物理化学化学工艺专业Word下载.docx

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对比状态参数（Tr、Pr、Vr），热膨胀系数，压缩系数，对应态原理，普遍化压缩因子图

第二章热力学第一定律（8学时）

2.1基本概念及术语

系统与环境，状态与状态函数，广度性质与强度性质，平衡态与热力学平衡，过程与途径

2.2热力学第一定律

热，功，热力学能（内能），第一定律表达式

2.3功与可逆过程

膨胀功，平衡过程（或准静态过程），可逆过程与最大功

2.4热容

热容定义，等容热容与等压热容，焓、Cp与Cv差值，热容随温度变化关系。

2.5理想气体的热力学性质

理想气体的热力学能与焓,理想气体的等温过程与绝热过程

2.6理想气体的卡诺循环

热机效率，卡诺循环

2.7焦耳—汤姆生效应

节流膨胀实验，焦耳—汤姆生系数，气体液化与致冷技术。

2.8热化学

反应热与相变热，反应进度与反应体系的摩尔热力学量变，等压热效应与等容热效应，热化学方程式，盖斯定律。

2.9各种热效应

生成热，燃烧热，溶解热与稀释热，溶液中离子生成热，热效应随温度变化关系，键焓法估算生成热

第三章热力学第二定律（10学时）

3.1自然界过程的方向和限度

自发过程与非自发过程,自发过程的共同特征,过程方向限度判据的例证

3.2热力学第二定律

热力学第二定律的经典表述,可逆过程与不可逆过程,卡诺定理及其推论

3.3热力学第二定律的熵表述

热温商,可逆循环热温商，热力学函数—熵，熵增加原理

3.4熵变计算与过程方向判据

体系熵随T、V变化，体系熵随T、P变化，理想气体的熵变，理想气体的混合熵，固体与液体的熵变，不可逆过程熵变，温—熵图

3.5热力学第二定律的本质与熵的统计意义

热力学概率与第二定律,概率、混乱度与熵，玻尔茨曼熵定理

3.6热力学第三定律

热力学第三定律表述,规定熵与标准熵,化学反应熵变计算

3.7自由能与热力学基本方程

热力学第一、二定律的联合公式，HelmHoltz自由能F及其减少原理，Gibbs自由能G及其减少原理,热力学基本方程,特性函数,Maxwell关系,热力学函数关系变换的基本方法

3.8自由能的有关性质及其改变量的计算

F和G的有关性质,△F和△G的计算及其应用，Gibbs—HelmHoltz方程

3.9不可逆过程热力学简介

自然界的有序现象，熵产生和熵流，熵产生原理，耗散结构

第四章多组份体系的热力学（8小时）

4.1化学势

化学势,化学势等温式,组成可变体系的热力学基本方程及其应用

4.2偏摩尔数量

偏摩尔量,偏摩尔量集合公式,Gibbs—DuHem方程,*偏摩尔量的测量方法,偏摩尔量之间的函数关系

4.3理想气体的化学势

纯理想气体化学势,混合理想气体中某组份化学势,理想气体混合过程中热力学性质的变化

4.4非理想气体的化学势

非理想气体化学势,逸度和逸度系数的定义及其求算,普遍化逸度系数图,实际气体的标准态

4.5理想溶液与理想稀溶液

Raoult定律与理想溶液概念,理想溶液化学势及其热力学性质,Henry定律与理想稀溶液,Gibbs—Margules方程,理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势,分配定律

