天津大学 第五版 物理化学上册习题答案_百度文库
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天津大学 第五版 物理化学上册习题答案|
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学时数：136学时：&&&& 学分：8&& &&&&&&&&&&&&&& &&&&适用专业：化学本科
使用时间：第五，六学期&&&&&& 每期上课周数：18& &&&&&&&&&&&&周学时数：4
一、课程的性质、目的和任务
物理化学是高等师范院校化学专业的一门重要基础理论课，是在学习无机化学、有机化学、分析化学和高等数学、普通物理基础上开设的一门综合运用前面知识，从物理现象和化学现象关联入手，寻求化学反应最本质规律的基础理论课。
本课程的目的在已学过的一些先行课的基础上，运用物理和数学的有关理论和方法，进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。
本课程主要包括化学热力学、化学动力学、统计热力学初步、电化学和分散体系五个部分。通过教学的各个环节必须使学生达到各章中所提出的基本要求。
在教学中应贯彻理论联系实际与少而精的原则，使学生了解并掌握物理化学的基本理论，以增强他们在教学与科学研究中分析问题与解决问题的能力。
为了培养学生的独立工作能力，讲授内容应分清主次，在注意系统性的原则下，着重讲解教材的重点与难点。胶体的大部分内容可由学生自学而达到教学要求，对带星号的章节，可按教学的实际情况取舍或作为课外阅读材料。习题课是重要的教学环节，教师必须予以重视。
学生在学习物理化学后，能基本系统掌握化学热力学，统计热力学，动力学，电化学和分散体系相关规律，能基本分析和解决相关生产和生活较简单的实际问题，能显著提高辨证思唯方法，能初步灵活将物理和数学知识应用到化学变化中，初步综合运用前面所学各课程知识。
物理化学实验已作为一门独立课程开设，不属本大纲的范围。
二& 课程教学的基本要求
& 了解物理化学研究内容，发展趋势，最新动态，及与梯状学科知识关系
& 理解物理化学基本公式意义，适用条件，知道其推导思路，对某些常用的，与生产，生活相关公式，能进行推导。
& 掌握物理化学规律对相关理论和实际生产，生活的运用，能运用物理化学基础知识分析，处理较简单的实际问题。
教学目的：阐明物理化学的意义，介绍物理化学的方法
教学重点：学习物理化学方法
教学难点：物理化学发展史，方向
1& 物理化学的建立和发展
2& 物理化学的目的和内容
3& 物理化学的研究方法
4& 物理化学课程的学习方法
第一章& 气体
1 &了解气体分子运动公式的推导过程，能建立微观的运动模型。了解前人对问题的处理方法和过程。
2& 能熟练使用理想气体的状态方程，知道摩尔气体分子常数R是如何获得的。使用时注意其数值和单位。
3 &了解分子速度和能量的分布公式的推导，明确所得公式的物理意义。
4 &理解实际气体与理想气体不同，产生差别的原因何在，了解van der Waals是如何提出他的气体状态方程式的，并掌握方程应用。
5 &了解对比状态的概念。
6 &会使用压缩因子图，知道对实际气体的运算。
教学重点：
1& 理想气体性质，条件
2& 理想气体基本运动公式及应用，理想气体常用速率公式
3& 理想气体能量分布，重力场分布，速率分布及碰撞频率
4& 实际气体經驗方程和对比状态原理，压缩因子与逸度系数查找
5& 实际气体与理想气体异同点
教学难点：相关概念理解，相关公式推导，应用
第一节& 气体分子运动理论
1& 气体分子运动理论的基本公式
2& 压力和温度的统计概念
3& 气体分子运动公式对几个经验定律的说明
4& 分子平均平动能与温度的关系
第二节& 摩尔气体常数R
第三节& 理想气体的状态图
第四节& 分子运动的速率分布
1& Maxwell速率分布定律
2& *Maxwell速率分布函数的推导
3& 分子速率的三个统计平均值----最概然速率，数学平均速率与根均方速率
4& *气体分子按速率分布的实验验证—分子射线束实验
第五节& 分子平动能的分布
第六节& 气体分子在重力场中的分布
第七节& 分子的碰撞频率与平均自由程
1& 分子的平均自由程
2& 分子的互磁频率
3& 分子与器壁的碰撞频率
4& 分子的隙流
第八节&& 实际气体
1& 实际气体的行为
2& van der Waals方程式
3& 其它状态方程式
第九节& 气液间的转变---实际气体的等温线和液化过程
1& 气体与液体的等温线
2& van der Waals方程式的等温线
3& 对比状态和对比状态定律
第十节&& 压缩因子图---实际气体的有关计算
第十一节& * 分子间的相互作用
1& 什么是气体分子基本方程式，有什么作用？
2& 理想气体有什么条件，满足什么公式，怎样运用？
3& 气体分子怎样进行分布，有哪几个重要速率？
4& 分子间与分子与器壁碰撞频率怎样？
5& 实际气体与理想气体有何不同，它适用于什么公式，条件是什么，有什么意义？
6& 实际气体压缩因子有何意义，怎样计算？
其它：参见教材59页
第二章& 热力学第一定律
1& 理解热力学的一些基本概念，如系统，环境，功，热，状态函数，过程和途径等等。
2& 明确热力学第一定律和热力学能的概念，明确热和功只有在系统与环境有能量交换时才有意义，熟知功与热正负号的取号惯例及各种过程中功与热的计算。
3& 明确准静态过程与可逆过程的意义。
4& 明确U和H是状态函数，以及状态函数的特性。
5& 熟练地应用热力学第一定律计算理想气体在等温，等压，等容，绝热等过程中的 。
