本课程是应用化学、化学生物学、化学工程与工艺以及轻化工程等专业的专业基础课,必修课。 物理化学是从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手,应用物理学的原理和方法,通过数学演绎,探求化学变化中具有普遍性的基本规律的一门学科。本课程主要内容包括化学热力学和化学动力学以及热力学、动力学在各类体系中的应用。本课程具体目标是: (1)知识目标:通过本课程的学习,掌握化学过程的能量转换、物质转换及能量和物质转换的机理和速度等一般性的规律;掌握研究化学过程规律的一般方法即热力学方法和动力学方法。掌握化学变化的共性,为化学学科、应用化学、化学工程、轻化工程等相关领域的研究打下厚实的理论基础。 (2)能力目标:通过本课程的学习,使学生掌握化学变化的共性,为化学学科、应用化学、化学工程、轻化工程等相关领域的研究打下厚实的理论基础,并能够运用所学到的化学变化的基本规律,指导生产与生活的实践过程; (3)素质目标:培养学生严肃认真的治学态度和不断进取的探索精神,增强社会责任感和公民意识,以及良好的化学化工职业素养、实践创新能力和科技报国意识。 教学基本要求: 1、明确基本概念。 2、熟悉各公式的推证过程,特别注意各公式的适用条件及其物理意义。 3、了解化学变化过程中的一些基本规律。 4、学会用物理化学的观点和方法来分析和解决化学中的实际问题。 对各内容具体要求如下: ①热力学第一定律和热化学:掌握热力学的一些基本概念,如体系,环境,状态,功,热,变化过程等。明确热力学第一定律的意义,掌握内能的性质,了解热和功只有在体系和环境进行能量交换时才有意义。掌握状态函数的特性,明确U和H为状态函数。掌握热力学第一定律的的各种计算,及理想气体在恒温过程、恒压绝热过程的ΔU、Q和W的计算。明确准静态过程和可逆过程的意义,可逆过程和最大功的概念。掌握如何运用生成焓、燃烧焓、盖斯定律来计算反应热。了解反应热和温度的关系,运用基尔霍夫定律求算各温度下的反应热。 ②热力学第二定律:掌握自发过程的的共同性质,明确第二定律的意义。掌握S、A、G等热力学函数的定义)物理意义。掌握在恒温恒压条件下,ΔG的物理意义,及如何用来判断自发变化的方向和条件。明确单组分)多组分体系中四个热力学基本公式的物理意义。掌握一般过程中ΔS和ΔG的计算。明确化学势的物理意义及在多组分体系中的重要意义。 ③多组分系统热力学:掌握偏摩尔量和化学势的基本概念,化学势在各类系统中的表达式,及化学势的应用。掌握溶液或混合物的性质,掌握亨利定律拉乌尔定律的应用,掌握稀溶液的依数性和应用。了解活度、逸度。 ④化学平衡:了解如何从平衡条件导出化学反应等温式,掌握运用此式判断化学反应的方向和限度。了解化学反应平衡常数的热力学推导及平衡常数的不同表示。了解温度、压力及惰性气体等因素对平衡的影响,并掌握有关平衡的计算。能根据标准热力学函数的数值计算平衡常数。 ⑤相平衡:了解相数、组分数和自由度数的意义。了解相律的推导过程及其在相图中的应用。 了解克-克方程式的推导,掌握方程式在单组分两相平衡中的应用。懂得各类相图上的点、线、面的意义,并能用相律进行自由度的分析。根据相图绘画出步冷曲线,或能根据步冷曲线画出简单的相图。掌握杠杆规则在相图中的应用。在二组分液-液体系中以完全互溶的双液系为重点,了解p-x图和T-x图。了解简单蒸馏和精馏的原理。在二组分固液体系中,以简单低共熔物的相图为重点,了解相图地绘制及应用。对三组分体系,了解水盐体系的应用。了解相图在萃取过程中的应用,了解分配定律的应用。