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XuetangX

物理化学

Jiangxi University of Science and Technology via XuetangX

Overview

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物理化学是材料、化工、冶金、环境等理工科专业必修的核心专业基础课程,融合物理学基础原理与化学变化规律,借助热力学、动力学、统计力学等理论工具,从微观分子层面阐释各类化学现象本质,搭建起宏观化学过程与微观物质结构之间的桥梁,是衔接基础数理课程与材料加工、化工生产、冶金工艺等专业课的关键纽带。

本课程整体设置十二大教学章节,教学内容循序渐进、体系完整:开篇通过绪论带领同学们整体把握课程学习框架;依次讲授热力学第一定律、热力学第二定律核心理论,厘清能量转换规律、过程自发方向与平衡判定依据;拓展至多组分系统热力学、相平衡、化学反应平衡模块,适配溶液体系、两相转变、化学反应限度等实际场景计算与分析;随后介绍统计热力学基础知识,并系统讲解电化学完整内容,涵盖电解质溶液性质、可逆电池电动势、电解极化、金属腐蚀防护与化学电源相关知识;后半学期重点学习化学动力学,探究化学反应速率规律与影响因素;最后围绕表面现象、胶体分散体系两大界面化学内容展开教学。

课程采用线上线下混合式教学模式,每一章节均配套知识点微课讲解、章节研讨讨论区以及章节自测习题,方便大家课后复盘巩固重难点;课程末尾设置整体总复习环节,并安排期末综合考核,全方位检验知识掌握程度。

通过本课程学习,学生能够熟练掌握热力学计算、相图解析、化学反应动力学推演、电化学参数测算、表面及胶体现象解释等专业能力,养成理性的逻辑思辨与定量计算思维,不仅可为后续《材料工程基础》《热处理原理与工艺》《金属材料学》等专业课程筑牢理论根基,也能为今后从事材料研发、工艺设计、生产质检、科研实验等工作打下扎实的理论基础。




Syllabus

  • 第1章 绪论
    • 第2章 热力学第一定律
      • 2.1 热力学概论
      • 2.2 准静态过程与可逆过程
      • 2.3 热力学第一定律对理想气体的应用
      • 2.4 热化学
    • 第3章 热力学第二定律
      • 3.1 热力学第二定律
      • 3.2 Clausius 不等式与熵增加原理
      • 3.3 Helmholtz 自由能和 Gibbs 自由能
      • 3.4 几个热力学函数间的关系
      • 3.5 热力学第三定律与规定熵
    • 第4章 多组分系统热力学及其在溶液中的应用
      • 4.1 偏摩尔量
      • 4.2 气体混合物中各组分的化学势
      • 4.3 稀溶液中的两个经验定律
      • 4.4 理想稀溶液
      • 4.5 稀溶液的依数性
      • 4.6 活度与活度因子
    • 第5章 相平衡
      • 5.1相平衡的理论基础
      • 5.2 单组分系统的相平衡
      • 5.3 二组分系统的相图及其应用
      • 5.4 液、固相都完全互溶的相图
    • 第6章 化学平衡
      • 6.1 化学反应的方向和限度——化学反应等温式
      • 6.2 化学反应的平衡常数
      • 6.3 化学反应的标准摩尔Gibbs自由能变化值
      • 6.4 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响
    • 第7章 电解质溶液
      • 7.1 电化学中的基本概念和电解定律
      • 7.2 Faraday 电解定律
      • 7.3 原电池和电解池
      • 7.4 离子的电迁移率和迁移数
      • 7.5 电解质溶液的电导
    • 第8章 可逆电池的电动势及其应用
      • 8.1 可逆电池的热力学
      • 8.2 电动势产生的机理
      • 8.3 电极电势和电池的电动势
    • 第9章 电解与极化作用
      • 9.1 电极的极化
      • 9.2 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化
      • 9.3 化学电源
    • 第10章 化学动力学基础
      • 10.1 化学反应速率的表示法
      • 10.2 化学反应的速率方程
      • 10.3 具有简单级数的反应
      • 10.4 几种典型的复杂反应
      • 10.5 温度对反应速率的影
    • 第11章 表面物理化学
      • 11.1 表面物理化学概论
      • 11.2 表面张力及表面 Gibbs 自由能
      • 11.3 弯曲表面上的附加压力和蒸气压
      • 11.4 溶液的表面吸附
      • 11.5 液 - 液界面的性质
      • 11.6 表面活性剂及其作用
      • 11.7 固体表面的吸附
    • 第12章 胶体分散系统和大分子溶液
      • 12.1 胶体和胶体的基本特性
      • 12.2 溶胶的动力性质
      • 12.3 双电层理论和 ζ 电势
    • 期末考试

      Taught by

      Lijinhui

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