条件(0.3学时)2.标准平衡常数K和rGm的关系(1.5学时)K的定义，不同反应系统K的表示形式。rGm的计算3.平衡常数测定及平衡组成计算(0.5学时)4.化学反应的恒温方程(0.5学时)5.化学反应的恒压方程—温度对化学平衡的影响(1.4学时)吉布斯—亥姆霍兹方程。化学反应的恒压方程及应用6.影响化学平衡的其他因素(0.5学时)压力的影响。惰性气体的影响。其它影响因素。7.同时反应平衡组成的计算(0.3学时)注意问题本章内容是热力学的重要应用，应适当详细讲解和举例。课后作业(括号为选做题)K和G关系【1－9】：2，5反应方向性【10－12】：12K与T的关系【13－15】：13,14平衡组成计算【16－20】：16,19平衡的其它因素【21】：21同时平衡【22】：22离子反应计算【】：教学后记本章内容相对简单，学生容易理解。但不会直接使用吉布斯—亥姆霍兹方程计算反应的rGm。第6页《相平衡》教案首页教案完成时间：2007年2月课程名称物理化学授课年级及专业高分子材料本科2005级教研室化学学院物理化学教研室教师姓名葛华才职称教授教学内容授课题目（章、节）相平衡教材名称《物理化学》立体化教材，葛华才等编，高等教育出版社教材起止页码计划教学学时7教学要求掌握内容单组分系统相图的特点和应用。二组分系统气－液平衡(温度－组成图，压力－组成图)的特点。二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气－液平衡相图。二组分系统固－液平衡相图，包括生成稳定，不稳定化合物及固态部分互溶的相图。理解内容相律的推导和定义了解内容杠杆规则。精馏。水蒸气蒸馏。教学要点重点典型单组分和二组分各类相图特点及其应用难点二组分系统相图的绘制与分析教学进程1.相律(1.2学时)相数，组分数，自由度数。相律及其推导。相律应用2.单组分系统相图(0.8学时)水的相图。典型相图(二氧化碳)和稍复杂的相图(硫和碳)3.二组分系统液相完全互溶的气液平衡相图(1.6学时)相律分析与相图特点。理想液态混合物的蒸气压－组成图和沸点－组成图。一般和最大正、负偏差系统的蒸气