6& 能熟练地应用标准摩尔生成焓、燃烧焓来计算反应焓变，熟练使用Hess定律和Kirchhoff定律。
7& 了解Carnot循环的意义及理想气体在诸过程中热和功的计算。
8& 从微观角度了解能量均分原理和热力学第一定律的本质。
教学重点：
1& 热力学的基本概念，状态函数及特征
2& 热力学第一定律及在简单过程，相变过程和化学变化过程的运用
3& 化学反应热力学计算
4& 可逆过程理解，P-V图运用
教学难点：
1& 状态函数的性质，数学特征
2& 热力学第一定律的相关理解，计算处理
3& 可逆过程理解，P，V图应用
第一节&&&& 热力学概论
1& 热力学的基本内容
2& 热力学的方法和局限性
第二节& 热平衡和热力学第零定律～温度的概念
第三节& 热力学的一些基本概念
1& 系统与环境
2& 系统的性质
3& 热力学平衡态
4& 状态函数
5& 状态方程
6& 过程和途径
第四节&& 热力学第一定律
第五节& 准静态过程和可逆过程
1& 功与过程
2& 准静态过程
3& 可逆过程
第六节& 焓
第七节& 热容
第八节& 热力学第一定律对理想气体的应用
1& 理想气体的热力学能和焓～Gay –Lussac--Joule实验
2& 理想气体等压摩尔热容与等容摩尔热容之差
3& 绝热过程的功和过程方程式
第九节& Carnot循环
1& Carnot循环
2& 热机效率
3& 冷冻系数
第十节&& Joule—Thomson效应----实际气体的内能改变和焓变
1& Joule—Thomson效应
2& 实际气体的内能改变和焓变
第十一节&& 热化学
1& 化学反应的热效应-----等压热效应与等容热效应
2& 反应进度
3& 标准摩尔焓变
第十二节 .Hess定律
第十三节.几种热效应
1& 标准摩尔生成焓
2& 由键焓估算反应焓变
3& 标准摩尔离子生成焓
4& 标准摩尔燃烧焓
5& * 溶解热和稀释热
第十四节 .反应焓变与温度的关系---- Kirchhoff定律
第十五节. 绝热反应----非等温反应
*第十六节. 热力学第一定律的微观诠释
1& 热力学能
4& 热容～能量均分原理
*第十七节 .由热力学第零定律导出温度的概念
*第十八节. 关于J（焦耳）作为能量单位的说明
讨论题目：
1& 热力学设计哪些概念，它们各有什么意义，？
2& 功和热的符号是怎样确定的，与体系有何关系？
3& 状态函数怎样分类，有什么特征， 特征怎样表示出来？
4& 热力学第一定律有什么意义，相关项怎样处理？
5& 理想气体的内能和焓有何特点，热力学第一定律对理想气体等温，等压，等容，绝热等过程怎样计算？
6& 热力学第一定律对可逆和不可逆相变的内能，焓，热，功等的相关计算怎样应用？
7& 标准压和298K时的等压和等容反应热怎样计算，标准压非常温反应热怎样计算，绝热非等温反应热怎样计算？
8& 非体积功不为零的化学反应内能变化，焓变，热和功怎样计算？
9& 怎样应用热力学状态函数特征作一些简单证明，常用有哪些规则？
其它：见教材126页
第三章& 热力学第二定律
1& 了解自发过程的共同特征，明确热力学第二定律的意义。
2& 理解热力学第二定律与Carnot定理的联系，理解克劳修斯不等式的重要意义，注意导出熵函数的过程中，公式稚导的逻辑推理。
3& 熟记热力学函数S的含义及A、G的定义，掌握其物理意义。
4& 能熟练计算一些简单过程的 学会如何设计可逆过程。
5& 会应用Gibbs～Helmholtz公式，掌握热力学基本关系式。
6& 了解熵的统计意义。
7& 了解热力学第三定律的内容，知道规定熵的意义，计算及其运用。
8& 初步了解一些不可逆过程热力学及关于熵流和熵产生的一些知识。
教学重点：
1& 一切自发过程的共同特征，二定律两种表述意义
2& 熵的概念，熵增原理，熵变运用与计算
3& 自由能变运用与相关计算
4& 热力学第二定律在不同条件下的表达形式，不同条件变化方向与极限的判断
5& 热力学函数基本关系式及应用
教学难点：
1& 热力学第二定律理解，数学表达式推导
2& 墒增原理理解
3& 化学势概念
4& 热力学基本关系式应用
5& 相关计算处理
第一节& 自发过程的共同牲～不可逆性
第二节& 热力学第二定律
第三节& Carnot定理
第四节& 熵的概念
第五节& 克劳修斯不等式与熵增加原理
1& 克劳修斯不等式～热力学第二定律的数学表达式
2& 熵增加原理
第六节& 热力学基本方程式和T～S图
1& 热力学的基本方程----热力学第一定律和第二定律的联合公式
2& T～S图及其应用
第七节& 熵变的计算
1& 等温过程中熵的变化值
2& 非等温过程熵的变化值
第八节& 熵和能量退降
第九节& 热力学第二定律的本质和熵的统计意义
1& 热力学第二定律的本质
2& 熵和热力学概率的关系——Boltzmann 公式
第十节& Helmhotz自由能和Gibbs自由能
1& Helmhotz自由能
2& Gibbs自由能
第十一节& 变化的方向与平衡条件
第十二节& 的计算示例
1& 等温物理变化过程的
2& 化学反应中的 ——化学反应等温式
第十三节& 几个热力学函数间的关系
1& 基本公式
2& 特性函数
3& Maxwell关系式及其应用
4& Gibbs自由能与温度的关系----Gibbs-Helmhotz方程
5& Gibbs自由能与压力的关系
第十四节& 热力学第三定律与规定熵
1& 热力学第三定律
2& 规定熵值
3& 化学反应过程的熵变计算
* 第十五节& 绝对零度不能达到原理——热力学第三定律的另一种表述法
* 第十六节& 不可逆过程热力学简介
2& 局域平衡
3& 熵产生和熵流
4& 最小熵产生原理
5& Onsager倒易关系
6& 耗散结构和自组织现象
