物理化学B教学大纲.docx

物理化学B教学大纲.docx

《物理化学B教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学B教学大纲.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物理化学B教学大纲

422.010.1物理化学（Ｂ）教学大纲

学分数4周学时4

总学数72

教学目的与要求

课程性质：

物理化学（B）是生物类各专业本科学生的一门基础课程，学生在修读完普通化学B、高等数学、普通物理和有机化学课程后可修读本课程。

基本内容：

物理化学是用物理的理论及实验方法来研究化学变化规律的科学，而生命过程总是与化学反应和物理过程密切相关的，每个生物科学工作者都需要应用物理化学的知识来解决工作中的问题。

本课程基本内容有热力学第一、第二、第三定律，溶液，化学平衡和相平衡，电化学，表面现象与胶体及大分子溶液，化学动力学。

基本要求：

通过本课程的学习，要求学生理解和掌握物理化学中的基本概念和基本原理，解决物理化学等实验中的实际问题，并能在生物系统中作一些应用，提高学生分析问题和解决问题的能力。

教学内容及学时分配：

绪论（１学时）

了解:

物理化学的研究对象　物理化学对生物研究的应用。

讲课要点：

§0-1物理化学的内容与作用

§0-2物理化学在生命科学中的应用

第一章热力学第一定律（９学时）

掌握：

全微分和状态函数，功，热，内能，可逆过程和最大体积功，焓和热容，绝热过程等基本概念，及热力学第一定律的应用和反应焓变的计算方法。

理解：

理想气体的卡诺循环

了解：

溶解热与稀释热

讲课要点：

§1-1热力学的研究

§1-2热力学第一定律

§1-3可逆过程与最大功

§1-4焓和热容

§1-5热力学第一定律的应用

§1-6绝热过程

§1-7热化学

第二章热力学第二定律和第三定律（14学时）

掌握：

热力学第二定律和第三定律的各种表述及应用；封闭体系热力学的基本方程和Maxwell关系式及其应用；各种过程熵变和吉布斯自由能变化的计算方法；掌握各种判据的条件和使用方法和Clausius-Clapeyron方程的物理意义及其应用。

