《物理化学（二）》课程说明书

一、主讲教师信息

姓 名

刘彩华

性别

女

学历

博士

职 称

讲师

研究方向

纳米材料化学

工作单位

威廉希尔(WilliamHill)

讲授课程

物理化学

联系电话

15095069078

电子信箱

Liucaihua@lcu.edu.cn

二、课程信息

课程名称

中文

物理化学（二）

先修课程

无机化学、分析化学、高等数学、大学物理

英文

Physical Chemistry（二）

课程性质

专业核心课

学时/学分

56/3.5

授课范围

威廉希尔(WilliamHill)化学2023级3-5共3个班

授课时间

和地点

2024级4，5班：周二9-10节，4C-101

周四1-2节，4C-101

2024级6-7班： 周二 1-2节，4C-101

周五 1-2节，4C-101

人数

限制

130

课程简介

本学期的授课内容包含“电解质溶液”、“可逆电池电动势极其应用”、“电解与极化作用”、“化学动力学基础（一）”、“化学动力学基础（二）”、“表面物理化学”和“胶体和大分子溶液”三个板块共七章。

电化学部分介绍电能和化学能之间的转化和转化中的规律，其中可逆电池是本板块的重点内容，能表明电池的最大做功能力，以此为基础，讨论一定电流通过时，电池对外做功的情况。

化学动力学部分主要介绍基本概念、反应的速率方程以及速率的影响因素等唯象规律和化学动力学的相关理论。

胶体与界面化学这个板块主要是学习表面现象、表面现象的根源、表面现象的具体应用，胶体分散体系的定义和胶体的光学、动力学和电学性质。

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 2021年；

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；

《物理化学》 韩德刚等编，高等教育出版社，2002；

《物理化学讲义》彭笑刚，高等教育出版社，2012

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；北京师范大学范楼珍教授

http://www.icourse163.org/course/NJU-1001754342

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

四、教学信息

教学目标

知识目标：

电化学：了解电解质溶液的基本性质、理解化学现象与电现象的联系及热力学在电化学中的应用，掌握可逆电池热力学的基本原理，了解极化现象产生的原因，极化现象对电极反应顺序和电池做功的能耗带来的影响。

动力学：了解动力学方法的特点，掌握化学动力学的基本内容包括反应速率的表示方法，温度和浓度等因素对化学反应速率的影响。从微观角度理解反应速率理论，包括碰撞理论和过渡态理论，了解催化反应的特征，初步掌握链反应、光化学反应的分析方法。

胶体与界面：了解表面现象产生的根源，掌握表面现象和胶体分散体系的基本特性，并运用热力学及有关理论对常见现象进行相应的分析讨论，了解表面物理化学和胶体化学在生产、生活和科研工作中的应用。通过本课程的学习，让学生掌握电化学基本原理及其在相关化学过程中的应用；掌握化学动力学基本原理和方法并学会将其运用于解决化学反应的可行性问题；掌握界面化学基础知识、培养将该方面的知识应用于材料科学和生命科学等领域的能力。

能力目标：

培养学生科学思维能力和逻辑思维能力，学会在化学领域使用演绎、归纳等科学思维方法，逐步提升分析问题、解决问题的能力以及自主学习的能力，为从事化学教学和科研打下扎实的理论知识基础。