* 第十七节& 信息熵浅释
Maxwell妖与信息
1 &什么是热力学第二定律？它怎样表述？基本数学表示式是什么？不同条件下数学表示式怎样变化？有何意义？
2& 熵的物理意义是什么，在等温，等压，等容等简单过程和可逆和不可逆相变过程，常温和非常温化学变化过程的熵变和实际过程热温商怎样计算？
3& Gibbs自由能与Helmhotz自由能有什么意义，性质，不同的条件时它们的变化怎样进行计算？
4& Gibbs—Helmhotz方程有什么意义，怎样应用？
5& 热力学第三定律有什么意义，规定熵的物理意义是什么？
6& 热力学函数的基本关系式是什么，怎样应用它进行相关计算和简单证明？
7& Waxwell关系式及其应用有什么意义，怎样应用？
其它：见教材199页
第四章& 多组分体系的热力学及其在溶液中的应用
1& 熟悉多组分体系的组成表示法及其相互之间关系。
2& 掌握偏摩尔量和化学势定义，了解它们之间的区别和在多组分体系中引入偏摩尔量和化学势的意义。
3& 掌握理想气体化学势的表示方法及其标准态的含义，掌握理想和非理想混和气体化学势的表达式，知道它们共同之处，了解逸度的概念。
4& 掌握Roult和Henry定律的用处，了解它们的适用条件和不同之处。
5& 理解理想液态混和物的通性和化学势表示方法。
6& 理解理想稀溶液各组分化学势的表示方法。
7& 熟悉稀溶液的依数性，会利用稀溶液的依数性计算未知物的摩尔质量等。
8& 了解相对活度概念，知道如何描述溶剂的非理想程度。
教学重点：
1& 浓度表示法，偏摩尔量与化学势定义及意义；化学势的表达形式，标准态
2& 理想混合液和理想稀溶液的特点，相关计算公式；特别是拉乌尔定律，亨利定律和稀溶液的依数性应用和计算
3& 实际混合液和溶液偏离理想程度处理
教学难点：
1& 偏摩尔量与化学势概念与应用，化学势与热力学函数的关系
2& 拉乌尔与亨利定律及应用
3& 化学势的不同表达形式，标准态的选取
4& 稀溶液依数性推导，计算和应用
5& 实际混合液，溶液与理想混合液，理想稀溶液的不同特点，相互关系
具体内容：
第一节& 引言
第二节& 多组分系统的组成表示法
第三节& 偏摩尔量
1& 偏摩尔量的定义
2& 偏摩尔量的加和公式
3& *偏摩尔量的求法
4& Gibbs—Duhem公式～系统中偏摩尔量之间的关系
第四节& 化学势
1& 化学势的定义
2& 化学势在相平衡中的应用
3& 化学势与温度，压力的关系
第五节& 气体混和物中各组分的化学势
1& 理想气体及其混和物的化学势
2& 非理想气体混和物的化学势～逸度的概念
3& 逸度因子的求法
第六节& 稀溶液中的两个经验定律
1& Roult定律
2& Henry定律
第七节& 理想液态混和物
1& 理想液态混和物的定义
2& 理想液态混和物任一组分的化学势
3& 理想液态混和物的通性
第八节& 理想稀溶液任一组分的化学势
第九节& 稀溶液的依数性
* 第十节& Gibbs—Duhem公式
第十一节& 活度与活度因子
1& 非理想液态混和物中各组分的化学势～活度的概念
2& 非理想稀溶液
3& 双液系中活度因子之间的关系
4& *活度和活度因子的求法
第十二节& 渗透因子和超额函数
1& 溶剂A和渗透因子
2& 超额函数
第十三节& 分配定律～溶质在两互不相溶液相中的分配
* 第十四节& 理想液态混和物和理想稀溶液的微观说明
1& 理想液态混和物的微观说明
2& 理想稀溶液的微观说明
* 第十五节& 绝对活度
1& 多组分体系组成有哪些表示法，它们间怎样相互换算？
2& 什么是偏摩尔量？它的热力学性质有何特点？
3& 化学势有什么意义，热力学关系有何特点？
4& 不同状态的物质化学势各自怎样表示，它们中的标准态哪些是真实的？哪些是假想的？哪些可忽略压力影响？
5& 理想液态混和物有何特点？
6& Roult和Henry定律怎样运用？稀溶液的依数性有哪些？怎样运用？
7& 活度的概念有何意义？怎样处理？
其它：见教材265页
第五章& 相平衡
1& 理解相、组分数和自由度等相平衡中的基本概念。
2& 了解相律的推导过程，熟练掌握相律在相图中的应用。
3& 能看懂各种类型的相图，并进行简单分析，理解相图中各相区，线和特殊点所代表的意义，理解其自由度的变化情况。
4& 在双液系相图中，理解完全互溶，部分互溶和完全不互溶相图的特点，掌握如何利用相图进行有机物的分离提纯。
5& 学会用步冷曲线绘制低共熔相图，会对相图进行分析，并了解二组分低共熔相图和水盐相图在冶金，分离，提纯等方面的应用。
6& 了解三组分体系相图中点，线，面的含义，知道将三组分相图用于盐类的分离提纯和有机物的萃取的方法。
教学重点：
1& 相律相关概念及相关数确定
2& 单组分体系相平衡规律，相图认识
3& 双组分体系不同类型相图特点，制作及应用
教学难点：
1 &组分数，相数，自由度数分析，确定；相律的应用
2& 克拉佩龙方程推导及应用，单组分体系相图分析
3& 双组分体系不同类型相图分析，制作，应用
4& 三组分体系相图认识
第一节& 引言
第二节& 多相系统平衡的一般条件
第三节& 相律
第四节& 单组分系统的相平衡
1& 单组分系统的两相平衡——Clapeyron方程
2& 外压与蒸汽压的关系——不活泼气体对液体蒸汽压的影响
3& 水的相图
4& *硫的相图
5& 超临界状态
第五节& 二组分系统的相图及其应用
1& 理想的二组分液态混和物～完全互溶的双液系
2& 杠杆规则
3& 蒸馏（或精馏）的基本原理
4& 非理想的二组分液态混和物
5& 部分互溶的双液系
6& 不互溶的双液系～蒸汽蒸馏
7& 简单的低共熔二元相图
8& 形成化合物的系统
9& *气—固态的平衡图——水合物（固）的解离平衡图
