物理化学
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1.热力学第一定律
热力学的基本术语和概念:体系、环境、性质、平衡态、状态函数、热力学过程,热和功,内能,热力学第一定律的
表
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述和数学式,功与可逆过程,等容热,等压热,焓,平均热容,真热容,等压热容,等容热容,热容与温度的关系,物质升温过程热的计算。第一定律对理想气体状态变化及物质相变过程的应用。
化学反应热效应,反应进度,等压热效应与等容热效应的关系,盖斯定律,几种基本热效应,生成热,燃烧热,溶解热,热效应与温度的关系,基尔霍夫公式及其应用。
2.热力学第二定律及热力学第三定律
自发过程的共性和热力学第二定律的叙述,熵的引入,熵的物理意义,第二定律的数学式,熵增原理,熵变判断过程的方向和限度,熵变计算(简单状态变化过程及相变过程),熵的统计意义,赫姆霍茨自由能与吉布斯自由能,定义、意义,自由能最小原理,简单状态变化和相变过程自由能变化的计算,热力学第三定律,规定熵,化学反应熵变的计算,热力学函数之间的关系及其应用。
3.化学平衡
化学反应
标准
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Gibbs自由能变化的计算,Gibbs-Helmholtz方程,(rG(m与 T 的二项式,化学反应等温方程式的导出,意义,(rG(m 与 K( 的联系式,标准平衡常数及其他形式的平衡常数,平衡常数的应用,化学反应等温方程式的应用,纯凝聚相参加的多相反应的平衡,化合物的分解压力,生成氧化物的标准Gibbs自由能与温度的关系图及其应用,平衡常数与温度的关系,绝对熵法求平衡常数,各种因素对平衡的影响。
4.非电解质溶液
偏摩尔量,集合公式,Gibbs-Duhem方程,偏摩尔量的求法,相对偏摩尔量,化学势及其在化学反应、相变过程中的应用,多组元多相体系的平衡条件,理想气体的化学势。
稀溶液的气液平衡规律,Raoult定律,Henry定律,西华特定律,稀溶液中组元的化学势,理想溶液的定义、组元的化学势,理想溶液热力学,稀溶液的依数性,稀溶液的分配定律。
实际溶液对理想溶液的偏差,活度的引出和意义,活度的标准状态,实际溶液中组元的化学势,活度的测定方法,有溶液参加的多相化学反应等温方程式。
5.相平衡
单元系相图,水的相图,物态转变方程式,相,独立组元,自由度,相律的推导和应用。二元系相图,热分析法绘制相图,液态完全互溶固态完全不互溶生成简单共晶的二元系,杠杆规则,固态完全互溶的二元系,液态部分互溶的二元系,固态部分互溶的二元系(共晶型,包晶型),生成化合物的二元系,组元在固态具有晶型转变,二元系相图小结,Fe-C、Fe-Cu或CaO-SiO2相图分析。
6.表面现象
表面张力,表面自由能,弯曲液面的附加压力,微小颗粒的表面性质,Kelvin公式,介安状态,润湿现象与接触角,固体对气体的吸附,物理吸附与化学吸附,Freundlich吸附等温式,Langmuir吸附等温式,BET多分子层吸附理论,溶液表面的吸附,表面活性物质,Gibbs吸附等温式,固体在溶液中的吸附。
7.化学动力学
化学反应速率的表示法,基元反应与非基元反应,反应速率与反应物浓度的关系,基元反应的质量作用定律,反应速率常数,反应级数,一级反应,二级反应,三级反应,零级反应,反应级数的测定,典型的复杂反应(对峙、平行、连串),稳态近似法和预平衡法确定速率方程,反应速率与温度的关系,Arrhenius公式,活化能,反应速率理论简介(有效碰撞理论,过渡状态理论)。
8.电化学
电解质溶液的电导,电导率,摩尔电导率,离子独立移动定律,电导测定的应用,离子淌度与离子迁移数,电解质溶液的活度,离子平均活度,平均活度系数,离子平均活度系数与离子强度的关系。
原电池及电池符号的表示法,可逆电池,可逆电极的种类,可逆电池热力学,电动势与反应物质活度的关系,电动势产生的机理,标准氢标电极电势,标准电极电势,Nernst方程,各类电池电动势的计算,电池电动势测定及应用。
电极的极化与超电势,产生极化的原因,原电池与电解池的极化,极化曲线的测量,氢的超电势,电解时离子析出顺序。
课程要求
学时分配
内容
讲授
h
习题讨论
测验min
演示实验
作业数量
自学内容
绪论
1
热一律
9
16
燃烧热、绝热方程式
热二律
10
2
15
16
化学平衡
8
14
平衡移动原理
溶液
12
15
偏摩尔量
16
沸点升高、渗透压
相平衡
12
2
15
水酚相图
14
电化学
12
16
表面现象
8
10
动力学
10
14
机动
2
总复习
2
总计
86
4
116