《物理化学》(二) 下册课程说明书

一、主讲教师信息

姓 名

孔玉霞

性别

女

学历

博士

职 称

副教授

研究方向

热化学、储能材料与化学

工作单位

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讲授课程

物理化学

联系电话

15165807217

电子信箱

kongyuxia1212@163.com

二、课程信息

课程名称

中文

物理化学

先修课程

无机及分析化学、有机化学、高等数学、大学物理等

英文

Physical Chemistry

课程性质

专业核心课

学时/学分

46 /2.5

授课范围

化学化工学院 2021级7班（化工）

授课时间

和地点

周一1-2节：4A511（单周）；

周三 5-6节：4A511

人数

限制

46人

课程简介

本学期的授课内容包含“电化学”、“界面化学”、“化学动力学”和“胶体化学”四个板块共四章。电化学的核心内容是电解质溶液的导电性质、热力学性质、可逆电池的物理化学性质及其应用；界面化学的重点内容在于表面张力概念、弯曲界面性质以及不同界面如何降低其界面能的有关知识；化学动力学的重点内容在于唯象动力学理论，了解基元反应速率理论、催化反应及光化学等基本原理；胶体化学的核心内容主要在其动力性质、光学性质、电学性质以及胶体分散体系的稳定性。

三、教学资源

指定教材

天津大学物理化学教研室编《物理化学》高等教育出版社，第六版下册, 2017.

参考文献

1.傅玉普、郝策主编：《物理化学》大连理工大学出版社，2010年，第五版。

2.南京大学，傅献彩、沈文霞、姚天扬编: 《物理化学》，高等教育出版社，2005年，第五版， 2018印。

3.周鲁主编：《物理化学教程》（面向21世纪课程教材），科学出版社，2002年，第一版。

4.Peter Atkins, Physical Chemistry (8th ed.)，Oxford University Press, 2006

5.印永嘉、奚正楷编：《物理化学简明教程》，人民教育出版社，1992年，第三版。

6.韩德刚等编，《物理化学》，面向21世纪教材，高等教育出版社，2002年.

7.万洪文 詹正坤编，《物理化学》，面向21世纪教材，高等教育出版社，2002年.

教学网站

http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2220.html 天津大学

https://open.163.com/newview/search/%E7%89%A9%E7%90%86%E5%8C%96%E5%AD%A6 网易公开课

四、教学信息

教学目标

通过本学期的学习，希望学生能系统的掌握物理化学的基本知识和原理，加深对自然现象的本质认识，并通过物理化学科学思维方法的学习，培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力，培养他们通过物理化学的知识解决实际问题的能力，为学生学习物理化学基础课和专业课以及从事生产和科学研究工作建立比较牢固的理论基础。

