《物理化学（上）》PPT课件 孙艳辉 华南师范大学

 
课件内容： 
绪论 
了解物理化学的课程内容、形成与发展历史；理解物理化学的研究方法；掌握物理化学课程的学习方法。学会辩证论、科学认识论。 
1.1 物理化学课程目的和内容 
1.2 物理化学发展史 
1.3 物理化学的研究方法、课程学习方法。 
1.4 本学期课程安排与要求 
热力学第一定律 热化学 
了解：热力学的基本内容、研究方法和局限性；掌握：热力学的一些基本概念，热力学第一定律及在理想气体的应用；不同过程功和热的计算方法；卡诺循环和卡诺热机工作原理。理解：热力学能、焓等状态函数的特性；准静态过程和可逆过程的含义；简单应用：热力学第一定律计算等温、等压、等容和相变等过程中的H、U、Q、W。运用盖斯定律和热力学数据、基尔霍夫定律计算不同反应条件下的化学反应热效应；化学反应热效应与物质的各种热效应之间的转换计算；等容热效应与等压热效应之间的转换；卡诺定律判断实际热机的效率。综合应用：节流膨胀在气体液化的实际应用；热机和制(致)冷机的应用；利用绝热反应计算爆炸反应的最高温度。 
第一周  
2.1 本章导学与知识体系构建 
2.2 热力学的研究方法和局限性 
2.3 热力学的主要概念 
2.4 热和功 
2.5 热力学第一定律 
2.6 功与过程 
2.7 准静态过程与可逆过程 
第二周 
2.8 焓和热容 
2.9 热与过程小结 
2.10 热力学第一定律在理想气体体系应用 
第三周  
2.11 卡诺循环 
2.12 理想气体热力学体系小结 
2.13 热力学第一定律在实际气体体系的应用 
第四周 2.14 热化学 
2.15 赫斯定律 
2.16 几种热效应与反应焓变 
第五周 
2.17 反应焓变与温度的关系-基尔霍夫定律 
2.18 非恒温反应-绝热反应最高温度计算 
2.19 热力学第一定律提升与拓展版块 
难点概念辨析 
典型例题 
拓展与应用  
物理化学与中学化学之奥赛题展 
热力学第二定律 
了解：自发过程的共同特征；热力学第二定律的不同表述；熵的统计意义；熵和能量退降的关系；不可逆过程热力学；熵在各领域应用。掌握：热力学第二定律的数学表达式、卡诺定律与熵变S; 克劳修斯不等式与熵增加原理；热力学第二定律的统计表达；热力学基本方程；热力学第三定律与绝对熵；吉布斯自由能G；亥姆霍兹自由能A等概念与意义；三个判据及应用条件。 理解：自发过程的共同特征；克劳修斯不等式；熵增加原理；热力学第二定律的本质；吉布斯自由能变化G、亥姆霍兹自由能变化A的物理意义；特性函数和特征变量；麦克斯韦关系式；简单应用：根据热力学第二定律的表述判断过程的自发性与可逆性；利用克劳修斯不等式判断过程的可逆性和方向性；利用熵变的计算、自由能变的计算判断各种过程的方向和可逆性；对应系数关系式和麦克斯韦关系式的简单应用；G与温度、压力的关系；吉布斯—赫姆霍兹方程应用。综合应用：过程方向与限度的判据应用；自由能变化的焓效应与熵效应ΔG = ΔH – TΔS的共同影响；ΔG的计算与实际应用 
第六周 3.1 本章导学与知识体系构建 
3.2 热力学第二定律与熵函数 
3.3 热力学第二定律的数学表达式-克劳修斯不等式 
第七周  
3.4 T-S图及其应用 
3.5 熵变的计算与应用 
3.6 熵和能量退降 
3.7 热力学第二定律本质与熵的统计意义 
第八周  
3.8 亥姆霍兹自由能与吉布斯(Gibbs)自由能 
3.9 几个热力学函数之间的关系与判据 
3.10 热力学第三定律与规定熵 
3.11 化学反应焓变、熵变与吉布斯自由能变与温度变化关系的讨论 
第九周  
3.12 热力学第二定律提升与拓展版块  
难点重点概念辨析 
典型例题习题 
拓展与应用 
