《物理化學(xué)C（機(jī)械）》課程教學(xué)大綱

1、物理化學(xué)C教學(xué)大綱課程名稱：物理化學(xué)C 課程英文名稱：Physical Chemistry C課程編碼： HYPERLINK /eams/courseTableForTeacher!taskTable.action?lesson.id=2899206 o 點(diǎn)擊顯示單個教學(xué)任務(wù)具體安排 499740 課程類別/性質(zhì)：專業(yè)/選修學(xué) 分：3.0 總學(xué)時/理論/實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）：48/48/0開課單位：化工學(xué)院 適用專業(yè)：機(jī)械裝備 先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程化學(xué) 一、課程簡介 物理化學(xué)C是機(jī)械裝備專業(yè)一門專業(yè)核心課程，為機(jī)械裝備專業(yè)學(xué)生三年級選修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程是從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理

2、現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手，從而找出化學(xué)運(yùn)動中最具普遍性的基本規(guī)律的一門學(xué)科。物理化學(xué)C的主要教學(xué)內(nèi)容包括熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、表面化學(xué)四大部分。要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后，掌握物理化學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法，理解化學(xué)變化過程中的一些基本規(guī)律；具備在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，綜合運(yùn)用物理化學(xué)知識分析問題和解決問題的能力；樹立獨(dú)立思考、自主探究、實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)自我創(chuàng)新意識與家國情懷，促進(jìn)個人理想與社會責(zé)任的有機(jī)結(jié)合。保證學(xué)生達(dá)成專業(yè)的相應(yīng)畢業(yè)要求。二、課程教學(xué)目標(biāo) 通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握物理化學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法，理解化學(xué)變化過程中的一些基本規(guī)律；使學(xué)生得到一般科

3、學(xué)方法的進(jìn)一步訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，特別是通過熱力學(xué)和動力學(xué)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā)進(jìn)行歸納、演繹及由假設(shè)和模型上升為理論，并結(jié)合具體條件應(yīng)用理論解決具體問題的一般的科學(xué)方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生自我創(chuàng)新意識與家國情懷。1價值目標(biāo)： （1）政治立場堅(jiān)定，愛黨、愛國，積極踐行社會主義核心價值觀，準(zhǔn)確把握并增進(jìn)“四個認(rèn)同”、堅(jiān)定“四個自信”（畢業(yè)要求3.1，3.2）。 具備崇高的職業(yè)道德，遵守職業(yè)道德規(guī)范，甘于奉獻(xiàn)，具備投身化學(xué)研究或教育事業(yè)的熱忱。在課程教學(xué)中把馬克思主義立場觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問

4、題和解決問題的能力（畢業(yè)要求3.1，3.2）。 2知識和能力目標(biāo)：（1）化學(xué)熱力學(xué)：掌握熱力學(xué)定律、重要熱力學(xué)公式及其物理意義和應(yīng)用條件，各熱力學(xué)函數(shù)的計(jì)算，掌握標(biāo)準(zhǔn)的選擇和非理想體系處理的一般方法。單相系統(tǒng)熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系及轉(zhuǎn)化，據(jù)以判斷化學(xué)變化的方向和限度。掌握相平衡和化學(xué)平衡的基本原理及其在實(shí)際問題中的應(yīng)用（畢業(yè)要求3.3，3.7）。（2）化學(xué)動力學(xué)：掌握化學(xué)動力學(xué)的基本概念和基本規(guī)律、反應(yīng)速率常數(shù)、活化能的測定和計(jì)算方法，掌握反應(yīng)級數(shù)的求算和反應(yīng)歷程推測的基本方法，初步掌握基元反應(yīng)速率理論的基本內(nèi)容、均相和多相催化原理、現(xiàn)代光化學(xué)的基本原理及了解分子反應(yīng)動力學(xué)的現(xiàn)代進(jìn)展（畢業(yè)要求3

5、.3，3.7）。（3）電化學(xué)：掌握電解質(zhì)溶液的基本概念和理論、電導(dǎo)及其應(yīng)用，可逆電池?zé)崃W(xué)及其應(yīng)用，了解電極過程動力學(xué)的基本內(nèi)容及其應(yīng)用，了解電化學(xué)基礎(chǔ)研究的活躍領(lǐng)域（畢業(yè)要求3.3，3.7）。 （4）界面及膠體化學(xué)：掌握表面熱力學(xué)以及膠體體系的性質(zhì)及基本規(guī)律、表面活性劑的作用及應(yīng)用等（畢業(yè)要求3.3，3.7）。（5）通過本門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生比較牢固地掌握物理化學(xué)基礎(chǔ)理論知識和計(jì)算方法，增強(qiáng)在教學(xué)、生產(chǎn)和科學(xué)研究中，綜合運(yùn)用物理化學(xué)知識分析問題和解決問題的能力（畢業(yè)要求3.1，3.2）。 （6）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究、實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)，培育學(xué)生自我創(chuàng)新意識與家國情懷，樹立學(xué)生探

