02481 物理化學（三）

　　高綱1124

　　江蘇省高等教育自學考試大綱

　　02481 物理化學(三)

　　南京工業大學編

　　江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室

　　一、課程性質及其設置目的與要求

　　(一)課程性質和特點

　　物理化學(三)課程是我省高等教育自學考試化工工藝專業的一門重要的基礎課程，其任務是培養應考者系統地學習物理化學的基本知識，為滿足后續課程及專業課程對物理化學知識的需要，本課程重點介紹基本概念、基本理論和基本計算，為應用化學在我國的發展與利用培養專門的管理人才。

　　(二)本課程的基本要求

　　本課程共分為九章，內容包括：氣體的pVT 關系、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、電化學、界面現象和化學動力學。通過對本書的學習，要求應考者對物理化學有一個全面和正確的了解。具體應達到以下要求：

　　1、了解物理化學的發展過程、現狀和發展趨勢，尤其是它在科技發展中的地位與作用;

　　2、理解并掌握物理化學的理論基礎和基本原理;

　　3、掌握物理化學解決問題的基本方法并能應用到具體實際問題中。

　　(三)本課程與相關課程的聯系

　　物理化學課程通過熱力學、動力學的學習，使學生掌握研究一般物理化學變化的方法。物理化學是一門邏輯推理性很強的學科，必須勤于思考，并且認真推理。要學好物理化學，學生應具有一定高等數學、無機化學、有機化學等知識。

　　二、課程內容與考核目標

　　第一章 氣體的pVT 關系

　　(一)課程內容

　　本章簡要介紹了理想氣體狀態方程、氣體的液化、真實氣體狀態方程和對應狀態原理等方面的知識。

　　(二)學習要求

　　了解低壓時氣體的三個經驗定律，了解壓縮因子圖的應用與意義。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、領會：實際氣體的液化及臨界參數、液體的飽和蒸氣壓等概念;

　　2、熟練掌握：1.理想氣體的概念與特征;2.靈活運用分壓定律和分體積定律;3.影響范德華方程中常數的因素和常數的單位;4.液體的飽和蒸氣壓的概念及其影響因素;5.液化的方法;6.壓縮因子概念;7.對比參數的概念。

　　第二章　　熱力學第一定律

　　(一)課程內容

　　本章主要介紹了熱力學基本概念、熱力學第一定律、恒容熱與恒壓熱及焓、摩爾熱容、相變焓、化學反應焓、標準摩爾反應焓的計算、可逆過程和節流膨脹等方面的知識。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解熱力學第一定律、相變焓、化學反應焓等知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：運用熱力學第一定律計算理想氣體pVT變化過程、相變過程以及化學反應過程中的熱、功、熱力學能和焓變。

　　2、熟練掌握：1.強度性質與廣度性質的概念;2.系統的分類;3.平衡狀態的特征;4.熱與功的概念;5.反應進度;6.熱力學第一定律的文字敘述與公式;7.理想氣體的摩爾定容熱容和摩爾定壓熱容;8.化學反應的摩爾等容熱(摩爾熱力學能)與摩爾等壓熱(摩爾焓)的關系;9.基希霍夫公式;10.可逆體積功的概念與特征;11.節流膨脹。

　　第三章　　熱力學第二定律

　　(一)課程內容

　　本章介紹了熱力學第二定律、卡諾循環與卡諾定理、熵與克勞修斯不等式、熵變的計算、熱力學第三定律、亥姆霍茲函數與吉布斯函數、熱力學基本方程、麥克斯韋關系式和熱力學第二定律在單組分系統相平衡中的應用等內容。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解熱力學第二定律、熵的概念、亥姆霍茲函數與吉布斯函數等知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：運用熱力學第二定律計算理想氣體pVT變化過程、相變過程以及化學反應過程中的熵變、亥姆霍茲函數變化值與吉布斯函數變化值。

