一、主讲教师信息

姓   名

张庆富

性别

男

学历

博士

职 称

教授

研究方向

物理化学

工作单位

化学化工学院

讲授课程

物理化学（二）

联系电话

8230650

电子信箱

zhangqingfu@lcu.edu.cn

二、课程信息

课程名称

中文

物理化学

先修课程

高等数学、大学物理、无机化学、有机化学、分析化学

英文

Physical Chemistry

课程性质

专业核心课

学时/学分

48/3

授课范围

化学化工学院应化22级1-2班

授课时间

和地点

周二5-6节：4B210室

周五1-2节：4B210室

人数

限制

70人

课程简介

本学期的授课内容包含“电化学”、“界面化学”、“化学动力学”和“胶体化学”四个板块共四章。电化学的核心内容是电解质溶液的导电性质、热力学性质、可逆电池的物理化学性质及其应用；界面化学的重点内容在于表面张力概念、弯曲界面性质以及不同界面如何降低其界面能的有关知识；化学动力学的重点内容在于唯象动力学理论，了解基元反应速率理论、催化反应及光化学等基本原理；胶体化学的核心内容主要在其动力性质、光学性质、电学性质以及胶体分散体系的稳定性。

三、教学资源

指定教材

天津大学物理化学教研室编，《物理化学》，高等教育出版社，第六版下册, 2017.

参考文献

1. 南京大学，傅献彩、沈文霞、姚天扬编: 《物理化学》，高等教育出版社，2005年，第五版， 2018印.

2. 吉林大学，杨永华、杨桦、吴凤清、吕慧娟编，《物理化学》，高等教育出版社, 2012。

3. 傅玉普、郝策主编：《物理化学》大连理工大学出版社，第五版, 2010.

4. 周鲁主编：《物理化学教程》（面向21世纪课程教材），科学出版社，第一版, 2002.

5. Peter Atkins, Physical Chemistry (8th ed.)，Oxford University Press, 2006.

6. 印永嘉、奚正楷编：《物理化学简明教程》，人民教育出版社，第三版, 1992.

7. 韩德刚等编，《物理化学》，面向21世纪教材，高等教育出版社，2002.

8. 万洪文 詹正坤编，《物理化学》，面向21世纪教材，高等教育出版社，2002.

教学网站

http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2220.html 天津大学

https://open.163.com/newview/search/物理化学 网易公开课

四、教学信息

教学目标

通过本学期的学习，希望学生能系统的掌握物理化学的基本知识和原理，加深对自然现象的本质认识，并通过物理化学科学思维方法的学习，培养学生提出问题、研究问题、分析问题的能力，培养他们通过物理化学的知识解决实际问题的能力，为学生学习物理化学基础课和专业课以及从事生产和科学研究工作建立比较牢固的理论基础。

教学进度

（以周为单位）

课堂讲授

实验、实习、作业、课外阅读及参考文献等

教学内容摘要

（章节名称、讲述的内容提要，课堂讨论的题目等）

内容及时间、地点

第1周

第七章  电化学（4学时）

7.1电解质溶液和法拉第定律

   电解池和原电池；电解质溶液的导电机理；法拉第定律。

7.2 离子的迁移数

离子的电迁移率；离子的迁移数；离子迁移数的测定方法。

7.3电导、电导率和摩尔电导率

电导和电导率；摩尔电导率；摩尔电导率的测定；离子独立运动定律和离子的摩尔电导率；电导测定的应用

作业：有关法拉第定律、离子迁移数、电导率等习题

第2周

第七章 电化学（4学时）

7.4 强电解质溶液的活度和活度系数

电解质的化学势；离子的平均活度和平均活度系数；离子强度；德拜-休克尔极限公式

7.5 可逆电池及其电动势的测定

可逆电池；电池电动势的测定-对消法。

7.6 原电池热力学

求化学反应的ΔrGm；求化学反应的rSm；测量化学反应的ΔrHm；反应热的计算的求算；电池电动势的计算和能斯特方程。

作业：有关电解质溶液、可逆电池电动势和热力学计算等习题

第3周

第七章  电化学（4学时）

7.7电极电势和液体接界电势

电池电动势的构成；由电极电势计算E；

7.8 电极的种类

第一类电极；第二类电极；氧化还原电极；离子选择性电极

7.9原电池的设计和电动势的应用

电池的设计；电动势的应用

作业：有关电极电势计算、可逆电池设计和应用的习题。

第4周

第七章  电化学（4学时）

7.10分解电压

几个常用名词、分解电压

7.11极化作用

电极的极化、超电势、不可逆情况下电池的U端和电解池的U外

7.12 电解时的电极反应

作业：有关分解电压、电极极化等习题。

第5周

第十章  界面现象（4学时）

10.1 界面张力

液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数，热力学公式，界面张力及其影响因素

10.2 弯曲液面的附加压力及其后果

弯曲液面的附加压力—Young-Laplace方程Laplace方程、Young-Laplace方程的应用（kelvin公式）Young-Laplace方程的应用（从粒度对溶解度的影响开始）