4.6稀溶液的依数性

蒸气压下降，沸点升高，凝固点降低，渗透压

4.7非理想溶液

真实溶液中溶剂和溶质的化学势，非电解质溶液各组份的活度与活度系数的定义、计算及标准态，*渗透系数，*超额函数

第五章相变热力学及相图（7学时）

5.1相律

相，组份数，自由度数，相律的推导及应用

5.2单组份体系热力学及相图

单组份体系相图举例，Clapeyron-clausius方程及其应用，外压对蒸气压的影响，*二级相变（超导与超流）

5.3二级份体系气—液平衡及相图

理想的完全互溶双液系，杠杆规则，蒸溜与精溜原理，非理想的完全互溶双液系，部份互溶双液系与气液平衡，完全不互溶双液系与水蒸汽蒸溜

5.4二组份体系的固—液平衡及相图

形成低共熔物的固相不互溶体系相图与绘制，形成化合物的固相不互溶体系，固相完全互溶体系与区域提纯法，固相部份互溶体系

5.5三组份体系相图

等边三角坐标系及其特点，部份互溶的三液体系，三组份体系的固—液平衡，具有最低共熔点的三组份体系

第六章化学反应热力学（5学时）

6.1化学反应平衡条件和化学反应亲合势

化学反应平衡条件，化学反应亲合势，摩尔反应吉布斯函数变，化学反应的方向与限度

6.2标准平衡常数与化学反应平衡等温方程

化学反应平衡常数各种表示式，平衡常数的测定，平衡组成及平衡转化率的计算

6.3标准摩尔反应Gibbbs自由能变的测定

标准生成Gibbbs自由能法，量热法，反应的耦合

6.4非理想体系的化学平衡

真实气体反应平衡等温式与平衡常数，压力对热焓及热容的影响，真实溶液化学反应平衡

6.5温度对化学反应平衡的影响

平衡常数与温度的关系，VantHoff等压方程与等容方程，△rG0m（T）与反应转折温度的估算

6.6其他因素对化学反应平衡的影响

浓度（或气相分压）、压力（总压）、惰性气体及物料配比对平衡的影响

*6.7多种化学反应同时平衡

同时反应与独立反应,同时反应平衡组成的计算

第七章统计热力学基础（9学时）

7.1概论

统计热力学的基本内容,研究目的方法,统计体系分类,统计平均方法与特点,统计热力学基本假定

7.2Boltzmann统计分布

量子态（微观状态），能级简并度，级级分布与状态分布，最概率分布与平衡分布，Lagrange待定系数法，Boltzmann分布律

7.3配分函数和热力学性质的关系

粒子配分函数和体系配分函数的意义与表达式,可分辩独立子体系的粒子配分函数与热力学函数间的关系,不可分辩独立子体系的粒子配分函数与热力学函数间的关系

7.4配分函数的性质与计算

配分函数的析因子性质,各种运动形式（平动、转动、振动、电子、核）配分函数的推导及表达，分子全配分函数

7.5单原子、双原子及多原子气体的热力学函数统计表达式

Sackur-Tetrode平动熵，双原子及线性多原子气体的统计表达式，非线性多原子气体的统计表达式

7.6原子晶体热容

Dulong-Petit定律，Einstein模型，Debye立方定律

7.7理想气体反应平衡常数的统计热力学计算方法

化学反应的公共能量标度，由配分函数直接估算平衡常数，由标准Gibbs摩尔自由能函数和标准摩尔焓函数求算平衡常数

7.8热力学定律的统计诠释

功、热及热力学能的统计意义，热力学第二、三定律的统计诠释

*7.9Bose-Einstein和Fermi-Dirac的统计方法

Bose-Einstein统计，Fermi-Dirac统计，三种统计方法比较

*7.10系综原理简介

系综的概念,正则系综,巨正则系综,微正则系综

第八章化学动力学基础（16学时）

8.1反应速率

反应速率定义与表示,反应速率的实验测定

8.2化学反应的速率方程

基元反应与非基元反应,基元反应速率方程—质量作用定律，由机理推导速率方程，速率方程的一般形式，反应级数与反应分子数，速率常数，用气体组份的分压表示的速率方程

8.3具有简单级数的反应速率方程及特点

一级反应，二级反应，零级反应，n级反应

8.4反应级数的确定方法

试差法，半衰期法，微分法，改变物量比例法

8.5反应速率与温度的关系

Van’tHoff经验规则，Arrhenius公式，实验活化能与指前因子，基元反应活化能及其估算，微观可逆性原理，非基元反应表观活化能

8.6几种典型的复杂反应

对峙（可逆）反应，平行反应，连串反应，快速反应与弛豫法

8.7复合反应速率的近似处理与反应历程的拟定

选取控制步骤法，稳态近拟法，平衡态近似法，确定反应机理的大致步骤

8.8链反应

链反应特征，链反应机理与速率方程，支链反应与爆炸界限

8.9气体反应的碰撞理论

碰撞理论要点，碰撞数与有效碰撞数，碰撞理论的反应速率常数表达式及其与Arrhenius方程的比较，概率因子

8.10过渡态理论

过渡态理论要点，势能面与反应途径，过渡态理论速率常数表达的统计力学方法与经典热力学方法，活化熵与活化焓

8.11单分子反应速率理论简介

Lindemann理论，RRKM理论

*8.12分子反应动态学简介

研究分子反应的实验方法—交叉分子束，分子碰撞与态态反应，直接反应碰撞与形成络合物的碰撞

第九章各类特殊反应的动力学（12学时）

9.1溶液反应动力学