教学进度

（以周为单位）

课堂讲授

实验、实习、作业、课外阅读及参考文献等

教学内容摘要

（章节名称、讲述的内容提要，课堂讨论的题目等）

内容及时间、地点

第2周

第七章 电化学

7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律

7.2 离子的迁移数、离子的电迁移率

作业：有关法拉第定律的典型例题

第3周

第七章 电化学

7.2 离子的迁移数

离子的迁移数定义及测定方法

7.3-1 电导、电导率和摩尔电导

定义、电导测定、摩尔电导率与浓度关系及离子独立运动定律。

7.3-2 电导、电导率和摩尔电导、 电导测定的应用

7.4 电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限公式。

作业：有关离子迁移数和电解质溶液活度等的典型例题

第4周

第七章 电化学

7.5 可逆电池及其电动势的测定

7.6 原电池热力学

热力学函数、电池电动势的计算、能斯特方程

作业：掌握对消法原理，掌握有关可逆电池热力学计算的课后习题

第5周

第七章 电化学

7.7电极电势和液体接界电势

7.8 电极的种类

7.9-1 原电池的设计

7.9-2电动势的应用

7.10分解电压

7.11极化作用

电极的极化、测定极化曲线的方法、电解池与原电池极化的差别

作业：掌握电极电势计算和可逆电池设计和应用的习题；

有关电动势应用和电极极化的习题。

第6周

第七章 电化学

7.12 电解时的电极反应

电化学知识总结以及典型习题讲解

备注：第八章量子力学基础，第九章统计热力学初步为选修课，物理化学课不再讲授

作业：有关电化学的综合习题；

第7周

第十章 界面现象

10.1 界面张力

表面张力、表面功及表面吉布斯函数

热力学公式、界面张力及其影响因素

10.2 弯曲液面的附加压力及其后果

Laplace方程、Kelvin公式、亚稳状态及新相生成

作业：有关界面张力的典型例题；有关弯曲界面的典型例题。

第8周

第十章 界面现象

10.3 固体表面

物理吸附与化学吸附、等温吸附、弗罗因德利希吸附公式、Langmuir单分子层吸附等温式、BET公式、吸附热力学

作业：有关固-气界面的典型例题。

第9周

第十章 界面现象

10.4 固―液界面

接触角与杨氏方程、润湿现象、固体自溶液中的吸附

10.5 溶液表面

溶液表面的吸附现象、Gibbs吸附等温式、表面活性物质在吸附层的定向排列

作业：有关固-液界面的典型例题；有关溶液表面吸附的典型例题。

第10周

第十章 界面现象

10.5溶液表面

表面活性剂

界面化学知识总结以及典型习题讲解

作业：有关界面现象的综合习题。

第11周

第十一章 化学动力学

11.1 化学反应的反应速率及速率方程

反应速率定义、基元反应、复杂反应、反应级数等基本概念、反应速率的其它形式及测定

11.2 速率方程的积分形式

零级、一级、二级、n级反应

作业：有关反应速率表示的习题； 与简单级数反应有关的习题。

第12周

第十一章 化学动力学

11.3 速率方程的确定

11.4 温度对反应速率的影响，活化能

阿伦尼乌斯方程、活化能及其与反应热关系

作业：与阿仑尼乌斯方程及其应用有关的习题。

第13周

第十一章 化学动力学

11.5典型复合反应

对行反应、平行反应、连串反应

11.6 复合反应速率近似处理法

选取控制步骤法、平衡态近似法、稳态近似法

11.7 链反应

链反应特征、有关速率方程推导、支链反应与爆炸界限

11.8 气体反应的碰撞理论

作业：与复合反应和速率近似处理法有关的习题；

掌握链反应特点，掌握碰撞理论的基本假设、优缺点。

第14周

第十一章 化学动力学

11.9 势能面与过渡状态理论

11.10 溶液中反应

11.11 多相反应（简单介绍）

作业：掌握势能面和过渡状态的基本假设、优缺点。

第15周

第十一章 化学动力学

11.12 光化学

光化学定律、有关光化学的速率方程、光化学平衡等

11.13 催化作用的通性

催化剂基本特征，机理及速率方程、活化能

11.14 单相催化反应（简单介绍）

11.15 多相催化反应（简单介绍）

动力学知识总结以及典型习题讲解

第十二章 胶体化学

12.1 溶胶的制备

12.2 溶胶的光学性质—丁达尔现象、瑞利公式

作业：有关光化学和催化作用的基本理论和习题；

有关溶胶的制备、纯化技术和光学性质。

第16周

第十二章 胶体化学

12.3 溶胶的动力学性质

布朗运动、扩散、沉降与沉降平衡

12.4溶胶的电学性质

电动现象、双电层理论、胶团结构

作业：有关溶胶动力学和电学性质。

第17周

第十二章 胶体化学

12.5 溶胶的稳定与聚沉

本节重要内容，电解质对溶胶稳定和聚成的影响

12.6 乳状液----乳状液的分类、稳定及去乳化

12.7 泡沫 12.8 悬浮液 12.9 气溶胶

12.10 高分子溶液的渗透压和黏度

唐南平衡

胶体化学知识总结以及典型习题讲解

作业： 溶胶稳定性质的习题，；

与渗透压有关习题以及胶体化学综合习题

第18-20周

停课复习，期末考试

教学方法与手段

实行以多媒体教学为主、传统教学手段和线上教学资源为辅的教学手段；课堂讲授和课外辅导相结合，加强讨论和师生互动，努力提高教学质量。

学习方法

课前预习，课上听讲、记笔记，课后复习、参考线上资源、完成指定作业。

五、实践教学（含课程实验、课程论文、读书报告、文物考察、野外实习、写生等）

本课程为基础理论课程，相应实验课程独立设课。

六、成绩考核

平时成绩

考勤、课堂表现、平时作业及阶段性测验等占30%。

期末成绩

占70%，闭卷（时间为120分钟，满分为100分）。

题目类型：选择题、填空题、判断题、简答题、计算题(携带计算器)等。

考试说明

缺席1/3学时者，取消考试资格，重修；总成绩不及格者，补考；补考不及格者，重修；补考或重修时，期末考试占100%。

备注

1开学一周内，班长或学习委员将姓名、联系方式以及本班名单提供给任课教师。

2.本课程答疑时间临时通知，为每周选一大节在指定教室答疑。

3.修读本课程的同学须准时到课，若无法准时前来，应有请假条。

4.上述上课课时是按48学时计划安排。

5.课时进度和授课内容遇节假日，会根据实际情况做相应调整。