物理化学教学大纲.docx

1、物理化学教学大纲物理化学课程教学大纲适用专业：食品科学与工程专业 本科学 时：48学时 学 分：3学分 课程代码：B01001204一、本课程的性质和任务与教学原则和方法性质：物理化学是化学科学的一个重要分支，是一门理论性和实践性并重的课程。物理化学课程是高等学校化学，食品，生物，农林，材料等各专业教学计划中一门必修的基础课程，通过本课程的学习，可以为本学科的后续课程学习和发展能力打下坚实的基础。任务：通过学习化学热力学、动力学、电化学、表面化学、胶体化学的基本理论与研究方法，使学生掌握物理化学的基本原理、基础知识、基本方法，从物理变化和化学变化入手，探求化学变化的基本规律，提高对物理化学的分

2、析能力和计算能力，为学生学习后继课程奠定必要的基础。在授课的过程中，坚持物理化学理论与食品学科知识相结合、理论教学与实验教学相结合的原则。同时要求学生关注物理化学在食品中应用的最新动态，引导学生用书本上的理论去分析解决食品生产和检测中的实际问题。 二、本课程的基本内容（一）绪论【教学目的和要求】通过本节课使学生对物理化学有初步的了解，为以后学习好物理化学打好基础。【教学内容】1、物理化学的内容、目的和任务。2、物理化学的研究方法及其发展。3、物理化学在食品科学、生物工程等领域的作用。4、物理化学课程的学习方法。【教学重点与难点问题】重点：物理化学的内容、目的和任务。（二）第一章 热力学第一定律

3、及应用【教学目的和要求】1、掌握热力学平衡态、状态函数、可逆过程、热力学能、热容等基本概念；了解状态函数的全微分性质。2、掌握两个途径函数热和功的计算。3、掌握U与H的计算。4、掌握两个基础热数据fHm.B和cHm.B的应用。【教学内容】1、热力学方法及特点。2、热力学基本概念。3、热力学第一定律。4、可逆过程与可逆体积功。5、热与过程。6、理想气体热力学。7、相变过程热力学。8、热化学。【教学重点与难点问题】重点：热力学基本概念及热力学第一定律。难点：热力学第一定律的应用。（三）第二章 热力学第二定律【教学目的和要求】1、理解自发过程和热力学第二定律的意义。2、理解热力学第二定律与卡诺定理的

4、联系，注意在熵引出过程中公式推导的逻辑关系。3、掌握熵增加原理（熵判据）、亥姆霍兹函数与吉布斯函数判据。4、掌握S、A与G的计算。5、掌握热力学基本方程。6、了解麦克斯维关系式。【教学内容】1、自发过程的特点与热力学第二定律。2、熵及熵增原理。3、化学反应的熵变。4、熵的物理意义简介。5、亥姆霍兹函数与吉布斯函数。6、热力学的一些重要关系式。7、G的计算。【教学重点与难点问题】重点：热力学第二定律和G的计算。难点：熵及熵增原理，热力学的一些重要关系式。（四）第三章 多组分系统热力学与溶液【教学目的和要求】1、掌握偏摩尔量与化学势的定义、意义。2、掌握拉乌尔定律和亨利定律。3、熟悉理想液态混合物

5、和理想稀溶液的定义、性质和应用。【教学内容】1、混合物和溶液。2、偏摩尔量。3、化学势。4、气体的化学势与标准态。5、溶液中各组分的化学势。6、稀溶液的依数性7、分配定律及其应用。【教学重点与难点问题】重点：拉乌尔定律和亨利定律。难点：偏摩尔量与化学势的定义、意义与应用。（五）第四章 相平衡的热力学【教学目的和要求】1、掌握相律及其应用。2、熟悉单组分体系的相图。3、掌握二组分气-液平衡、液-液平衡、液-固平衡系统的相图的P-X相图及T-X相图及其应用。4、了解二组分生成简单的低共熔混合物、生成稳定与不稳定的化合物、生成固熔体的相图及其应用。5、熟悉杠杆规则在相图中的应用。6、了解蒸馏与精馏的