10& 液，固相都完全互溶的相图
11& 固态部分互溶的二组分相图
12& 区域熔炼
第六节& 三组分系统的相图及其应用
1& 等边三角形坐标表示法
2& 部分互溶的三液体系统
3& 二固体和一液体的水盐系统
4& 三组分低共熔炉系统的相图
5& *直角坐标表示法
第七节& * 二级相变
第八节& 铁，碳系统的相图
1& 多组分平衡体系的相律是什么，相律中各项怎样寻求，相律怎样应用？
2& 单组分体系两相平衡满足什么方程，有什么意义？
3& 单组分体系相图怎样描述，点，线，面各代表什么？水的相图有什么特殊的地方？
4& 双组分完全互溶有几种类型，点，线，面各代表什么，怎样进行精馏提纯？
5& 双组分部分互溶系相图有什么特点，双组分完全不互溶时蒸汽压和沸点有什么特点，水蒸汽蒸气蒸馏有什么规律？
6& 双组分低共熔相图怎样给制，有稳定化合物生成或有不稳定化合物生成，或有固态溶液出现时相图怎样变化？
7& 三组分相图怎样描述，部分互溶和盐水体系的相图有什么作用？
其它：见教材334页
第六章& 化学平衡
1& 了解如何从平衡条件导出化学反应等温式，会熟练使用公式。
2& 了解如何从化学势导出标准平衡常数。
3& 掌握理想气体标准平衡常数和相关平衡常数表示法及相互关系，掌握固，气反应平衡常数表示法，了解实际气体和液相反应平衡常数表示法，知道均相和多相反应平衡常数表示法的区别。
4& 掌握相关平衡计算方法，理解化学反应标准摩尔自由能变意义及与标准反应平衡常数的关系，掌握化学反应标准摩尔自由能变的求算和应用。
5& 理解标准摩尔生成自由能的意义并掌握其用途。
6& 熟悉温度，压力，惰性气体对化学平衡的影响。
教学重点：
1& 化学反应等温式各项意义，应用
2& 理想气体平衡常数的不同表达式及相关计算；固，气，实际气体与溶液反应的平衡常数表达式
3& 化学反应标准平衡常数，物质标准摩尔生成自由能等的相关概念理解与计算
4& 各种因素对化学平衡的影响分析及定量计算
5& 同时平衡处理及耦合反应意义
教学难点：
1& .化学反应等温式各项意义理解，来源分析
2 &.平衡常数的各种表达形式及相互关系，化学平衡相关计算
3& .外界因素对化学平衡影响分析及定量计算
4& .同时平衡，复合平衡处理
第一节& 化学反应的平衡条件～反应进度和化学反应亲和势
1& 化学反应的平衡条件和反应进度 的关系
2& 化学反应的亲和势
第二节& 化学反应的平衡条件和等温方程式
1& 气相反应的平衡常数～化学反应的等温方程式
2& 溶液反应中平衡常数
第三节& 平衡常数的表示式
第四节& 复相化学平衡
第五节& 标准摩尔生成Gibbs自由能
1& 标准状态下反应的Gibbs自由能变化值
2& 标准摩尔生成Gibbs自由能
3& Ellingham图
第六节& 温度，压力，惰性气体对化学平衡的影响
1& 温度对化学平衡的影响
2& 压力对化学平衡的影响
3& 惰性气体对化学平衡的影响
第七节& 同时化学平衡
第八节& 反应的耦合
第九节& 近似计算
第十节& * 生物能学简介
1& 生物化学中的标准态
2& ATP的水解
1& 化学反应等温式怎样表达，与化学势有什么关系，怎样运用？
2& 理想气体的化学反应平衡常数怎样描述，相互间有什么关系，计算中要注意什么？实际气体的平衡常数又怎样表达？
3& 复相反应（特别是固气反应）的平衡常数怎样表达，怎样运用？溶液反应的平衡常数怎样表达，对应标准态常用什么单位？
4& 化学反应等压式是什么，它有什么意义？压力和惰性气体怎样影响化学平衡？
5& 同时平衡怎样处理，耦合反应有什么意义？
其它：见教材387页
第七章& 统计热力学基础
1& 理解统计热力学中的一些基本概念
2& 理解麦克斯韦—玻尔兹曼分布定律的推导思路、方法及意义
3& 理解配分函数的意义及其析因子性质，能用有关能量公式推导和计算出平动、转动、振动及电子的配分函数
4& 掌握理想气体热力学函数的统计公式，能计算理想气体的热力学函数值
5& 理解最低能级的选取对统计热力学函数影响。
6& 明确吉布斯自由能函数及焓函数的意义。
7& 能应用两种统计热力学方法求理想气体反应的KΦ。
教学重点：
1& 体系的分类，不同分类系统分布，热力学几率计算
2& Boltzmann分布意义及相关处理结果
3& 分子各项运动的分解，各项运动的能级表示
4& 分子配分函数的表示形式，意义，分解，分解后各项运动分子配分函数计算
5& 分子配分函数与热力学函数的关系，分子基态选择对热力学函数值的影响
6& 利用热焓函数，自由能函数和分子配分函数计算理想气体反应平衡常数
教学难点：
1& 可别，不可别独立粒子系分布，热力学几率计算
2& 麦克斯韦—玻尔兹曼分布的推导，分子配分函数的引出
3& 分子配分函数的相关计算，特别是平动，转动，振动，电子配分函数计算，基态选择不同的分子总配分函数计算等
4 &分子配分函数求算相关热力学函数，特别是熵，热力学能
5& 理想气体反应平衡常数的计算
具体内容：
第一节& 概述
1& 统计热力学的方法和目的
2& 统计系统的分类
3& 统计热力学的基本假定
第二节& Boltzmann统计
1& 定位系统的最概然分布
2& 值的推导
3& Boltzmann公式的讨论～非定位系统的最概然分布
4& Boltzmann公式的其[它形式
5& 摘取最大项法及其原理
第三节& Bosc--Einstein统计和Fermi--Dirac统计
1& Bosc--Einstein统计
2& Fermi--Dirac统计
3& 三种统计的比较
第四节& 配分函数
1& 配分函数的定义
2& 配分函数与热力学函数的关系
3& 配分函数的分离
第五节& 各配分函数的求法及其对热力学函数的贡献
1& 原子核配分函数
