姓   名

刘杰

性别

女

学历

博士

职 称

副教授

研究方向

胶体界面化学

工作单位

化学化工学院

讲授课程

物理化学

联系电话

8230640

电子信箱

liujielcu@126.com

二、课程信息

课程

名称

中文

物理化学（一）

先修课程

化学原理、高等数学、大学物理

英文

Physical Chemistry（一）

课程性质

专业必修课程

学时/学分

56/3.5

授课范围

化学化工学院化学 22 级 1,2,7 班

授课时间

和地点

周三 3-4 节：4C101 室  周五 9-10 节：4C101 室

人数

限制

1,2,7 班 72 人

重修 8 人

课 程 简 介

本学期的授课内容包含“绪论” 、“气体” 、“热力学第一定律” 、“热力学第二定律” 、“ 多组分 系统热力学及其在溶液中的应用”、“化学平衡”和“相平衡” 四个板块共六章。气体的核心内容是 理想气体及范德华气体状态方程，对比状态定律及压缩因子图的用法；第二三章讲述热力学三 大定律，其核心内容是有关热化学问题以及反应的方向和限度问题；第四五六章是热力学基本 原理在多组分溶液中、化学平衡和相平衡几个重要领域的应用。

三、教学资源

指定教材

《物理化学》 傅献彩 侯文华编 高等教育出版社 第六版 2022；

参考文献

《物理化学》 印永嘉 编 高等教育出版社 第四版 2007；

《物理化学》 朱文涛 编 清华大学出版社 2011；

Physical Chemistry, Peter Atkins, Julio de Paula, (8th  ed.) Oxford University, 2006

教学网站

推荐爱课程 网站 陕西师范大学 陈亚芍教授；南京大学 侯文华 教授 http://www.icourse163.org/course/NJU-1001754342

http://www.icourses.cn/sCourse/course_3103.html

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

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）

课外阅读、作业

说明：教学进度在实际教学中可能会出现与以下内容不符的情况，在以后教学中会及时修订。

第 1 周

绪论 1 学时

0.1 学科介绍        0.2 内容

0.3 发展历史        0.4 学习方法

0.5 数学公式复习

第一章 气体 1 学时

1.1 气体分子运动公式对几个经验定律的说明

包括理想气体状态方程，分压定律，分体积定律 1.8 实际气体 包括 van der Walls 方程

作业：所讲数学公式的理 解和掌握

有关 van der Walls 方程 应用的有关例题

第 1 周

第一章 气体 1 学时

1.9 气液间的转变--- 实际气体的等温线和液化过

程 重点对比状态和对比状态定律

1.10 压缩因子图

第二章 热力学第一定律 1 学时

2.1 热力学概论

2.2 热平衡和热力学第零定律----温度的概念

2.3 热力学的一些基本概念

2.4 热力学第一定律

作业：有关压缩因子图的 有关例题

绪论和气体章节一共 3 学时

作业：热力学第一定律基 本概念的理解

第 2 周

第二章 热力学第一定律 2 学时

2.5 准静态过程与可逆过程

2.6 焓

2.7 热容

2.8 热力学第一定律对理想气体的应用

作业：有关功的计算例题 掌握热容、绝热过程有关 计算的课后习题

第 2 周

第二章 热力学第一定律 2 学时

2.9Carnot 循环

2.10Joule-Thomson 效应实际气体的∆U 和∆H 2.11 热化学

2.12 Hess 定律

作业：有关 Carnot 循环、 Joule-Thomson  效 应 、 ∆U 和∆H 计算的习题

第 3 周

第二章 热力学第一定律 2 学时

2.13 几种热效应

2.14 反应焓变与温度的关系 —Kirchhoff 定律

2.15 绝热反应-----非等温反应

作业：有关化学反应热效 应的习题；有关标准摩尔 焓变、其它温度下反应焓 变计算的习题。

第 3 周

第二章 热力学第一定律 2 学时

2.16 热力学第一定律的微观诠释

热力学第一定律习题课

作业：热一的综合习题

共 9 学时

第 4 周

第三章 热力学第二定律 2 学时

3.5 熵增加原理

3.6 热力学基本方程与 T-S 图 3.7 熵变的计算

作业：掌握热力定律的数 学表达式

第 5 周

第三章 热力学第二定律 2 学时

3.7 熵变的计算 续

3.8 熵和能量倒退

3.9 热力学第二定律的本质和熵的统计意义

3.10 Helmholtz 自由能和 Gibbs 自由能

作业：有关熵变计算的有 关例题

第 5 周

第三章 热力学第二定律 2 学时

3.11 变化的方向与平衡条件

3.12 ∆G 的计算示例

3.13 几个热力学函数间的关系

作业： 有 关 Helmholtz 自由能和 Gibbs  自由能 理解和条件

第 6 周

第三章 热力学第二定律 2 学时

3.13 几个热力学函数间的关系 G-H 公式

作业：不同过程∆S 、∆F 和∆G 计算的典型例题

第 6 周

第三章 热力学第二定律 2 学时

3.14 热力学第三定律与规定熵

3.15 绝对零度不能达到原理----热力学第三定律的另 一种表述法

作业：有关 Maxwell 关 系式及其应用的例题

第 7 周

热力学第二定律习题课

作业：有关热一和热二综 合的习题 共 14 学时

第 7 周

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 2 学时

4.1 引言

4.2 多组分系统的组成表示法

4.3 偏摩尔量

4.4 化学势 定义与温度和压力的关系

作业：有关偏摩尔量的计 算；化学势与 T 、p 的关 系；

第 8 周

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 2 学时 4.5 气体混合物中各组分的化学势，到逸度的计算