6、索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感（畢業(yè)要求3.1，3.2）。 三、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配課程教學(xué)包括課堂教學(xué)、課堂研討、課堂及課后習(xí)題三部分，包括8章的理論教學(xué)3個實(shí)驗(yàn)及2項(xiàng)專項(xiàng)技能訓(xùn)練（課內(nèi)作業(yè)）內(nèi)容。課內(nèi)理論教學(xué)62學(xué)時、專項(xiàng)技能訓(xùn)練4學(xué)時、實(shí)驗(yàn)6學(xué)時（詳見本大綱第四部分）。課堂理論教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時分配如下：章節(jié)內(nèi)容思政融入點(diǎn)要 求學(xué)時支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)理解掌握分析與應(yīng)用緒 論第一節(jié) 物理化學(xué)一門無處不在的學(xué)科講授科學(xué)發(fā)展史，啟迪學(xué)生心智。中中低23.3.1，3.7.2第二節(jié) 學(xué)習(xí)物理化學(xué)的要求與方法中中低第三節(jié) 物理量的表示及運(yùn)算中中中第一章 氣體第一節(jié) 低壓氣體的經(jīng)驗(yàn)

7、定律講授阿伏伽德羅和范德華的故事，并與同時期的中國歷史相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義為核心的民族精神。高高高23.3.1，3.7.2第二節(jié) 理想氣體及其狀態(tài)方程高高高第三節(jié) 理想氣體混合物高中中第四節(jié) 真實(shí)氣體的液化高中低第五節(jié) 真實(shí)氣體的狀態(tài)方程高中中第二章 熱力學(xué)第一定律第一節(jié) 熱力學(xué)概論在課程教學(xué)中把馬克思主義立場觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，提高學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力。高高高63.3.1，3.7.2第二節(jié) 熱力學(xué)的一些基本概念高高高第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律的表述高高高第四節(jié) 焓和熱容高高高第五節(jié) 理想氣體的熱力學(xué)能和焓高高高第六節(jié) 幾種熱效應(yīng)高高高第七節(jié) 化學(xué)反應(yīng)

8、的焓變高高高第三章 熱力學(xué)第二定律第一節(jié) 熱力學(xué)第二定律的表述講授熱機(jī)的工作原理和熱機(jī)效率問題時，引入國人引以為傲的中國高鐵，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心。高高高83.3.1，3.7.2第二節(jié) 卡諾循環(huán)和卡諾定理高高高第三節(jié) 熵的概念高高高第四節(jié) 熵的物理意義和規(guī)定熵高高高第五節(jié) 亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯自由能高高高第六節(jié) 熱力學(xué)函數(shù)間的關(guān)系高高高第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)第一節(jié) 多組份系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。高高高63.3.1，3.7.2第二節(jié) 偏摩爾量高高高第三節(jié) 化學(xué)勢高高高第四節(jié) 稀溶液的兩個經(jīng)驗(yàn)定律高高中第五節(jié) 氣體及其混合物中各組份的化學(xué)勢高高高第六

9、節(jié) 理想液態(tài)混合物及稀溶液的化學(xué)勢高高高第七節(jié) 相對活度的概念高高中第八節(jié) 稀溶液的依數(shù)性高高中第七章 化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)第一節(jié) 化學(xué)動力學(xué)的基本概念結(jié)合中科院大連化物所包信和（限域催化）、李燦（光催化）、張濤（單原子催化）等院士幾十年堅(jiān)守與銳意創(chuàng)新的高水平成果展開討論，使學(xué)生開闊學(xué)科思維、領(lǐng)悟科技報國。高高高83.3.1，3.7.2第二節(jié) 具有簡單級數(shù)反應(yīng)的特點(diǎn)高高高第三節(jié) 溫度對反應(yīng)速率的影響高中中第四節(jié) 典型的復(fù)雜反應(yīng)高高高第五節(jié) 反應(yīng)速率理論簡介高中中第六節(jié) 催化反應(yīng)動力學(xué)高高高第七節(jié) 光化學(xué)反應(yīng)高中中第八章 電化學(xué)第一節(jié) 電化學(xué)的基本概念讓學(xué)生了解發(fā)展新能源技術(shù)的必要性和緊迫性，增強(qiáng)學(xué)生

