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六盒联盟资料区:《物理化学》考试大纲

发布时间:2023-06-27浏览次数:10

教材:《物理化学》第六版(南京大学编),高等教育出版社,2022

考试题型:选择题、填空题、计算题


  1. 教学目标和效果

通过本课程的学习,学生可具备:

  1. 通过本课程的学习,使学生系统地掌握物理化学的基本知识、基本原理和计算方法,运用物理和数学的有关理论和方法研究物质的性质和变化规律;

  2. 培养学生理论思维能力,能定量地描述和处理化学运动的规律与问题;

  3. 使学生了解物理化学一般研究方法与特有研究方法,树立正确的自然观,掌握和应用科学方法论,增强他们在工作、科学研究中分析问题与解决问题的能力。同时通过课程思政,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当;

  4. 培养学生掌握资料查询及运用现代信息技术获取物理化学前沿知识的方法,具有不断学习和适应发展的能力。


  1. 教学内容和基本要求

1章 绪论

教学内容及要求:

 掌握物理化学的定义、物理化学的基本内容和任务;

 明确物理化学的学习方法;  

 明确教学要求;  

 熟悉物理量的表示与运算。

重点:

 【本章重点】物理化学的基本内容和任务,物理量的表示与运算。


2热力学第一定律

教学内容及要求:

 明确体系与环境、强度性质与容量性质、状态与状态函数、过程与途径、热力学平衡态、热力学能与标准生成焓等概念,掌握功、热、焓、恒压热容、恒容热容等的定义。

 明确功和热都是与过程相联系的物理量,热力学能、焓则为状态函数。掌握状态函数的全微分性质及其应用。掌握功的分类及体积功的计算。

 掌握热力学第一定律,并能熟练地计算体系在相变过程、理想气体在自由膨胀过程、等温过程、等容过程、绝热过程、循环过程中的ΔU、ΔH、QW的值。

 明确可逆过程概念与意义。化学反应速率的定义、表示方法;

 掌握第一定律对理想气体的应用:理想气体的热力学能和焓及CPCV的关系。了

 掌握计算化学反应热效应的方法。等压热效应QP、等容热效应QV,与ΔH、ΔU的关系;QPQV的相互关系。用燃烧热、生成热、计算反应热。

重点:

 【本章重点】基本概念、可逆过程、热力学能、功、热、焓的定义和性质。热力学第一定律,在相变过程、理想气体在各种过程中的ΔU、ΔH、QW的计算。化学反应热及用燃烧热、生成热计算反应热。


3热力学第二定律

教学内容及要求:

 明确从卡诺原理得出克劳修斯原理和熵函数的逻辑推理,从而理解克劳修斯不等式的重要性与熵函数概念,明确熵与热温商的区别和联系。

 明确熵函数定义,熵增原理,熵变的计算及熵判据的应用,了解熵的统计意义。

 熟记并理解亥姆霍兹函数A、吉布斯函数G的定义及判据。

 熟悉热力学第二定律对各种过程的分析与应用。  

 熟记热力学基本关系式、对应系数关系式、麦克斯韦关系式,掌握其简单应用。

 会使用熵判据和吉布斯函数判据。  

 能熟练计算一些简单过程的ΔS、ΔGΔA值。

重点:

 【本章重点】热力学第二定律。熵和熵增原理,熵变的计算及熵判据。吉布斯函数G。热力学基本关系式。相变过程、理想气体在各种过程中的ΔS、ΔGΔA的计算。

4多组分系统热力学及其在溶液中的应用

教学内容及要求:

 明确偏摩尔量与化学势的概念和意义。明确偏摩尔数量的集合公式、吉布斯-杜亥姆公式。

 掌握化学势的定义和化学势判据。  

 掌握拉乌尔定律与亨利定律。  

 掌握理想气体的化学势、非理想气体的化学势、逸度及逸度系数的定义。气体的标准态和标准态选择。

 掌握理想液态混合物的热力学通性和微观特征,理想液态混合物中各组分的化学势。

 掌握溶液中组分的化学势的概念和公式,明确标准态的选择,活度与活度系数的定义和测定方法。

 明确稀溶液的依数性及其条件,公式推导及计算。  

重点:

 【本章重点】偏摩尔量与化学势。拉乌尔定律与亨利定律。理想液态混合物的热力学通性,各组分的化学势。活度与活度系数的定义和测定方法。稀溶液的依数性。


5化学平衡

教学内容及要求:

 明确化学平衡的热力学条件及化学反应等温方程式的导出,掌握化学反应等温方程式的意义及其应用,会判断化学反应的方向和限度。

 理解标准生成吉布斯函数ΔfGm?与反应过程G的意义,掌握ΔrGm?-RTlnK ?的有关计算。

 明确标准平衡常数K?的意义、平衡常数的测定,熟练掌握理想气体反应和复相反应的平衡常数和平衡组成的计算,以及标准平衡常数K?和经验平衡常数Kp、Kc、Kx之间的换算。

 掌握标准生成吉布斯函数ΔfGm?的定义。

 理解从吉布斯-亥姆霍兹方程推导化学反应等压方程式的思路,并会运用该方程进行有关计算,掌握浓度、压力、惰性气体因素对平衡的影响。

重点:

