物理化学(一)

这是一门务实于教学效果的物理化学慕课,适于课前预习、同步温习、考研复习。在这里,你可身临其境,有效地接受老师的讲解和启发,快捷而系统地学习物理化学内容,突破难点,掌握重点,奠定分析和解决问题…

国家精品化学
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大连理工大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 14
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

物理化学是化学化工专业大类基础必修课,研究生入学考试专业基础课,非化工专业少学时必修课。大连理工大学物理化学课程于2008年获评国家精品课程,2014年获评国家精品资源共享课程。课程教学团队集多年丰富的教学经验,依托“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《基础物理化学》(第二版),精心设计制作了物理化学(一)、(二)MOOC,两者独立运行,分别为学习者提供最有效的教学方式和环境,为学习者授予学分。本课程2017年被认定为首批国家精品在线开放课程。

物理化学(一)涵盖化学热力学基础、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡,共四部分内容。学习热力学基本概念和热力学三大定律的表述、基本运算,及其在简单状态变化过程、相变化过程、化学变化过程、单组分系统、多组分系统中的具体应用,培养用热力学观点处理问题的方法和能力。课程视频短小,重点突出,总结性强;讲练结合,分析透彻,能够切实提高学习者对化学热力学的理解和灵活运用能力。

课程大纲

01
物理化学(一)导论
课时
课程导学
02

第一章 化学热力学基础
1. 理解状态函数、可逆过程、液体饱和蒸气压的概念。2. 掌握不同过程体积功的计算方法。3. 理解在准静态过程中系统压强与环境压强的关系。4. 掌握可逆过程的特点。5. 掌握热力学第一定律的应用。理解热力学能的构成要素。6. 掌握定容热与热力学能变、定压热与焓变的关系。7. 掌握定容变温过程的热力学能变、定压变温过程的焓变与过程热的关系及计算。8. 理解理想气体的可逆绝热过程方程。9. 理解实际气体与理想气体在热力学能的构成要素上的差别。理解节流过程。10. 掌握不同温度正常相变焓的关系、非正常相变焓的计算。11. 牢固掌握基希霍夫公式的应用。12. 牢固掌握熵增原理的应用、系统熵变和环境熵变的计算。13. 掌握标准熵的计算。14. 牢固掌握亥姆霍茨函数判据,吉布斯函数判据的应用。15. 牢固掌握热力学基本方程的应用。16. 理解从相平衡条件推导克拉佩龙方程和克拉佩龙-克劳修斯方程的方法,掌握有关应用计算。
课时
1.1 热力学基本概念
1.2 体积功的计算
1.3 准静态过程
1.4 可逆过程和可逆途径
1.5 热力学第一定律和热力学能
1.6 定容热、定压热和焓
1.7 定容变温过程和定压变温过程
1.8 理想气体的可逆绝热过程方程
1.9 实际气体
1.10 相变焓
1.11 化学反应的标准摩尔焓
1.12 热力学第二定律
1.13 热力学第三定律
1.14 亥姆霍兹函数和吉布斯函数
1.15 热力学基本关系式
1.16 单组分相变热力学
03

第二章 多组分系统热力学
1. 掌握偏摩尔量与化学式的定义及意义。2. 理解与应用化学势判据,掌握理想气体和真实气体的化学势表达式。3. 掌握拉乌尔定律和亨利定律的数学表达式、适用条件及相关计算。4. 掌握理想液态混合物的定义、任一组分化学势表达式,理解理想液态混合物的混合性质。5. 掌握理想稀溶液的定义、溶质和溶剂的化学势表达式,掌握理想稀溶液的依数性及相关计算。6. 了解真实液态混合物和真实溶液的各组分化学势表达式。
课时
2.1 偏摩尔量与化学势
2.2 化学势判据和气体组分化学势
2.3 拉乌尔定律和亨利定律
2.4 理想液态混合物
2.5 稀溶液性质
2.6 真实液态混合物和真实溶液
04

第三章 化学平衡
1. 理解出现化学反应的限度的原因。2. 认知没有限度化学反应的特点。掌握利用热力学数据计算标准平衡常数的方法。3. 掌握范特霍夫定温方程判断反应是否自发发生的方法。掌握通过纯固体化合物的分解压给出标准平衡常数和系列热力学数据的方法。4. 掌握利用范特霍夫方程由一个温度下的标准平衡常数估算另一个温度下标准平衡常数的方法。5. 了解同时反应的化学平衡和耦合反应的化学平衡。
课时
3.1-1 为什么要计算化学反应的标准摩尔吉布斯函数的变化?
3.1-2 反应程度没有限度的化学反应
3.1-3 范特霍夫定温方程
3.2 化学反应的标准平衡常数
3.3-1 用于不同反应系统的范特霍夫定温方程
3.3-2 用范特霍夫定温方程判断过程的自发方向
3.3-3 纯固体化合物的分解压
3.4 范特霍夫方程
3.5-1 耦合反应
3.5-2 同时平衡
05

第四章 相平衡
1. 了解相律的推导,理解相律的意义和应用。掌握单组分系统相图的特点和应用。2. 掌握二组分液体完全互溶的气液相图,包括压力-组成图,温度-组成图;能够用杠杆规则进行分析计算。3. 掌握二组分液体完全不互溶的液-液和气-液平衡相图,掌握二组分液体部分互溶的液-液和气-液平衡相图。4. 掌握两组分固液系统典型相图的特点和应用,能够由实验数据绘制简单相图。
课时
4.1 相律及单组分系统相图
4.2 二组分液体完全互溶的气-液平衡相图
4.3 二组分液体完全不互溶和部分互溶的液-液和气-液平衡相图
4.4 两组分固-液相图

预备知识

先修课程:“高等数学”“大学物理”“无机化学”“分析化学”课程。

参考资料

1.  王新平,王旭珍,王新葵编. 基础物理化学(第二版). 北京:高等教育出版社,2016.
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
2.  王新葵,王旭珍,王新平编. 基础物理化学解题指导(第二版). 北京:高等教育出版社,2018.

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