2& 电子配分函数
3& 平动配分函数
4& 单原子理想气体的热力学函数
5& 转动配分函数
6& 振动配分函数
* 第六节& 晶体的热容问题
第七节& 分子的全配分函数
第八节& 用配分函数计算 和反应的平衡常数
1& 化学平衡系统的公共能量标度
2& 从自由能函数计算平衡常数
3& 热函函数
4& 从配分函数计算平衡常数
1& 可别与不可别独立粒子系的分布微观状态数，总微观状态数，最可几微观状态数怎样计算？各能级最可几微粒怎样计算？
2& Boltzmann公式有什么意义，分子配分函数怎样表达，有什么意义？能量基准的标度有几种？它与热力学函数有何关系？
3& 分子配分函数可分解为哪几个运动项，各自怎样计算，各自对热力学函数贡献又怎样计算？
4& 单原子理想气体和双原子气体分子的熵，热力学能等热力学函数怎样由分子配分函数计算，各有什么特点？
5& 理想气体的平衡常数有哪些计算方法，怎样用自由能函数和分子配分函数计算？
其它：见教材444贡
第八章& 电解质溶液
1& 掌握电化学的基本概念和电解定律，了解迁移数的意义及常用测定迁移数的方法。
2& 掌握电导率，摩尔电导率的意义及它们与溶液浓度的关系。
3& 熟悉离子独立运动定律及电导测定的一些应用。
4& 掌握迁移数与摩尔电导率，离子电迁移数之间的关系，能熟练地进行计算。
5& 理解电解质的离子平均活度，平均活度因子的意义及其计算方法。
6& 了解强电解质溶液理论的基本内容及适用范围，并会计算离子强度和使用。
7& Debye--Huckel极限公式。
教学重点：
1& 电解质的导电过程，法拉第定律
2& 迁移数，迁移速率，迁移淌度关系，离子独立运动定律
3& 电导，电导率，摩尔电导率概念，相互关系，相关计算及应用
4& 强电解质溶液，活度，平均离子活度，平均离子活度系数
1& 电导过程分析，迁移数相关测定 ，计算
2& 电导能力测定，及计算，应用
3& 德拜，休克尔及翁萨格理论理解，公式处理
第一节& 电化学的基本概念和电解定律
1& 原电池和电解池
2& Faraday电解定律
第二节& 离子的电迁移率和迁移数
1& 离子的电迁移现象
2& 离子的电迁移率和迁移数
3& *离子迁移数的测定
第三节& 电解质溶液的电导
1& 电导，电导率，摩尔电导率
2& *电导的测定
3& 电导率，摩尔电导率与浓度的关系
4& 离子独立移动定律和离子的摩尔电导率
5& 电导测定的一些应用
第四节& 电解质的平均活度和平均活度因子
1& 电解质的平均活度和平均活度因子
2& 离子强度
第五节& 强电解质溶液理论简介
1& Debye—Huckel离子互吸理论
2& Debye—Huckel—Onsager电导理论
3& *Debye—Huckel极限公式的推导
1& 电池和电解池的正极，负极，阳极，阴极怎样判断？电解析出物满足什么规律？
2& 离子的电迁移率和电迁移数意义是什么，怎样计算？
3& 电解质溶液电导，电导率，摩尔电导率怎样计算，它们的大小受哪些因素有关，有什么规律？
4& 电导测定有哪些应用，怎样处理？
5& 强电解质理论的要点是什么，有什么结果？
6& 强电解质溶液的电导，离子平均活度，平均活度系数，离子强度的关系是什么，怎样计算？
其它：见教材55页
第九章&& 可逆电池的电动势及其应用
1& 掌握形成可逆电池的必要条件，可逆电极的类型和电池的书面表示方法，能熟练，正确地写出电极反应和电池反应。
2& 了解对消法测电动势的基本原理和标准电池的作用。
3& 在正确写出电极和电池反应的基础上，熟练地用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势。
4& 了解电动势的产生机理和氢标准电极的作用。
5& 掌握热力学和电化学之间的联系，会利用电化学测定的数据计算热力学函数的变化值。
6& 熟悉电动势测定的主要应用，会从可逆电池测定数据计算平均活度因子，解离平衡常数和溶液的pH等。
教学重点：
1 &可逆电池条件，电池反应与电池书写的关系
2& 电池电动势与热力学函数的关系
3& 电池电极电位，电池反应与电极的能斯特方程
4& 各种类型可逆电极与电池计算
5& 电池电动势测定应用
教学难点：可逆电池判断；相关电池设计；电池反应和电极反应正确书写；电动势测定应用。
第一节& 可逆电池和可逆电极
1& 可逆电池
2& 可逆电极和电极反应
第二节& 电动势的测定
1& *对消法测电动势
2& 标准电池
第三节& 可逆电池的书写方法及电动势的取号
1& 可逆电池的书写方法
2& 可逆电池电动势的取号
第四节& 可逆电池的热力学
1& Nernst方程
2& 由标准电动势 求电池反应的平衡常数
3& 由电动势E及温度系数求反应的
第五节& 电动势产生的机理
1& 电极与电解质溶液界面电势差的形成
2& 接触电势
3& 液体接界电势
4& *液接电势的计算公式
5& 电池电动势的产生
第六节& 电极电势和电池的电动势
1& 标准电极电势——标准氢电极
2& 电池电动势的计算
第七节& 电动势测定的应用
1& 求电解质溶液的平均活度因子
2& 求难溶盐的活度积
3& pH的测定
4& * 电势——pH图及其应用
5& * 细胞膜与膜电势
6& * 离子选择性电极和化学传感器简介
第八节& *内电位，外电位和电化学势
1& 内电位与外电位
2& 电化学势
1& 可逆电池的条件是什么？电极有什么种类？
2& 电极与电池怎样书写？电极与电极反应，电池与电池反应相互关系是什么，怎样互译？
3& 电极与电池的Nernst方程怎样表达，相互间有什么联系？它们与氢标准电极有什么关系？
4& 怎样由电池电动势和其温度系数求相应热力学函数改变值？