理解：

化学势在相变化和化学变化中的应用,气体的化学势及逸度的求法，统计热力学的基础。

了解：

物质的标准熵和标准摩尔生成焓的由来及牛顿图的由来

讲课要点：

§2-1热力学第二定律

§2-2熵的概念和熵变计算

§2-3亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能

§2-4封闭体系的基本方程式

§2-5热力学第三定律和规定熵

§2-6吉布斯自由能变化的计算

§2-7统计热力学基础

§2-8纯物质两相间的平衡

§2-9气体化学势

第三章溶液（８学时）

掌握：

理想溶液和稀溶液的定义,稀溶液的依数性及其用途，唐南平衡，活度测定的方法和超额函数的概念。

理解：

集合公式和吉布斯－杜亥姆公式的推导和应用

了解：

渗透系数

讲课要点：

§3-1偏摩尔量

§3-2理想溶液和稀溶液

§3-3稀溶液的依数性

§3-4实际溶液

§3-5在水溶液中生物化学物质的标准生成自由能

第四章化学平衡与相平衡（10学时）

掌握：

化学反应等温式、化学反应亲和势的作用，温度、压力、惰性气体等对理想气体化学反应平衡的影响；溶液中平衡常数的计算；理想气体同时平衡时，平衡常数的表示式。

Gibbs相律;二元相图及其应用。

理解：

化学反应的耦合，水蒸汽蒸馏，萃取的原理

了解：

敞开体系熵变dS=diS+deS；三元盐水相图。

讲课要点：

§4-1平衡常数及化学反应等温方程式

§4-2复相化学平衡

§4-3溶液中的平衡常数

§4-4影响化学平衡的因素

§4-5同时平衡

§4-6反应的耦合

§4-7相律

§4-8单组分体系的相图

§4-9二组分体系的相图及其应用

§4-10三组分体系的相图

第五章电化学（10学时）

掌握：

摩尔电导的定义，电导测定的应用；电解质的活度和平均活度系数，离子强度。

可逆电极的种类，电池的表示法和电池反应，电动势测定的应用；电池反应的热力学；生物膜电势。

理解：

德拜－休格尔极限公式及其应用，淌度、迁移数的测定方法，极化作用；塔菲尔方程。

了解：

浓差电池和液体接界电势

讲课要点：

§5-1法拉第定律

§5-2离子的淌度和迁移数

§5-3电导测定的应用

§5-4电解质溶液的活度和活度系数

§5-5可逆电池的电动势

§5-6电池反应的热力学

§5-7电动势测定的应用

§5-8浓差电池和液体接界电势

§5-9生物膜电势

§5-10极化作用

第六章表面现象与胶体及大分子溶液（10学时）

掌握：

表面张力与表面自由能；杨－拉普拉斯方程,开尔文方程；吉布斯吸附等温式和朗缪尔吸附等温式及其适用条件；粒子大小的分布。

理解：

润湿与铺展；胶团的结构和溶胶稳定性的原因。

了解：

表面膜；沉降和沉降平衡。

讲课要点：

§6-1表面张力和表面自由能

§6-2弯曲液面的现象

§6-3润湿与铺展

§6-4溶液表面吸附

§6-5不溶性表面膜

§6-6气体在固体表面的吸附

§6-7胶体及大分子溶液

第七章化学动力学（10学时）

掌握：

化学反应的速率、质量作用定律、反应级数和反应分子数的概念；典型复杂反应的速率常数计算方法；阿累尼乌斯公式，活化能的意义；稳态近似和平衡态近似的原理及其相互关系；酶的催化机理。

理解：

微观可逆性原理和仔细平衡原理；理想活塞流和理想回混流的特点；化学弛豫，光化学反应的特点和机理。

了解：

气体反应的碰撞理论和反应速率的活化络合物理论，分子束反应，酶抑制剂和抑制机理。

讲课要点：

§7-1化学动力学的任务和目的

§7-2化学反应的速率

§7-3化学反应的速率方程

§7-4由机理推导速率方程

§7-5速率方程的积分形式

§7-6仔细平衡原理

§7-7温度对速率常数的影响

§7-8复杂反应

§7-9化学弛豫

§7-10流动体系中的反应

§7-11反应速率理论

§7-12光化学反应

§7-13催化作用

教学方式：

本课程以课堂讲授为主，着重讲授重点、难点的章节，并根据学生的水平，适当安排学时让学生讨论。

考核方式：

评分以期末闭卷考试为主。

教材与参考书：

教材：

《基础物理化学》，江逢霖等译，[美]WALTERJ.MOORE著，复旦大学出版社，1992年。

参考书:

[1]《物理化学学习指导》，范康年、邓景发主编，复旦大学出版社，1996年。

[2]《物理化学简明教程》（第三版），印永嘉、奚正楷、李大珍编，高等教育出版社，1992年。

[3]《物理化学》，周日新编，南京大学出版社，1991年。

[4]《生物工作者的物理化学计算》，张朝章编，安徽科学技术出版社，1990年。

[5]《物理化学》（第三版），天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，1993年。

本课程历史沿革：

本课程是生物类学生修读的一门重要基础课，从1952年起开设。

先后有张志炳、朱京、叶秀贞、李全芝、周伟舫、陆寿蕴、李诚芳、李承瑞、冯安春、孔德俊、范嘉范和李宏珉等主讲本课程。

其中张志炳、朱京、冯安春、范嘉范四位教师这门课长达五个学期之久。

从五十年代到八十年代，教材是各位教师自行编写的讲义，在内容上每学期均有所改进，主要参考书为印永嘉等编的《物理化学简明教程》。

九十年代，使用的教材有江逢霖等译的《基础物理化学》，还增加了张朝章编的《生物工作者的物理化学计算》，周日新编的《物理化学》等参考书，这对生物类学生更加适用。

1994年学校进行按类教学改革，冯安春和范嘉范两位教师，根据生物类学生的实际情况，重新调整了课程结构，制定了教学大纲。

现修订的教学大纲以此为依据重新编写。

本大纲于1995年已开始在生化、遗传专业试行。

编制者：

范嘉范

审定者：

孔德俊，吴性良

教研室主任：

王怀明

系主任：

范康年

制定日期：

1997年12月