笼罩效应，扩散控制反应与活化控制反应，溶剂对反应速率的影响，离子强度对反应速度的影响，*压力对反应速率的影响

9.2光化学基本概念与定律

光化学反应特征，光化学定律，量子产率，光的吸收与发射，电子激发态，Jablonski图，光敏与狭灭

9.3光化学反应动力学

光化反应速率方程与反应历程，光化平衡，温度对光化反应的影响，光敏反应，化学发光，闪光光解，*激光化学

9.4催化作用的通性

催化剂基本特征，催化反应一般机理

9.5均相催化反应动力学

气相催化，酸碱催化，络合催化，酶催化和模拟酶催化，*自催化反应和化学振荡

9.6复相催化反应动力学

物理吸附与化学吸附，Langmiur吸附等温式，吸附势能曲线，复相催化反应步骤与速率方程，表面单分子反应，表面双分子反应，*温度对表面反应速率的影响

第十章电解质溶液（6学时）

10.1电化学的基本概念和法拉第定律

基本概念,电解质溶液导电机理,法拉第定律

10.2离子的电迁移和迁移数

离子的电迁移现象,离子迁移率和迁移数及其测定

10.3溶液的电导及其应用

电导、电导率和摩尔电导率，离子独立移动定律，离子的摩尔电导率，电导的测定与应用

10.4电解质离子的平均活度和平均活度系数

平均活度，平均活度系数，平均质量摩尔浓度，离子强度

10.5强电解质溶液的离子互吸理论与D-H公式

互吸理论大意，离子氛，Debye-Hü

ckel极限公式，*德拜—休克尔—昂萨格电导理论，离子缔合现象

第一十一章可逆电池电动势与不可逆电极过程（14小时）

11.1可逆电池与可逆电极

原电池与电解池,可逆电池与不可逆电池,可逆电极类型和电极反应

11.2可逆电池电动势的测定与取号

对消法测电动势,标准电池,可逆电池的书写方法及其电动势的取号

11.3可逆电池的热力学

Nernst方程,可逆电池电动势及其温度系数与Ka0、△rGm、△rHm、△rSm的关系

11.4电极电势与电池电动势

电极电势及其nernst方程，标准氢电极和标准电极电势，参比电极，电极电势成因—“扩散双电层”概念，电池电动势的计算

11.5原电池的设计、浓差电池及液接界电势

原电池设计，电极浓差电池，电解质溶液浓差电池，液接界电势的计算公式

11.6电动势测定的应用

求标准电极电势和电解质溶液的平均活度系数，求反应平衡常数与难溶盐活度积，pH值测定，*电势—pH图应用

11.7分解电压与极化作用

分解电压，浓差极化，电化学极化，超电势，Tafel公式，电解池与原电池的极化差别（电极极化曲线）

11.8电解时的电极反应及其应用

金属的析出与氢的超电势，金属离子的分离，*电解还原与氧化的应用

*11.9金属的腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀,金属的防腐,金属的钝化

*11.10化学电源

燃料电池,蓄电池,锌—空气电池

第十二章界面现象（4学时）

12.1表面Gibbs自由能和表面张力

表面Gibbs自由能,表面张力与表面功,影响表面张力的因素

12.2弯曲表面下的附加压力和蒸气压

弯曲表面下的附加压力,杨—拉普拉斯公式，弯曲表面上的蒸气压，毛细现象，开尔文公式，亚稳态和新相的生成，表面张力测定法

12.3溶液表面的吸附

吸附现象与表面活性，Gibbs吸附等温式，表面活性物质在吸附层的定向排列

12.4液体的铺展与润湿作用

液体的铺展，粘附功、浸湿功与铺展系数，润温角与杨氏方程

12.5不溶性表面膜

不溶性表面膜，表面压及其测定，单分子膜的物理状态与应用

12.6表面活性剂及其作用

表面活性剂的分类，表面活性剂的基本性质，亲憎平衡值—HLB法，表面活性剂的实际应用（润湿、起泡、增溶、乳化、洗涤）

第十三章胶体化学（4学时）

13.1胶体和胶体的基本特性

分散体系的分类，憎液溶胶，胶体的基本特性，胶团结构

13.2溶胶的制备和净化

分散法，凝聚法，溶胶的净化

13.3溶胶的动力性质

布朗运动，扩散作用，沉降与沉降平衡

13.4溶胶的光学性质

丁铎效应和瑞利公式，超显微镜与粒子大小的近似测定

13.5溶胶的电学性质

电动现象（电泳、电渗、流动电势、沉降电势），扩散双电层理论，电动电势

13.6溶胶的稳定性与聚沉作用

溶胶的经典稳定理论（DLVO理论），影响聚沉作用的因素，保护作用和敏化作用

13.7大分子溶液

大分子溶液的基本特征，大分子的相对分子量及其分布，渗透压与唐南平衡，大分子溶液的粘度

教学参考书

[1]黄启巽、魏光、吴金添编著，物理化学（上册），厦门大学出版社，1996.10

[2]黄启巽、吴金添、魏光编著，物理化学（下册），厦门大学出版社，1996.8

[3]宋世谟、庄公惠、王正烈编，物理化学（第三版，上册），高等教育出版社，1992.5

[4]宋世谟、王正烈、李文斌编，物理化学（第三版，下册），高等教育出版社，1993.6

[5]傅献彩、沈文霞、姚天扬编，物理化学（第四版），（上、下册），高等教育出版社，1990

[6]邓景发、范康年，物理化学，高等教育出版社，1993

[7]印永嘉等编，物理化学简明教程（第三版），高等教育出版社，1992

[8]Atkins,P.W.,PhysicalChemistry,2ndEdition,Freeman,NewYork,1982