文档介绍：《物理化学》课程大纲
合肥工业大学李学良
一、课程的性质和任务
《物理化学》是化学化工类专业学生主要基础理论课。本课程的目的是在已修先行课的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律;要求学生系统地掌握物理化学的基本原理和方法。本课程的作用是使学生能系统地掌握物理化学的基本原理和方法,并初步具有分析和解决一些实际问题的能力,为进一步学习各专业课程打下基础。
课程有化学热力学,化学动力学和统计热力学三在部分,细分11章,介绍化学热力学、统计热力学、化学动力学、电化学、表面现象和胶体化学基本知识、原理和方法。通过课堂多媒体讲授、自学、演算习题和习题课等教学环节,实现教学目标。
三、基本内容
绪论(1学时)
§ 物理化学的研究对象和内容
§ 物理化学的研究方法
§ 物理化学的建立与发展
§ 近代化学的发展趋势和特点
§ 物理量的表示与运算
物理量的表示、对数中的物理量、量值计算
第一章气体的PV关系( 2学时)
§ 引言
§ 理想气体状态方程
状态方程,微观模型
§ 理想气体混合物
混合物的组成、道尔顿定律、阿马加定律
§ 实际流体的pV图及临界参数
液体饱和蒸气压、临界参数、实际流体的pV图
§ 真实气体状态方程
几种典型状态方程、压缩因子及波义尔温度、维里方程。
§ 对应状态原理及普遍化压缩因子图
压缩因子、对应状态原理、普遍化压缩因子图
第二章热力学第一定律( 8学时)
§ 热力学的研究对象和基本概念
系统及其与环境的关系,状态与状态函数,状态变化过程及途径。
§ 热力学第一定律
功,热,热力学能,热力学第一定律。
§ 恒容热、恒压热、焓
恒容热、恒压热、焓、
§ 物质变温过程的热
热容, 标准热容,恒容变温过程,恒压变温过程
§ 焦耳实验,理想气体的内能和焓
焦耳实验及其推论, 理想气体变化过程的ΔU和ΔH。
§ 标准摩尔相变焓
标准摩尔相变焓,相变焓与温度的关系。
§ 标准摩尔溶解焓及标准摩尔混合焓
摩尔溶解焓,摩尔稀释焓。
§ 标准摩尔反应焓
化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
§ 标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓
标准摩尔生成焓及其应用,溶液中溶质和离子的标准摩尔生成焓,标准摩尔燃烧焓及其应用,恒容反应热与恒压反应热的关系,燃烧和爆炸反应的最高温度。
§ 焦耳-汤姆逊实验与节流膨胀
焦耳—汤姆生实验及节流膨胀的热力学特征,焦耳—汤姆生系数及其正负号的热力学分析。
§
可逆过程作功的特点,理想气体恒温可逆过程的体积功,理想气体绝热可逆过程的体积功。
§ *稳流过程热力学第一定律及其应用
稳流过程, 稳流过程热力学第一定律的数学式,热力学第一定律对稳流过程应用举例。
第三章热力学第二定律(10学时)
§ 热力学第二定律
热力学第二定律的表述,卡诺循环
§ 卡诺定理
§ 熵、熵增原理
熵的引出,熵的物理意义,克劳修斯不等式,熵增原理。
§ 单纯pVT过程的熵变的计算
等温过程的熵变, 变温过程的熵变。
§ 标准摩尔反应熵和热力学第三定律
热力学第三定律、规定熵与标准摩尔熵、标准摩尔反应熵的计算。
§ 亥姆霍兹函数和吉布斯函数
亥姆霍兹自由能,吉布斯自由能,变化的方向及平衡条件,ΔA和ΔG的意义,可逆与“平衡”以及不可逆与“自发”的关系,ΔG 和ΔA 的计算。
§ 热力学基本方程
热力学基本方程,麦克斯韦关系式,其它重要关系式。
§ △G的计算
等温物理过程的△G,等温化学过程的△G ,△G随温度的变化──吉布斯-亥姆霍兹方程式
§ 标准摩尔反应热力学函数的温度表达式
§ 克拉佩龙-克劳修斯方程
克拉佩龙方程,克拉佩龙-克劳修斯方程。
§ * 非平衡态热力学简介
第四章多组分系统的热力学(7学时)
§ 组成表示法
§ 拉乌尔定律和亨利定律
拉乌尔定律,亨利定律
§ 偏摩尔量
问题的提出,偏摩尔量,吉布斯- 杜亥姆公式。
§ 化学势
化学势的定义,化学势判据,理想气体的化学势,真实气体的化学势,化学势在相平衡中的应用,化学势与温度、压力的关系,吉布斯-杜亥姆公式
§ 理想液态混合物
理想液态混合物,理想液态混合物中任一组分的化学势,理想液态混合物的混合性质。
§ 理想稀溶液
溶剂的化学势,溶质的化学势,分配定律。
§ 稀溶液的依数性
蒸气压下降,凝固点降低,