6、基本原理。【教学内容】1、相平衡的热力学的基本概念。2、单组分系统的相图。3、二组分气-液平衡系统的相图。4、二组分液-液平衡系统的相图。5、二组分液-固平衡系统的相图。【教学重点与难点问题】重点：掌握相律及其应用。难点：二组分气-液平衡、液-液平衡、液-固平衡系统的相图的P-X相图及T-X相图及其应用。（六）第五章 基础化学反应动力学【教学目的和要求】1、掌握反应速率的概念与实验测定方法。2、掌握反应速率方程的积分形式、反应速率常数、反应级数和速率方程的确定。3、掌握简单级数反应的动力学方程。【教学内容】1、反应速率与反应机理。2、化学反应速率方程。3、反应速率方程的积分式。4、反应级数与速

7、率常数的确定。【教学重点与难点问题】重点：化学反应速率方程。难点：反应级数与速率常数的确定。（七）第六章 电解质溶液【教学目的和要求】1、熟悉导体的分类，理解电解质溶液的导电机理、迁移数和电迁移率的概念。2、掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念、测定及其应用。3、理解极限摩尔电导率和离子的独立运动定律。4、了解强电解质溶液的活度及活度系数的计算，了解强电解质溶液理论。【教学内容】1、导体的分类。2、电解质溶液的导电性能。3、离子的电迁移现象与迁移数。4、电导、电导率和摩尔电导率。5、电导测定的应用。6、强电解质溶液的活度及活度系数。7、强电解质溶液理论。【教学重点与难点问题】重点：离子的电迁移现

8、象与迁移数。难点：强电解质溶液的活度及活度系数。（八）第七章 电池电动势及极化现象【教学目的和要求】1、熟悉可逆电极的种类及电极反应。2、能够熟练地写出电极反应、电池反应和原电池的图示。3、掌握能斯特方程、电池热力学和电池电动势的测定及应用。【教学内容】1、可逆电池。2、电极电势及可逆电极的种类。3、可逆电池热力学。4、液体接界电势与浓差电池。5、电动势的测定应用。【教学重点与难点问题】重点：能斯特方程，电池热力学和电池电动势的测定及应用。难点：能斯特方程，电池热力学和电池电动势的测定及应用。（九）第八章 液体的表面现象【教学目的和要求】1、理解表面吉氏函数、表面张力、比表面功的定义。2、理解

9、拉普拉斯公式、开尔文公式的意义与应用。3、理解溶液表面的吸附及吉布斯吸附等温式的应用。4、了解表面活性剂的分类，熟悉表面活性剂的应用。【教学内容】1、表面吉布斯函数与表面张力。2、弯曲液面的特性。3、开尔文方程。4、溶液表面的吸附。5、表面膜。6、表面活性剂溶液系统。【教学重点与难点问题】重点：表面吉布斯函数与表面张力，开尔文方程。难点：开尔文方程的应用。（十）第九章 固体的表面现象【教学目的和要求】1、熟悉界面的润湿和铺展，了解物理吸附与化学吸附的区别。2、熟悉弗朗德利希吸附等温式、兰格缪尔吸附等温式、BET等温式的应用。3、了解单分子层吸附理论，了解毛细管现象。【教学内容】1、润湿现象。2

10、、固体表面对气体的吸附。3、单分子层吸附理论。4、固液界面吸附。【教学重点与难点问题】重点：润湿现象，单分子层吸附理论。难点：单分子层吸附理论。（十一）第十章 胶体及其制备【教学目的和要求】1、熟悉分散体系的分类与特征。2、了解常用的胶体制备及净化方法。【教学内容】1、胶体化学概述。2、分散系统与胶体系统的分类。3、胶体的制备及净化 。【教学重点与难点问题】重点：胶体的制备及净化。难点：胶体制备及净化方法。（十二）第十一章 胶体的基本性质【教学目的和要求】熟悉溶胶的运动、光学、电学、流变性质。【教学内容】1、胶体的运动性质。2、胶体的光学性质。3、胶体的电学性质。4、胶体的流变性质。【教学重点