5& 电池电动势测定有哪些应用，有什么注意事项，怎样应用和计算？
其它：见教材108页
第十章& 电解与极化作用
1& 了解分解电压的定义，知道要使电解池不断地进行工作必须克服哪几种阻力。
2& 知道什么是极化现象，什么是超电势，极化作用有哪几种，如何降低极化作用。
3& 掌握什么是极化曲线，电解池和原电池的极化曲线有哪些异同点，各有什么缺点和可利用之处。
4& 知道如何计算氢的超电势，为什么在电解中研究氢超电势特别多。
5& 在电解过程中，能用计算的方法判断在两个电极上首先发生反应的物质，反应顺序规律，了解电解的一般过程及其应用。
6& 了解金属腐蚀的类型，了解常用防止金属腐蚀的方法。
7& 了解常用化学电源的基本原理，类型及目前发展概况，特别是燃料电池的应用前景。
教学重点：
1& 不可逆电极的极化类型，对电池，电解池的影响
2& 电解反应的前后顺序，过电位影响，不可逆电极及不可逆电器相关计算
3& 真实电极极化的应用与危害
教学难点：
1& 极化的理解，电化极化机理，塔菲尔公式理解
2& 电解竟争反应的相关计算，分析
3& 金属防腐分析，化学电源分析
具体内容：
第一节& 分解电压
第二节& 极化作用
1& 浓差极化
2& 电化学极化
3& 极化曲线～超电势的计算
4& 氢超电势
5& *Tafel公式的理论推导
第三节& 电解时电极上的竟争反应
1& 金属的析出与氢的超电势
2& 金属离子的分离
3& 电解过程的一些其它应用
第四节& 金属的电化学腐蚀，防腐与金属的钝化
1& 金属的电化学腐蚀
2& 金属的防腐
3& 金属的钝化
第五节& 化学电源
1& 燃料电池
第六节& *电有机合成简介
1& 极化是怎样产生的，对阴、阳极电极电位有什么影响？对电池和电解池又有什么影响？
2& 氢超电势怎样计算，它的影响因素有哪些？
3& 阴极和阳极电解时析出物质的先后顺序是什么？与氢超电势有什么关联？离子的共析和分离有什么条件？
4& 金属腐蚀的原因是什么，怎样防腐？
5& 化学电源有哪些种类，各有什么优缺点？
其它：见教材150页
第十一章& 化学动力学基础（一）
1& 掌握宏观动力学中的一些基本概念，如：反应速率的表示法，什么是基元反应和非基元反应，什么是反应级数，反应分子数和速率常数等。
2& 掌握具有简单级数反应（如一级，二级和零级）的特点，不但会从实验数据利用各种方法判断反应级数，还要能熟练地利用速率方程计算速率常数，半衰期等。
3& 对三种类型的复杂反应，（对峙反应，平行反应和连续反应）要掌握它们的特点，学会使用合理的近似方法，作一些简单的计算。
4& 掌握温度对反应速率的影响，特别是平行反应中如何进行温度调控，以提高所需产物的产量。
5& 掌握Arrhenius经验式的各种表示形式，知道活化能的含义，它对反应速率的影响和掌握相关计算。
6& 掌握链反应的特点，会用稳态近似，平衡假设和速控步等近似方法从复杂的反应机理推导出速率方程。
教学重点：
1& 化学反应速率表示，反应速率常数，反应分子数和基元反应等相关概念
2& 基元反应质量作用定律，反应分子数与反应级数区别
3& 反应级数为0，1，2，3的简单级数反应特征，相关计算，不同物理量与浓度关系
4& 对峙反应，平行反应，连串反应，链反应各自特点与处理方法
5& 温度对反应速率的影响，阿累尼乌斯活化能概念
教学难点：
1& 相关概念理解，分析，相互关系
2& 反应级数的确定，用其它物理量代替浓度的处理
3& 复杂反应速率方程及动力学方程
第一节& 化学动力学的任务和目的
第二节& 化学反应速率的表示法
第三节& 化学反应的速率方程
1& 基元反应和非基元反应
2& 反应级数，反应分子数和反应的速率常数
第四节& 具有简单级数的反应
1& 一级反应
2& 二级反应
3& 三级反应
4& 零级反应和准级反应
5& 反应级数的测定法
第五节& 几种典型的复杂反应
1& 对峙反应
2& 平行反应
3& 连续反应
第六节& *基元反应的微观可逆性原理
第七节& 温度对反应速率的影响
1& 速率常数与温度的关系～Arrhenius经验式
2& 反应速率与温度关系的几种类型
3& * 反应速率与活化能之间的关系
第八节& * 关于活给能
1& 活化能概念的进一步说明
2& 活化能与温度的关系
3& 活化能的估算
第九节& 链反应
1& 直链反应（ 的反应历程）～稳态近似法简单
2& 支链反应～ 反应的历程
第十节& *拟定反应历程的一般方法
1& 化学反应动力学有哪些基本概念，各有什么意义？
2& 基元反应有什么特点，怎样利用基元反应确定复杂反应中某物浓度随时间的变化率？反应分子数和反应级数有何区别和联系？
3& 简单反应级数反应速率方程和动力学方程式各如何推导，由此得出它们各有什么特点？，怎样运用它们进行计算？
4& 典型复杂反应有哪些？各有什么特点，用途？怎样寻找其速率方程？
5& 温度对反应速率有何影响？Arrhenius公式有哪些表示形式？怎样用其解释反应快慢有关现象，怎样用它计算温度变化时的反应速率及相关问题？，
6& 活化能有什么意义，它与反应热有何关系？
其它：见教材214页
第十二章& 化学动力学基础（二）
1& 了解目前常用的反应速率理论，特别是碰撞理论和过渡状态理论：要知道它们分别采用的模型，推导过程中引进的假定，计算速率常数的公式和理论的优缺点。会利用两个理论来计算一些简单反应的速率常数。掌握活化能，阈能和活化焓等之间的关系。
2& 了解微观反应动力学的发展概况，常用实验方法及该研究在理论上的意义。
3& 了解溶液反应特点和溶剂对反应的影响，会判断离子强度对不同反应速率的影响（即原盐效应）。了解扩散对反应的影响。
4& 了解较常用的测试快速反应的方法，学会用驰豫法来计算简单快速对峙反应的两个速率常数。
