物理化学(上)
物理化学(上)
2万+ 人选课
更新日期:2025/05/23
开课时间2025/02/19 - 2025/06/21
课程周期18 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

本课程是化学、应化和化工等专业的专业核心课程,以高等数学、普通物理、无机化学、有机化学为前导课程,为数学、物理以及化学研究的具体对象方面的物理化学课程学习提供研究方法和研究系统。

本课程主要包括气体方程、热力学、相平衡和化学平衡等内容,学生需理解物理化学与无机化学、有机化学以及分析化学之间的关系,掌握气体方程、热力学、相平衡和化学平衡的基本知识和基本原理,并能灵活运用这些基本知识分析和解决生活、学习以及生产实践中遇到的物理化学问题,加深对自然现象本质的认识。学生通过本课程的学习,学会物理化学的科学思维方法,获得分析和解决化学、物理问题的能力。

课程大纲

第一章 绪论和气体分子动理论与实际气体

绪论第一讲 物理化学是什么

绪论第二讲 物理化学的用途、如何学习物理化学以及物理量的数值和单位

第一讲 理想气体方程

第二讲 理想气体混合物和重要定律

第三讲 实际气体的液化及临界参数

第四讲 真实气体的p-Vm图及气体的液化

第五讲 VAN der Waals方程

第六讲 维里方程和其他重要方程

第七讲 对应状态原理

第八讲 普适化压缩因子图

第九讲 压缩因子图的应用

第一章 单元测试

第二章 热力学第一定律及其应用

第一讲 热力学基本概念

第二讲 热力学第一定律的数学表达

第三讲 热力学第一定律

第四讲 功与过程

第五讲 准静态过程

第六讲 焓

第七讲 热容

第八讲 热力学第一定律对理想气体的应用

第九讲 理想气体的焓

第十讲 理想气体的Cv与Cp之差

第十一讲 绝热过程的功和过程方程式

第十二讲 绝热功的求算

第十三讲 Carnot循环

第十四讲 Joule-Thomson实验-节流膨胀过程

第十五讲 Joule-Thomson系数

第十六讲 转化温度

第十七讲 决定μJ-T值的因素分析

第十八讲 范德华气体的ΔU和ΔH

第十九讲 恒压热效应与恒容热效应

第二十讲 反应进度

第二十一讲 标准摩尔焓变

第二十二讲 Hess定律

第二十三讲 几种热效应数据①

第二十四讲 几种热效应数据②

第二十五讲 几种热效应数据③

第二十六讲 几种热效应数据-例题

第二十七讲 反应焓变与温度的关系

第二十八讲 绝热反应——非等温反应①

第二十九讲 绝热反应——非等温反应②例题

第二章 单元测试

第三章 热力学第二定律与热力学基本函数

第一讲 自发变化的共同特征

第二讲 Carnot定理

第三讲 Carnot循环的热温商

第四讲 Clausiu不等式

第五讲 热力学基本方程与T-S图

第六讲 物理变化过程中熵的变化值

第七讲 非恒温过程中熵的变化值

第八讲 熵和能量退降

第九讲 热力学第二定律的本质

第十讲 Helmholtz函数和Gibbs函数

第十一讲 G的计算示例

第十二讲 热力学函数之间的关系

第十三讲 全微分的性质-微分次序的可交换性

第十四讲 Maxwell关系式

第十五讲 Maxwell关系式的应用

第十六讲 Gbbis函数与温度关系

第十七讲 热力学第三定律的由来

第十八讲 规定熵值(conventional entropy)

第三章 单元测试

第四章 多组分系统热力学与化学势

第一讲 基本概念

第二讲 多组分系统与单组分系统的差别

第三讲 偏摩尔量的定义

第四讲 偏摩尔量的求法

第五讲 偏摩尔量的性质与关系

第六讲 化学势的定义

第七讲 化学势在相平衡中的应用

第八讲 化学势与压力和温度的关系

第九讲 理想气体及其混合物的化学势

第十讲 非理想气体的化学势

第十一讲 逸度

第十二讲 理想稀溶液中两个基本定律

第十三讲 理想液态混合物

第十四讲 理想液态混合物的通性

第十五讲 理想稀溶液和溶剂的化学式

第十六讲 溶质的化学势

第十七讲 稀溶液的依数性和凝固点降低

第十八讲 沸点升高

第十九讲 渗透压

第二十讲 非理想液态混合物中各组分的化学势-活度的概念

第二十一讲 非理性液态混合物中各组分的化学势

第二十二讲 双液系中活度因子之间的关系

第二十三讲 渗透因子

第二十四讲 超额函数

第四章 单元测验

第五章 相平衡热力学

第一讲 基本概念

第二讲 多相系统平衡的一般条件

第三讲 相律①

第四讲 相律②

第五讲 单组分系统的相数与自由度

第六讲 单组份系统的两相平衡①

第七讲 单组份系统的两相平衡②

第八讲 单组份系统的两相平衡③

第九讲 外压与蒸气压的关系——不活泼气体对液体蒸气压的影响

第十讲 单组分系统的相图①

第十一讲 单组分系统的相图②

第十二讲 单组分系统的相图③

第十三讲 硫的相图以及不同温度下各相态化学势的关系

第十四讲 完全互溶的双液系

第十五讲 部分互溶的双液系相图

第十六讲 不互溶的双液系——蒸气蒸馏 (1)

第十七讲 不互溶的双液系——蒸气蒸馏(2)

第十八讲 固液二组分系统相图(1)

第十九讲 固液二组分系统相图(2)

第二十讲 二级相变

第二十一讲 等边三角形坐标表示法①

第二十二讲 等边三角形坐标表示法②

第二十三讲 部分互溶的三液体系统①

第二十四讲 部分互溶的三液体系统②

第二十五讲 部分互溶的三液体系统③

第二十六讲 二固体和一液体的水盐系统

第二十七讲 三组分低共熔系统的相图

第五章 单元测验

第六章 化学平衡

第一讲 化学反应系统的∆rGm

第二讲 判断化学反应的方向与限度

第三讲 为什么化学反应通常不能进行到底?

第四讲 van´t Hoff平衡箱与反应等温式

第五讲 平衡常数与平衡时的压力和逸度关系

第六讲 混合物平衡常数与浓度的关系

第七讲 溶液中反应的平衡常数

第八讲 气体反应的经验平衡常数的表示法

第九讲 平衡常数概念小结

第十讲 复相化学平衡

第十一讲 标准状态下反应的Gibbs函变

第十二讲 由∆G计算K

第十三讲 Ellingham图

第十四讲 温度对化学平衡的影响

第十五讲 惰性气体对化学平衡的影响

第十六讲 同时化学平衡与耦合反应

第六章 单元测验