11、与难点问题】重点：运动、光学、电学、流变性质。难点：运动、光学、电学、流变性质。（十三）第十二章 胶体的稳定性与聚沉【教学目的和要求】1、熟悉胶团结构、溶胶的稳定性和聚沉。2、掌握对高分子溶液粘度的测定，唐南平衡对高分子电解质溶液渗透压的影响。 3、了解吸附高分子和自由高分子对胶体的稳定作用，了解高分子引起胶体的絮凝作用。【教学内容】1、电解质的聚沉作用2、胶体的稳定性理论DLVO理论3、吸附高分子对胶体的稳定作用4、自由高分子对胶体的稳定作用5、高分子引起胶体的絮凝作用【教学重点与难点问题】重点：胶团结构、溶胶的稳定性和聚沉。难点：胶体的稳定性理论DLVO理论。（十四）第十三章 乳状液、泡沫

12、与气溶胶【教学目的和要求】1、熟悉乳状液的类型、制备和性质。2、了解影响乳状液的因素与乳状液的鉴别。3、了解乳化剂的选择，乳状液的变型与破乳。【教学内容】1、乳状液概述。2、乳状液的制备及物理性质。3、影响乳状液类型的因素。4、乳状液的稳定性。5、乳状液的变型与破坏。6、乳化剂的分类与选择。【教学重点与难点问题】重点：乳状液的类型、制备和性质。难点：乳状液的制备和性质。（十五）第十四章 高分子溶液与凝胶【教学目的和要求】1、熟悉高分子化合物分子量的测定。2、掌握高分子溶液粘度的测定方法。3、掌握唐南平衡对高分子电解质溶液渗透压的影响。【教学内容】1、高分子化合物的结构特征。2、高分子化合物的分

13、子量。3、高分子溶液的性质。4、高分子溶液稳定性的破坏。5、凝胶。【教学重点与难点问题】重点：高分子化合物分子量的测定及高分子溶液粘度的测定方法。难点：唐南平衡对高分子电解质溶液渗透压的影响。三、教学时数分配序 号教 学 内 容理论学时习题实验小计1绪论 课程介绍与学习方法112第二章 热力学第一定律及应用333第三章 热力学第二定律664第四章 多组分系统热力学与溶液445第五章 相平衡的热力学226第六章 基础化学反应动力学227第七章 电解质溶液2358第八章 电池电动势及极化现象229第九章 液体的表面现象3310第十章 固体的表面现象3311第十一章 胶体及其制备23512第十二章

14、胶体的基本性质1113第十三章 胶体的稳定性与聚沉1114第十四章 乳状液、泡沫与气溶胶23515第十五章 高分子溶液与凝胶235合 计361248四、考核要求1、期末考试为100分钟的闭卷考试，考试成绩+实验成绩占总评成绩的80%。2、平时成绩根据作业完成情况、出勤情况和学习态度等综合评定，占总评成绩的20%。 3、根据考试方法的改革要求，考核方式可另行确定。五、其他说明1、教材及参考书物理化学 化学工业出版社 张玉军 主编食品物理化学 中国轻工业出版社 张佳程、师进生 主编物理化学 高等教育出版社 傅献彩 主编2、建议本课程在第三学期开设3、本课程安排实验12学时，具体见实验教学大纲。起草

15、人： 专业负责人： 二级学院院长：物理化学课程考试大纲适用专业：食品科学与工程专业 本科学 时：48学时 学 分：3学分 课程代码：B01001204一、课程性质与教学要求性质：物理化学课程是食品科学与工程专业的一门专业基础课。任务：通过学习化学热力学、动力学、电化学、表面化学、胶体化学的基本理论与研究方法，使学生掌握物理化学的基本原理、基础知识、基本方法，从物理变化和化学变化入手，探求化学变化的基本规律，提高对物理化学的分析能力和计算能力，为学生学习后继课程奠定必要的基础。二、课程内容与考核目标 课程内容 考核目标 （一）课程介绍与学习方法1、物理化学的内容、目的和任务。 熟悉理解2、物理化

16、学的研究方法及其发展。 一般了解3、物理化学在食品科学、生物工程等领域的作用。 一般了解4、物理化学课程的学习方法。 熟悉理解（二）热力学第一定律及应用1、热力学方法及特点 熟悉理解2、热力学基本概念 掌握应用3、热力学第一定律 掌握应用4、可逆过程与可逆体积功 掌握应用5、热与过程 掌握应用6、理想气体热力学 掌握应用7、相变过程热力学 掌握应用8、热化学 熟悉理解（三）热力学第二定律1、自发过程的特点与热力学第二定律 掌握应用2、熵及熵增原理 掌握应用3、化学反应的熵变 掌握应用4、熵的物理意义简介 一般了解5、亥姆霍兹函数与吉布斯函数 掌握应用6、热力学的一些重要关系式 熟悉理解7、G的