物理化学与中学化学之奥赛题展  
多组分系统热力学及其在溶液中的应用 
了解：溶液的广义定义；理想液态混合物、理想稀溶液的定义和特征；广义化学势；萃取剂的选择和效率；渗透因子和超额函数；绝对活度的概念。掌握：偏摩尔量的定义和集合公式的应用；化学势；理想气体、实际气体、理想溶液、理想稀溶液和实际溶液各组分化学势的表达式；逸度与活度；拉乌尔定律和亨利定律；稀溶液的依数性；分配系数、分配定律。理解：偏摩尔量和化学势的物理意义；稀溶液的依数性产生的本质；逸度和活度的意义溶液中不同标准态的规定。简单应用：化学势在相平衡和化学平衡体系中的应用； 偏摩尔量集合公式的应用；溶液依数性的应用。综合应用：拉乌尔定律与亨利定律应用；稀溶液依数性在实际生活生产中的应用；分配定律在萃取中应用。 
第九周  
4.1 本章导学与知识体系建构 
4.2 偏摩尔量与偏摩尔量的集合公示 
4.3 化学势 
第十周  
4.4 稀溶液的两个经验定律 
4.5 液态混合物及各组分化学势 
4.6 理想稀溶液及各组分化学势 
4.7 稀溶液的依数性  
第十一周  
4.8 非理想液态混合物 
4.9 提升与拓展版块  
重点难点概念辨析 
典型例题讲解  
拓展与应用 
相平衡 
了解：多相系统平衡的基本条件；相图和相律在工业生产中的应用。掌握：相、组分数与自由度的概念；克劳修斯—克莱伯龙方程；单组份相图及图中点线面的意义；二组分理想溶液、实际溶液相图的绘制、特点以及涉及到的相关概念；热分析法、溶解度法绘制相图的方法及图中点线面的意义；杠杆规则；三组分体系三角相图的组成表示法。理解：独立组分数的概念；相律的推导；超临界状态；恒沸点、最低共熔点、会熔点、转熔点等相关概念；简单应用：克劳修斯—克莱伯龙方程的应用；完全互溶双液系在蒸馏、精馏的应用；杠杆规则应用；完全不互溶相图在水蒸气蒸馏的应用；部分互溶、二元固液、固-固、三元部分互溶相图等在合金制造、提纯、萃取分离、结晶等领域的应用；综合应用：各类相图在材料制备、冶金、化工、地质等领域的应用。 
第十二周  
5.1 本章导学与知识体系建构 
5.2 多相系统平衡一般条件 
5.3 相律 
5.4 单组分系统相平衡 
第十三周 
5.5 完全互溶双液系相图 
5.6 部分互溶的双液系相图与萃取 
5.7 不互溶的双液系-蒸汽蒸馏与应用 
5.8 简单低共熔二元相图 
第十四周 5.9 形成化合物的二元相图 
5.10 液-固相图 
5.11 三组分系统相图及应用 
5.12 提升与拓展版块  
重点、难点概念辨析 
典型例题讲解 
拓展与应用 
化学平衡 
了解：各类平衡常数的表达式、意义与标准平衡常数的关系；耦合反应在生物化学中的应用。掌握反应进度、反应等温方程式、标准生成Gibbs自由能的概念；理解：化学反应不能进行到底的原因；化学平衡的意义、标准平衡常数的意义、温度、压力、惰性气体对化学平衡的影响影响规律；简单应用：标准生成自由能的求法及用途；利用标准平衡常数求反应的限度，即理论产率的问题；分析简单的因素变化对化学平衡移动的影响。综合应用：生产中平衡转化率的求算，如氨的合成、碳酸氢铵稳定性的分析、金属的冶炼以及石油的裂解等工业实例。 
第十五周  
6.1 本章导学与知识体系建构 
6.2 化学平衡-平衡条件、反应方向与判据 
6.3 化学反应的平衡常数与等温方程式 
6.4 标准平衡常数与经验平衡常数 
6.5 标准摩尔生成吉布斯自由能 
第十六周  
6.6 复相化学平衡 
6.7 温度、压力、惰性气体对化学平衡的影响 
6.8 近似计算的应用 
6.9 同时化学平衡、反应的耦合介绍 
6.10 重点、难点概念辨析 
6.11 提升与拓展版块  
典型例题讲解 
拓展与应用 
物理化学与中学化学之奥赛题展