4.6 稀溶液中的两个经验定律

作业：气体混合物中各组 分化学势的计算；Raoult 和 Henry 定律有关习题

第 8 周

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 2 学时 4.7 理想液态混合物

4.8 理想稀溶液中任一组分的化学势

作业：有关理想稀溶液中 组分化学势的计算

第 9 周

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 2 学时 4.9 稀溶液的依数性

4.10 Duhem--Margule 公式 简单讲解

作业：有关非理想溶液活 度、溶剂和溶质化学势的 计算

第 9 周

第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 2 学时

4.11 活度与活度因子

4.12 渗透因子和超额函数

4.13 分配定律 —溶质在两互不相溶液相中的分配

作业：有关超额函数和分 配定律的计算

第 10 周

第五章 化学平衡 2 学时

5.1  化学反应的平衡条件---反应进度和化学反应的亲 合势

5.2 化学反应的平衡条件和等温方程式

5.3 平衡常数的表示式

5.4  复相化学平衡

作业：掌握等温方程式、 掌握不同情况下平衡常 数的表示方法

第 11 周

第五章 化学平衡 2 学时

5.5 标准摩尔生成 Gibbs 自由能

5.6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响

5.7 同时化学平衡

5.8 反应的耦合

5.9 近似计算

化学平衡习题课 1 学时

作业： 反应的标准摩尔 Gibbs  自由能 、标准常 数、范霍夫方程计算的习 题、化学平衡的综合习题

共 4 学时

第 11 周

第六章 相平衡 2 学时

6.1 引言

6.2 多相系统平衡的一般条件

6.3 相律

作业：物种数、自由度的 计算

第 12 周

第六章 相平衡 2 学时

6.4 单组分系统的相平衡

Clapeyron 方程

详细讲解水的相图，了解硫的相图，简单讲解

作业：有关 Clapeyron    方程的计算；掌握水的相 图

第 12 周

第六章 相平衡 2 学时

6.5 二组分系统相图及其应用

理想的二组分液态混合物---完全互溶的双液系 杠杆规则

蒸馏(或精馏)的基本原理

非理想的二组分液态混合物

作业：掌握完全互溶的双 液系相图的分析

第 13 周

第六章 相平衡 2 学时

6.5 二组分系统相图及其应用

部分互溶双液系

不互溶的双液系---蒸汽蒸馏

简单的低共熔二元相图，热分析法

作业：重点掌握简单的低 共熔二元相图、形成化合 物的系统相图的分析

第 13 周

第六章 相平衡 2 学时

6.5 二组分系统相图及其应用

简单的低共熔二元相图，溶解度法

形成稳定化合物和不稳定化合物的系统

液、固相都完全互溶的相图

固态部分互溶的二组分相图

区域熔炼

作业：重点掌握固态部分 互溶的二组分相图、部分 互溶的三液体系统相图 的分析

第 14 周

第六章 相平衡 2 学时

6.6 三组分系统相图及其应用

作业：重点掌握二固体和 一液体的水盐体系相图

第 14 周

6.6 三组分系统相图及其应用

利用温差提纯盐类

三组分低共熔系统的相图(自学)

直角坐标表示法(选学)

6.7 二级相变(自学)

相平衡习题课

作业：有关相图分析的综 合习题

相图共 14 学时

第 15-18 周

辅导，复习准备考试

复习

第 19-20 周

考试周

课时拟分配

绪论和 Chap 1 (3 课时);

Chap 2 (9 课时，含 1 学时习题课);

Chap 3 (14 课时，含 2 学时习题课);

Chap 4 (12 课时，含 1 学时习题课);

Chap 5 ( 4 课时，含 1 学时习题课);

Chap 6 (14 课时，含 2 学时习题课).

教学方法与手段

以多媒体和传统板书讲解相结合的方法授课，借助网络资源加强课外辅导和讨 论。

学习方法

课前预习，课堂讲授，记笔记，课后复习，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

期中考试、小测、作业、课堂回答问题及出勤率，合并占总成绩 50%。

期末成绩

占总成绩 50% ，闭卷(时间为 120 分钟，满分为 100 分)。

题目类型有：判断题、选择题、填空题、证明题、简答题、计算题等。

考试说明

缺席 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；补考或重修时，期末考试占 70%~100%。

备注

1.  开学一周内，班长或课代表将其姓名、联系方式以及本班名单提供给任课教师； 2.  本课程答疑时间临时通知，为每周选一个晚上在指定教室答疑；

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。