17、计算 掌握应用（四）多组分系统热力学与溶液1、混合物和溶液 熟悉理解2、偏摩尔量 掌握应用3、化学势 掌握应用4、气体的化学势与标准态 掌握应用5、溶液中各组分的化学势 掌握应用6、稀溶液的依数性 一般了解7、分配定律及其应用 一般了解（五）相平衡的热力学1、相平衡的热力学的基本概念 熟悉理解2、单组分系统的相图 一般了解3、二组分气-液平衡系统的相图 熟悉理解4、二组分液-液平衡系统的相图 熟悉理解5、二组分液-固平衡系统的相图 熟悉理解（六）基础化学反应动力学1、反应速率与反应机理 掌握应用2、化学反应速率方程 掌握应用3、反应速率方程的积分式 掌握应用4、反应级数与速率常数的确定 掌握应

18、用5、温度对反应速率的影响 掌握应用（七）电解质溶液1、导体的分类 熟悉理解2、电解质溶液的导电性能 掌握应用3、离子的电迁移现象与迁移数 掌握应用4、电导、电导率和摩尔电导率 掌握应用5、电导测定的应用 掌握应用6、强电解质溶液理论 熟悉理解（八）电池电动势及极化现象1、可逆电池 熟悉理解2、电极电势及可逆电极的种类 熟悉理解3、可逆电池热力学 掌握应用4、液体接界电势与浓差电池 一般了解5、电动势的测定应用 掌握应用（九）液体的表面现象1、表面吉布斯函数与表面张力 熟悉理解2、弯曲液面的特性 熟悉理解3、开尔文方程 掌握应用4、溶液表面的吸附 熟悉理解5、表面膜 熟悉理解6、表面活性剂溶液

19、系统 一般了解（十）固体的表面现象1、润湿现象 熟悉理解2、固体表面对气体的吸附 熟悉理解3、单分子层吸附理论 一般了解4、固液界面吸附 掌握应用（十一）胶体及其制备1、胶体化学概述 熟悉理解2、分散系统与胶体系统的分类 熟悉理解3、胶体的制备及净化 掌握应用 （十二）胶体的基本性质1、胶体的运动性质 熟悉理解2、胶体的光学性质 熟悉理解3、胶体的电学性质 熟悉理解4、胶体的流变性质 熟悉理解（十三）胶体的稳定性与聚沉1、电解质的聚沉作用 掌握应用2、胶体的稳定性理论DLVO理论 熟悉理解3、吸附高分子对胶体的稳定作用 一般了解4、自由高分子对胶体的稳定作用 一般了解5、高分子引起胶体的絮凝作

20、用 一般了解（十四）乳状液、泡沫与气溶胶1、乳状液概述 熟悉理解2、乳状液的制备及物理性质 掌握应用3、影响乳状液类型的因素 熟悉理解4、乳状液的稳定性 熟悉理解5、乳状液的变型与破坏 熟悉理解6、乳化剂的分类与选择 熟悉理解（十五）高分子溶液与凝胶1、高分子化合物的结构特征 熟悉理解2、高分子化合物的分子量 熟悉理解 3、高分子溶液的性质 熟悉理解4、高分子溶液稳定性的破坏 熟悉理解5、凝胶 一般了解三、考试说明（一）考核方式1、期末考试为100分钟的闭卷考试，考试成绩+实验成绩占总评成绩的80%。2、平时成绩根据作业完成情况、出勤情况和学习态度等综合评定，占总评成绩的20%。 3、根据考试方法的改革要求，考核方式可另行确定。（二）命题原则1、命题范围。在教学大纲要求的范围内命题，考试内容覆盖到章，并适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。 2、命题比例。各章节内容均按一般了解、熟悉理解、掌握应用三个目标层次提出了要求。在考试内容中，了解的部分约占5%，熟悉的部分约占30%，掌握的部分约占65% 。 3、难易程度。试题的难易程度分四个层次：容易的约占20%，较容易的约占30%，较难的约占30%，难的约占20% 。4、试题类型：选择题、填空题、判断题、计算题、简答题。 起草人： 专业负责人： 二级学院院长：