10.3 固体表面

物理吸附与化学吸附、等温吸附、弗罗因德利希吸附公式、Langmuir单分子层吸附理论及吸附等温式、BET吸附理论、吸附热力学

作业：有关界面张力、弯曲界面和固-气界面等习题。

第6周

第十章  界面现象（4学时）

10.4 固―液界面

   液体对固体的润湿现象、接触角与杨氏方程、固体自溶液中的吸附

10.5 溶液表面

   溶液表面的吸附现象、表面过剩浓度与吉布斯吸附等温式、表面活性物质在吸附层的定向排列

10.6 表面活性剂

   表面活性剂的分子特征、表面活性剂的分类、HLB值Hydrophile-Lipophile Balance亲水亲油平衡、表面活性剂的应用

界面化学知识总结

作业：有关固-液界面、溶液表面吸附、表面活性剂等习题。

第7周

第十一章  化学动力学（4学时）

11.1 化学反应的反应速率及速率方程

反应速率定义、基元反应和总反应反应、基元反应的速率方程——质量作用定律、反应级数和速率系数、用气体组分的分压表示的速率方程、反应速率的测定

11.2简单级数反应速率方程的积分形式

   零级、一级、二级、n级反应、小结

11.3 速率方程的确定

   ʋ = kcAn型反应级数的测定，ʋ = kcAcBcC…型反应级数的测定

作业：有关反应速率表示的习题；与简单级数反应有关的习题；反应级数确定的习题。

第8周

第十一章  化学动力学（4学时）

11.4 温度对反应速率的影响，活化能

Van’t Hoff 经验规则、Arrhenius公式、元反应的活化能、活化能与反应热的关系或微观可逆性原理的推论

11.5典型复合反应

   对行反应、平行反应、连串反应

11.6 复合反应速率近似处理法

选取控制步骤法、平衡态近似法、平衡态近似法、稳态近似法

11.7 链反应

   链反应特征、有关速率方程推导、支链反应与爆炸界限

作业：与阿仑尼乌斯方程及其应用、典型复合反应及其速率的近似处理法有关的习题；掌握链反应特点。

第9周

学生金工实习

第10周

11.8 气体反应的碰撞理论（4学时）

气体反应的碰撞理论、碰撞理论与阿伦尼乌斯方程的比较或Ec的求取、碰撞理论的适用情况——方位因子或概率因子

11.9 势能面与过渡状态理论

势能面、反应坐标、过渡状态理论

11.10 溶液中反应

溶剂对反应物无明显影响的情况：k基本不变、溶剂与反应物分子有明显作用：原因复杂

11.11 多相反应（简单介绍）

作业：

掌握碰撞理论的基本假设、优缺点；掌握势能面和过渡状态的基本假设、优缺点。

第11周

11.12 光化学（4学时）

光化反应的初级过程和次级过程及淬灭、光化学基本定律、光化学反应的特点、光化学反应的机理与速率方程、光化学平衡

11.13 催化作用的通性

催化剂和催化作用，催化剂基本特征，催化反应的一般机理、速率常数及活化能

11.14 单相催化反应

酶催化特点

11.15 多相催化反应（简单介绍）

催化剂的活性与中毒、催化剂表面上的吸附、气－固催化的一般步骤、表明反应控制的气-固相催化反应动力学

作业：有关光化学和催化作用的基本理论和习题。

第12

第十二章  胶体化学（4学时）

前言

12.1 溶胶的制备

12.2 溶胶的光学性质—丁达尔现象、瑞利公式

12.3 溶胶的动力学性质

布朗运动、扩散、沉降与沉降平衡

12.4溶胶的电学性质

电动现象、扩散双电层理论、溶胶的胶团结构

12.5 溶胶的稳定与聚沉

 溶胶的经典稳定理论--DLVO理论、溶胶的聚沉

作业：有关溶胶的制备、纯化和光学性质；有关溶胶动力学、电学性质；有关溶胶稳定性的相关知识点和习题。

第13周

第十二章  胶体化学（4学时）

12.6 乳状液

乳状液类型的鉴别：O/W型还是W/O型、乳状液的稳定、乳状液的去乳化

12.7 泡沫     12.8 悬浮液    12.9 气溶胶

简单介绍有关内容

12.10 大分子概说

三种溶液性质的比较、大分子（聚合物）平均摩尔质量及其测定方法、Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压

12.11 高分子溶液的盐析、胶凝作用与凝胶的溶胀

    胶体化学知识总结

作业：与渗透压和唐南平衡有关习题以及胶体化学综合习题。

教学方法与手段

以多媒体教学为主、传统教学手段和线上教学资源为辅的方法授课，借助网络资源加强课外辅导和讨论，努力提高教学质量。

学习方法

课前预习，课堂讲授，记笔记，课后复习，参考线上资源，完成指定作业。

五、实践教学（含课程实验、课程论文、读书报告、文物考察、野外实习、写生等）

本课程为基础理论课程，相应实验课程为独立设课。

六、成绩考核

平时成绩

平时表现和作业等，占20%。

单元测试

课程论文和期中测验，占30%。

期末成绩

占50%，闭卷（时间为120分钟，满分为100分）。

题目类型：选择题、判断题、简答题、计算题(携带计算器)等。

考试说明

缺课1/3学时者，取消考试资格，重修；总成绩不及格者，补考；补考不及格者，重修。总成绩≥60分，方可认定学生本门课程为及格。

备注

1. 开学一周内，学习委员将其姓名、联系方式以及本班名单提供给任课教师；

2. 本课程每周进行一次辅导答疑；

3. 修读本课程的同学须准时到课，若无法准时前来，应有请假条；

4. 课时进度和授课内容可能根据实际情况做相应微调。