教学进度

（以周为单位）

课堂讲授

课外阅读、作业

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）

说明：教学进度在实际教学中可能会根据具体情况做适当调整，这里列出的教学周未将放假计入在内，是实际上课的学时顺序。

第1周

第八章 电解质溶液

8.1 电化学基本定律，

8.2 离子的电迁移和迁移数

掌握电化学基本概念

离子迁移数的计算例题（8.1-8.10）

第1周

第八章 电解质溶液

8.3 电解质溶液的电导

1. 掌握电解质溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念、电导的测定方法和应用。

2. 课后习题相关计算题

第2周

第八章 电解质溶液

8.4 电解质的平均活度

8.5 强电解质溶液理论简介

掌握电解质溶液中活度的表达方法，了强电解质理论并用其解释电解质溶液的行为。

第2周

第九章可逆电池的电动势及其应用

9.1可逆电池和可逆电极

9.2电动势的测定

了解可逆电池的条件和可逆电极的种类

掌握电池电动势的测定方法

第3周

第九章可逆电池的电动势及其应用

9.3 可逆电池的书面表达

9.4 可逆电池热力学

掌握可逆电池的书写方法和设计方法，

会利用可逆电池相关数据计算热力学函数变化值。

第3周

第九章可逆电池的电动势及其应用

9.5 电动势产生的机理

9.6电极电势和电池的电动势

了解电动势产生的机理

掌握电极电势和电池电动势的表达式

第4周

第九章可逆电池的电动势及其应用

9.7电动势测定的应用

9.8 内电位、外电位和电化学势

会应用电动势测定计算电解质溶液的平均活度因子, 测定难溶盐活度积、溶液的pH值

理解电化学势在解决有离子参与的变化方向性的判断中的应用。

第4周

第十章 电解与极化作用

10.1 分解电压

10.2 极化作用

明确极化现象的本质以及对电极电势的影响。

第5周

第十章 电解与极化作用

10.3 电解时电极上的竞争反应

10.4 金属的电化学腐蚀与防护

10.5 化学电源

会分析极化现象引起的电极上反应顺序的改变，并能够解决相关计算题目。

拓展视野，了解国家能源发展战略，电化学的研究现状以及面临的挑战

第5周

电化学部分习题课

题目整理解析

第6周

第十一章 化学动力学基础（一）

11.1 化学动力学的任务和目的

11.2 化学反应速率的表示法

11.3 化学反应速率方程

掌握反应速率的表示方法，理解反应速率方程中相关物理量的含义。

第6周

第十一章 化学动力学基础（一）

11.4 具有简单级数的反应

掌握1、2、3级反应的特点，并利用相关速率方程解决相关计算题目。

第7周

第十一章 化学动力学基础（一）

11.5 几种典型的复杂反应

掌握对峙、平行、连续等复杂反应的特点，并利用相关速率方程解决相关计算题目。

第7周

第十一章 化学动力学基础（一）

11.6基元反应的微观可逆性原理

11.7温度对反应速率的影响

11.8关于活化能

重点掌握温度对化学反应速率影响的定量公式以及活化能对基元反应的意义、活化能的估算方法。

第8周

第十一章 化学动力学基础（一）

11.9 链反应

11.10 拟定反应历程的一般方法

掌握直链反应的特点，明确量子产率的含义，初步了解拟定反应历程的方法。

第8周

第十二章化学动力学基础（二）

12.1 碰撞理论

掌握碰撞理论的要点，速率公式的推导过程，理论的局限性。

第9周

第十二章化学动力学基础（二）

12.2 过渡状态理论

12.3 单分子反应速率理论

掌握过渡态理论的要点，反应速率的计算方法，了解单分子反应理论。

第9周

第十二章化学动力学基础（二）

12.4 分子反应动态学简介

12.5 溶液中反应的动力学

12.6 快速反应的几种测试手段

了解分子反应动态学，掌握原盐效应对反应速率的影响；利用弛豫法解决快速反应速率常数的求算。

第10周

第十二章化学动力学基础（二）

12.7 光化学反应动力学

12.9 催化反应动力学

重点掌握光化学反应与热化学反应的区别和联系；了解催化剂改变反应速率的本质原因，掌握酶催化反应的特点，会利用相关公式进行计算。

第10周

动力学部分习题课

相关题目分析

第11周

第十三章 表面物理化学

13.1 表面张力和表面Gibbs自由能

13.2 弯曲表面的附加压力和蒸气压

掌握考虑表面效应后，相关热力学公式的变化，掌握附加压力的本质和表现。

第11周

第十三章 表面物理化学

13.2 弯曲表面的附加压力和蒸气压

13.3溶液的表面吸附

会利用开尔文公式解释相关现象，掌握吉布斯吸附公式，会分析不同类型的溶液表面层和本体溶液的差别，完成课后作业题。

第12周

第十三章 表面物理化学

13.4 液－液界面现象

13.6液－固界面——润湿作用

13.7表面活性剂

掌握润湿方程，接触角的定义和润湿作业的分类，表面活性剂的分类和日常应用。

第12周

第十三章 表面物理化学

13.8固体表面的吸附

13.9 气－固表面催化

固体表面吸附的等温方程式中，重点掌握Langmuir吸附公式包括假定条件和相关计算题的分析，了解其他三种吸附等温式的应用范围，物理吸附和化学吸附的区别和联系，气固相表面催化反应的基本步骤，掌握两种历程不同的反应速率关系曲线。

第13周

第十四章 胶体分散体系和大分子溶液

14.1 胶体和胶体的基本特征

14.3 溶胶的动力学性质

14.4溶胶的光学性质

了解胶体的基本特征，胶体动力学的本质，会解释相关丁达尔现象。

第13周

第十四章 胶体分散体系和大分子溶液

14.5 胶体电学性质

14.6 双电层理论和zeta电势

14.7 溶胶的稳定性和聚沉作用

掌握胶体的电动现象的本质，会利用双电层理论解释电解质的导电变化规律。

第14周

第十四章 胶体分散体系和大分子溶液

14.7 溶胶的稳定性和聚沉作用

14.10 大分子溶液

14.11 Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压

了解胶体的稳定性，分析聚沉的影响因素。用Donnan平衡解释聚电解质溶液的依数性。

第14周

胶体与界面化学 习题课

题目的分析整理。

课时拟分配

Chap 8 ：6课时；Chap 9：8课时；

Chap 10：6课时，含2学时习题课；

Chap 11 ：10课时；

Chap 12 ：10课时，含2学时习题课；

Chap 13 ：8课时；

Chap 14 ：8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，整理思维导图。

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、作业、单元测试、课堂回答问题及出勤，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.

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. 本课程答疑时间地点待定；

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。