 【本章重点】化学反应等温方程式,ΔrGm?-RTlnK?。化学反应等压方程式,各种因素对平衡的影响。


6相平衡

教学内容及要求:

 明确相、组分数和自由度的概念,掌握相律的应用。

 明确热力学对单组分体系的应用。明确水的相图。  

 掌握二组分完全互溶双液系的px图、Tx图、杠杆规则及有关计算。明确精馏原理。

 明确部分互溶双液系、不互溶双液系及水蒸气蒸馏原理,明确共扼溶液和会溶点的概念。

 二组分固-液体系相图:掌握形成简单低共熔混合物的固-液体系(热分析法、溶解度法绘制相图),形成稳定化合物和形成不稳定化合物的固-液体系,固态完全互溶、部分互溶的固-液体系。

 要求能根据热分析数据绘出步冷曲线进而得出相图或由相图推测绘出步冷曲线。

 能看懂单组分、二组分、三组分体系的一些典型相图,并会应用相律来说明相图中点、线、区的意义及体系在不同过程中发生的相变化。

重点:

 【本章重点】相律的应用。形成简单低共熔混合物的固-液体系,形成稳定和不稳定化合物的固-液体系。相图的绘制,由相图推测绘出步冷曲线。


7电化学

教学内容及要求:

 明确电化学基本概念和法拉第定律。  

 明确迁移数和淌度的概念,学会用希托夫法和界面移动法测定迁移数。

 明确电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率、极限摩尔电导率、离子的摩尔电导率的概念,浓度、温度对电导率和摩尔电导影响,学会测定电导的方法并了解其的应用。明确离子独立运动定律。

 明确离子强度、离子活度、平均活度和平均活度系数的概念,会使用德拜-休格尔极限公式。

 明确可逆电池的概念,掌握电池图式法,电极反应与电池反应,由化学反应设计可逆电池。

 明确电动势的定义、对消法测电动势的原理和韦斯顿标准电池。

 掌握可逆电池的类型、可逆电池反应热力学,电池反应的ΔrGm、ΔrSm、ΔrHm、QR,m和平衡常数的求算方法,掌握Nernst方程。

 熟悉标准电极、参比电极、标准电极电位,掌握从电极电势计算电池电动势的方法。

 明确浓差电池的特性和电动势的计算。

 明确极化现象与超电势,浓差极化、化学极化等概念和不同电极极化曲线形状。

 明确电解时电极上的反应。金属的析出电位,金属离子的分离与共同析出。

重点:

 【本章重点】电解质溶液的摩尔电导率,平均活度和平均活度系数。可逆电池,电池图式。可逆电池反应热力学量的求算方法,Nernst方程。极化现象。


8化学动力学

教学内容及要求:

 明确化学动力学的任务和目的,化学反应速率表示法。

 明确反应速率、速率常数、反应级数、基元反应和反应分子数的概念。

 熟悉反应速率表示方法,掌握零级、一级、二级、n级反应的速率方程式及其特点。

 掌握反应级数和反应速率常数的测定-尝试法、图解法、微分法、改变物质的数量比例法、半衰期法。

 掌握阿累尼乌斯经验式、活化能Ea的概念、测定与计算,表观活化能与基元反应活化能的关系。

 掌握几种典型的复杂反应(即对峙反应、平行反应、连串反应)的特点。

 掌握稳态近似法和平衡浓度近似法导出反应速率方程。

重点:

 【本章重点】反应速率方程,速率常数,反应级数及其确定。简单级数反应动力学特征与计算,复杂反应的动力学特征。温度对反应速率影响,活化能,累尼乌斯公式。


9表面物理化学

教学内容及要求:

明确表面吉布斯函数、表面张力、表面张力与温度的关系和表面热力学及计算。

明确弯曲液面下的附加压力、Laplace方程,开尔文方程。

明确溶液表面张力与溶质、浓度的关系,表面吸附现象与吉布斯吸附公式,分子在两相界面的定向排列与吸附量计算。

明确什么是表面活性物质。

明确化学吸附与物理吸附的区别,掌握朗格缪尔吸附理论和BET吸附理论的要点及朗格缪尔吸附等温式与BET公式的应用。

明确表面活性剂:定义、种类和结构、表面活性物质在吸附层的定向排列、表面活性剂的特性,HLB值、CMC值。

重点难点:

 【本章重点】表面吉布斯函数、表面张力,附加压力,开尔文方程。表面吸附现象与吉布斯吸附公式,固体表面的吸附现象。朗格缪尔吸附等温式与BET公式的应用。表面活性剂。


10胶体分散系统和大分子溶液

教学内容及要求:

明确胶体的丁铎尔效应、瑞利公式等光学性质。了解光散射法测分子量。

明确胶体的电泳和电渗等电动现象、胶粒带电原因、胶团结构、双电层结构和电动电势。

明确胶体的稳定性与聚沉作用、影响聚沉作用的一些因素、电解质聚沉能力的规律。

重点:

 【本章重点】:胶体分散体系的特征、溶胶的光学性质、动力性质、电学性质、双电层结构及其稳定性和聚沉规律。

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