5& 了解光化学反应的基本定律，光化学平衡与热力学平衡的区别以及这类反应的发展趋势和应用前景。掌握量子产率的计算和会处理简单的光化学反应的动力学问题。
6& 了解化学激光的原理，发展趋势和应用前景。
7& 掌握催化反应特别是酶催化反应的特点，知道催化剂之所以能改变反应速率的本质和了解常用催化剂类型。
8& 了解自催化反应的特点和产生化学振荡的原因。
教学重点：
1& 碰撞理论，过渡状态理论的要点，速率常数表达式各项意义及与阿累尼乌斯公式关系，利用碰撞理论和过渡状态理论速率常数表示式的简单计算
2& 分子反应动态学要点，反应机理与产物散射面关系
3& 溶液反应模型，溶剂化影响
4& 光化反应特征，光化反应与日常生活关系，光化反应，特别是激光反应的发展前景
5& .催化反应特征，酶催化反应机理，特点
6& 快速反应研究，驰豫公式推导，应用
教学难点：
1& 碰撞理论，过渡状态理论模型，公式推导，应用
2& 溶液反应公式处理，原盐效应
3& 光化反应机理分析，相关概念理解，常见光化反应分析
4& 催化反应机理，热力学分析
第一节& 碰撞理论
1& 双分子的互碰频率和速率常数的推导
2& *硬球碰撞模型～碰撞截面和反应阈能
3& *反应阈能与实验活化能的关系
4& 概率因子
第二节 &过渡状态理论
2& 由过渡状态理论计算反应速率常数
3& *活化络合物的活化能 和指前因子A与诸热力学函数之间的关系
第三节& 单分子反应理论
第四节& 分子反应动态学简介
1& 研究分子反应的实验方法
2& 分子碰撞与态—态反应
3& 直接反应碰撞和形成络合物的碰撞
第五节& 在溶液中进行的反应
1& 溶剂对反应速率的影响～笼效应
2& 原盐效应
3& *由扩散控制的反应
第六节& 快速反应的几种测试手段
2& *闪光分解
第七节 &光化学反应
1& 光化学反应与热化学反应的区别
2& 光化学反应的初级过程和次级过程
3& 光化学最基本定律
4& 量子产率
5& *分子的能态～Jablonski图
6& 光化学反应动力学
7& 光化学平衡和热化学平衡
8& 感光反应，化学发光
第八节& *化学激光简介
1& 受激辐射，受激吸收和自动辐射
2& 粒子数反转
3& 三能级和四能级系统的粒子数反转
4& 化学激光
第九节& 催化反应动力学
1& 催化剂与催化作用
2& 均相酸碱催化
3& 络合催化
4& 酶催化反应
5& * 自催化反应和化学振荡
1& 碰撞理论的基本假设是什么？怎样推出速率方程? 阈能的意义是什么，与实验活化能有何关系?怎样由Arrhenius公式求碰撞理论速率常数相关项？碰撞理论有何优缺点？
2& 过渡状态理论的要点是什么?其速率方程是怎样推导的、推出的速率常数表示式与Arrhenius公式有何区别和关联？活化焓与Arrhenius活化能有何关系？过渡状态理论有何优缺点？
3& 怎样用驰豫法计算对峙反应驰豫时间？
4& 溶液反应笼子对模型是什么？溶剂对反应有何影响？离子强度增大，反应速率怎样变？
5& 光化学反应与热化学反应有哪些区别？常见有哪些与日常生活有关的光化学反应？光化学反应量子效率怎样计算？光化反应动力学和平衡反应怎样处理？激光有何特点，有何应用？
6& 催化反应的特征是什么，为什么催化剂能改变反应速率？
7& 酶催化反应有何特点，其速率与基质浓度关系式是什么？
其它：见教材303页
第十三章& 表面物理化学
1& 明确表面张力和表面Gibbs自由能的概念，了解表面张力与温度的关系。
2& 明确弯曲液面附加压产生的原因及与曲率半径的关系，学会使用Young—Laplace公式。
3& 了解弯曲表面的蒸气压与平面相比有何不同，学会使用Kelvin公式，会用这个基本原理来解释人工降雨，毛细凝聚等常见表面现象。
4& 掌握Gibbs吸附等温式的表示形式和各项的物理意义，并能应用该式作简单计算。
5& 理解什么是表面活性剂，了解它在溶液中存在特点及降低表面Gibbs自由能的情况。
6& 了解表面活性剂的大致分类，理解其几种重要作用。
7& 了解液—液，液—固界面的铺展与润湿情况，理解气—固表面的吸附本质及吸附等温线的主要类型，能理解简单的表面反应动力学，理解为何在不同的压力下有不同的反应级数等。
8& 了解物理吸附与化学吸附的区别，了解影响固体吸附的主要因素。
9& 了解化学吸附与多相催化反应的关系，了解气-固相表面催化反应速率的特点及反应机理。
教学重点：
1& 表面张力，表面自由能等概念
2& 弯曲液面附加压及对若干亚稳状态的解释
3& 溶液的吸附，表面活性剂应用分析
4& 润湿现象
5& 物理吸附，化学吸附，固气吸附公式，应用
教学难点：
1& 表面吸附热力学
2& 对过热，过冷液体，过饱和蒸气，溶液，毛细现象等解释
3、表面活性剂原理，运用，前景
4& 各种润湿现象分析，处理
5& 朗格谬尔吸附等温式建立和分析
具体内容：
第一节& 表面张力及表面Gibbs自由能
1& 表面张力
2& 表面热力学的基本公式
3& 界面张力与温度的关系
4& 溶液的表面张力浓度的关系
第二节& 弯曲表面上的附加压力和蒸气压
1& 弯曲表面上的附加压力
2& Young—Laplace公式
3& 弯曲表面上的蒸气压～Kelvin公式
第三节& 溶液的表面吸附
1& 溶液的表面吸附～Gibbs吸附公式
2& *Gibbs吸附等温式的推导
第四节& 液-液界面的性质
1& 液---液界面的铺展
2& 单分子表面膜～不溶性的表面膜
4& * 曲线与表面不溶膜的结构类型
5& 不溶性表面膜的一些应用
第五节& 膜
1& L–B膜的形成
2& 生物膜简介
3& *自发单层分散
第六节& 液-固界面～润湿作用
1& 粘湿过程
2& 浸湿过程
3& 铺展过程
4& 接触角与润湿方程