10、的科學(xué)創(chuàng)新精神和環(huán)保意識。高高高63.3.1，3.7.2第二節(jié) 電導(dǎo)及其作用高高高第三節(jié) 強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論簡介高高高第四節(jié) 可逆電池和可逆電極高中中第五節(jié) 可逆電池?zé)崃W(xué)高中中第六節(jié) 可逆電勢和電池的電動勢高高高第七節(jié) 電動勢測定的應(yīng)用高高中第八節(jié) 極化作用和電極反應(yīng)高中中第九節(jié) 金屬的腐蝕與防腐高中中第十節(jié) 電化學(xué)的作用高中中第九章 表面現(xiàn)象第一節(jié) 表面自由能和表面張力培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。高高中63.3.1，3.7.2第二節(jié) 彎曲液面的附加壓強(qiáng)高高高第三節(jié) 彎曲液面的蒸氣壓高高高第四節(jié) 溶液的表面吸附高高高第五節(jié) 表面膜高中低第六節(jié) 鋪展與潤濕高中中第七

11、節(jié) 表面活性劑及其作用高中中第八節(jié) 固體表面的吸附高中中第十章 膠體分散系統(tǒng)第一節(jié) 膠體分散體統(tǒng)概述傅鷹是中國膠體科學(xué)的奠基人，但他多次婉拒國外優(yōu)厚條件，一心報效祖國。通過上述事例，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷。高中低43.3.1，3.7.2第二節(jié) 溶膠的動力和光學(xué)性質(zhì)高中中第三節(jié) 溶膠的電學(xué)性質(zhì)高高高第四節(jié) 溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用高高高第五節(jié) 大分子概說高中低第六節(jié) 唐南平衡高中中第七節(jié) 凝膠中中低第八節(jié) 納米技術(shù)與應(yīng)用簡介中低低四、教學(xué)方法 本課程教學(xué)方法包括課堂教學(xué)、課堂研討和課后作業(yè)，教學(xué)形態(tài)為線下教學(xué)。1、線下教學(xué)內(nèi)容以教師講授為主，輔以課堂提問、師生研討和答疑。教學(xué)過程中，除教師重點(diǎn)講授內(nèi)容

12、外，可安排一些章節(jié)由教師扼要介紹或在教師指導(dǎo)下學(xué)生自學(xué)。學(xué)生以小組為單位先自學(xué)大綱中相關(guān)內(nèi)容，并在課堂上以PPT的形式報告，老師點(diǎn)評、師生集體研討。在每一節(jié)教學(xué)內(nèi)容結(jié)束后布置課后作業(yè)。2、充分利用雨課堂等現(xiàn)代化教育技術(shù)手段、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使教學(xué)錄像、教學(xué)課件、教學(xué)圖片、輔導(dǎo)資料、作業(yè)習(xí)題等各種教學(xué)資料上網(wǎng)開放，最大程度實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)共享化。采用多媒體教學(xué)，結(jié)合圖片、錄像加強(qiáng)直觀理解，注意增添生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)例以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、倡導(dǎo)研討式的教學(xué)模式，讓學(xué)生積極主動參與教學(xué)。促進(jìn)被動接受式的學(xué)習(xí)向積極主動的探究式學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，倡導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、問題驅(qū)動式學(xué)習(xí)。五、考核及成績評定方式 課程

13、考核包括課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、期末考查兩個部分。課內(nèi)實(shí)訓(xùn)成績：40%，包括課堂討論4次（畢業(yè)要求3.3和3.7）、課堂作業(yè)、討論及考勤。期末考查成績：60%，采取開卷考核方式，內(nèi)容涵蓋本課程的基本概念、基本理論和基本方法。考核題型包括：選擇題、簡答題和計(jì)算題。其中，熱力學(xué)第一定律（17分）（畢業(yè)要求3.3和3.7）、熱力學(xué)第二定律（18分）（畢業(yè)要求3.3和3.7）、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)（13分）（畢業(yè)要求3.3和3.7）、電化學(xué)（30分）（畢業(yè)要求3.3和3.7）、界面現(xiàn)象（12分）（畢業(yè)要求3.3和3.7）、化學(xué)動力學(xué)（6分）（畢業(yè)要求3.3和3.7）、膠體化學(xué)（4分）（畢業(yè)要求3.3）。六、參考教學(xué)資源1 傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，侯文華主編. 物理化學(xué)（第五版）M. 北京：高等教育出版社，2006年.2 彭笑剛主編. 物理化學(xué)講義（第一版）M北京：高等教育出版社，2012年.3