第七节& 表面活性剂及其作用
1& 表面活性剂的分类
2& *表面活性剂的结构对其效率和能力的影响
3& *表面活性剂的HLB值
4& 表面活性剂在水中的溶解度
5& 表面活性剂的一些重要作用及其应用
第八节& 固体表面的吸附
1& 固体表面的特点
2& 吸附等温线
3& Langmuir等温式
4& 混和气体的Langmuir吸附等温式
5& Freundlich等温式
6& BET多层吸附公式
7& 乔姆金方程式
8& 吸附现象的本质～化学吸附与物理吸附
9& 化学吸附热
10& 影响气—固界面吸附的主要因素
11& 固体在溶液中的吸附～吸附等温线
第九节& 气-固相表面催化反应
1& 化学吸附与催化反应
2& 气-固相表面催化反应速率
3& *气-固相系统中的吸附和解吸速率方程式
4& *从物理吸附转变为化学吸附的势能曲线示意图
5& *对五种类型吸附等温线的说明
6& *BET多分子吸附等温式的导出
1& 表面张力和表面Gibbs自由能有何区别和联系？它们的大小主要与哪些因素有关？表面热力学函数有怎样的关系？
2& 弯曲液面附加压怎样计算？小微粒平衡蒸气压与平面蒸气压有何不同？怎样用它来解释毛细凝聚现象，过热，过冷液体，过饱和蒸气，过饱和溶液等介稳现象？
3& 溶液吸附有哪些类型？溶液吸附满足什么公式，公式中各项代表什么意义？表面活性剂结构有何特点，以何种形式存在于溶液表面和内部？表面活性剂有哪些重要作用？
4&& 固-气吸附有哪几种分？有什么异同？Langmuir等温式怎样表达，怎样用它分析化学反应级数？
5& 怎样区分液体对液体或固体的润湿程度，怎样据此解释相关现象？
其它：见教材398页
第十四章& 胶体分散体系和大分子溶液
1& 知道胶体分散系的大概分类，了解溶胶制备与净化的一般方法。
2& 明确溶胶的动力学性质，光学性质与电学性质特点，并能以此解释一些应用和日常现象和能进行一些简单问题计算。
3& 了解电动电势意义，能较熟练写出简单的胶团的结构，认识胶体的稳定性的原因，掌握胶体聚沉作用规律。（特别是电解质溶液聚沉能力大小判断）
4& 了解乳状液的种类，乳化剂的作用和日常生活中的应用。
5& 了解大分子溶液与溶胶的异同点，了解大分子溶液的性质及其相对分子质量的测定方法。
6& 知道膜平衡的机理及离子交换膜的应用，能用Donnan平衡计算膜内外相关离子浓度，计算大分子溶液存在时的渗透压。
7& 了解凝胶的分类，形成和主要性质，简单了解纳米材料制备和特性等知识。
教学重点：
1& 分散系分类，溶胶结构，胶体的稳定性与聚沉
2& 溶胶的光学，电学和动力学性质，溶胶的电动电势意义
3& 大分子溶液特点，，相对摩尔质量，粘度
4& 唐南平衡规律。与渗透压关系
教学难点：
1& 溶胶的制备与净化，溶胶光学，动力学，电学性质理解，相关公式来源处理
2& 溶胶稳定性的DLVO理论讨论
3& 乳状液特点及应用；凝胶的形成，特点及应用
4& 大分子溶液不同摩尔质量关系与测定，唐南平衡膜效应处理
5& 钠米材料相关知识简介
第一节& 胶体和胶体的基本特性
1& 分散系统的分类
2& 胶团的结构
第二节& 溶胶的制备和净化
1& 溶胶的制备
2& 溶胶的净化
3& 溶胶的形成条件和老化机理
4& 均分散胶体的制备和应用
第三节& 溶胶的动力学性质
1& 布朗运动
2& 扩散与渗透压
3& 沉降与沉降平衡
第四节& 溶胶的光学性质
1& Tyndall效应和Rayleigh公式
2& *超显微镜的基本原理和粒子大小的测定
第五节& 溶胶的电学性质
1& 电动现象
4& 沉降电势和流动电势
第六节& 双电层理论和 电势
第七节& 溶胶的稳定性和聚沉作用
1& 溶胶的稳定性
2& 影响聚沉作用的一些因素
3& 胶体稳定性的DLVO理论大意
4& * DLVO理论的一种简化表示式
5& 高分子化合物对溶胶的絮聚和稳定作用
第八节& 乳状液
1& 两种乳状液～O/W型和W/O型乳状液
2& 乳化剂的作用
3& 乳状液的不稳定性～分层，变型和破乳
第九节& 凝胶
1& 凝胶的分类
2& 凝胶的形成
3& 凝胶的性质
第十节& 大分子溶液
1& 大分子溶液的界定
2& *大分子的平均摩尔质量
3& *聚合物摩尔质量的测定方法
4& 聚合物的分级
第十一节& Donnan平衡和聚电解质溶液的渗透压
1& Donnan平衡
2& 聚电解质溶液的渗透压
第十二节& * 流变学简介
1& Newton流体
2& 非Newton流体
3& 触变性流体
4& 黏弹性流体
第十三节& *纳米粒子
1& 纳米系统是典型的介观系统
2& 纳米粒子的结构和特性
3& 纳米粒子的制备
4& 自组织技术——防生纳米合成
5& 模板合成技术
6& 纳米材料的应用
1& 系统按微粒大小怎样分类？溶胶的特性是什么？它有哪些制备和净化方法？
2& 溶胶的动力学性质表现在哪些方面，各有什么规律，与扩散有何关系？溶胶的散光与哪些因素有关，有何应用？
3& 溶胶的双电层结构有何意义？什么是溶胶的 电势？为什么会出现电泳和电渗，各满足什么公式？
4& 溶胶为什么能稳定存在？DLVO理论的要点是什么？溶胶聚沉与哪些因素有关，不同电解质的聚沉能力主要决定于什么？
5& 胶团的结构怎样书写，它所带电荷由什么决定？
6& 乳状液有几种类型，在日常生活中有哪些应用，怎样稳定和破坏乳状液？
7& 大分子溶液与溶胶有哪些异同点？它的分子量有几种不同表示法，不同表示法数值差别有何意义？大分子溶液的粘度怎样表示和测定，有什么作用？
8& Donnan平衡有何意义，怎样用其求算膜内外的离子浓度和渗透压？
其它：见教材479页
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