　　2、熟練掌握：1.卡諾熱機工作原理與熱機效率;2.熱力學第二、第三定律的文字敘述與公式;3.熵判據、亥姆霍茲函數判據與吉布斯函數判據的適用條件;4.由熱力學基本方程簡單推導對應系數關系式與麥克斯韋關系式;5.克拉佩龍方程推導克—克方程的基本假說與克—克方程。

　　第四章　　多組分系統熱力學

　　(一)課程內容

　　本章介紹了偏摩爾量、化學勢、氣體組分的化學勢、逸度與逸度因子、拉烏爾定律和亨利定律、理想液態混合物、理想稀溶液、活度與活度因子以及稀溶液的依數性等內容。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解偏摩爾量、化學勢和稀溶液的依數性等知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：運用拉烏爾定律和稀溶液的依數性進行計算。

　　2、熟練掌握：1. 用不同的熱力學性質定義偏摩爾量;2. 用不同的熱力學性質定義化學勢;3. 單組分系統相變過程化學勢大小的比較;4. 吉布斯-杜亥姆公式;5.理想液態混合物的概念、宏觀與微觀上的特征;6. 依數性的概念;7.影響亨利常數、凝固點下降常數和沸點升高常數的因素。

　　第五章　　化學平衡

　　(一)課程內容

　　本章介紹了化學反應的方向及平衡條件、理想氣體反應的等溫方程及標準平衡常數、平衡常數及平衡組成的計算、溫度對平衡常數的影響、其它因素對平衡移動的影響、同時反應平衡組成的計算、真實氣體反應的化學平衡、混合物和溶液中的化學平衡等內容。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解平衡常數、平衡組成的計算及影響平衡移動的因素等知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：運用平衡常數進行平衡組成的計算。

　　2、熟練掌握：1. 標準平衡常數的書寫;2.不同形式方程式之間標準平衡常數的關系;3. 運用分壓商與平衡常數大小的比較判斷化學反應的方向;4. 影響平衡移動的因素;5. 化學反應標準摩爾反應吉布斯函變計算的方法。

　　第六章　　相平衡

　　(一)課程內容

　　本章介紹了相律、單組分系統相圖、二組分系統理想液態混合物的氣-液平衡相圖、二組分真實液態混合物的氣-液平衡相圖、二組分液態部分互溶和完全不互溶系統的氣-液平衡相圖、二組分固態不互溶系統液-固相圖、生成化合物的二組分凝聚系統相圖、二組分固態互溶系統液固平衡相圖、三組分系統液-液平衡相圖。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解各類平衡相圖的基本知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：分析各種二組分凝聚系統相圖。

　　2、熟練掌握：1.相數、組分數和自由度數的計算;2.杠桿原理及應用;3.最大正偏差和最大負偏差在p-x和T-x 相圖上的互換;4.精餾原理。

　　第七章　　電化學

　　(一)課程內容

　　本章介紹了法拉第定律、離子的遷移數、電導、電導率和摩爾電導率、德拜-休克爾極限公式、可逆電池及其電動勢的測定、原電池熱力學、電極電勢和液體接界點勢、電極的種類、原電池的設計、分解電壓、極化作用、電解反應等內容。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解電解質溶液、原電池和電解池的基本知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：原電池熱力學的計算與運用Nernst方程進行計算。

　　2、熟練掌握：1.原電池與電解池的區別;2. 遷移數的概念及其與離子運動速率的關系;3.極限摩爾電導率、離子獨立運動定律及其應用;4. 電導測定的應用;5. 離子強度的計算;6. 可逆電池的概念;7. 標準氫電極;8. 鹽橋的相關知識;9.同種元素不同價態離子間標準電極電勢的計算;10.極化的概念。

　　第八章　　界面現象

　　(一)課程內容

　　本章介紹了界面張力、彎曲液面的附加壓力、固體表面的吸附、液-固表面、溶液表面等內容。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解界面張力、固體表面的吸附和溶液表面的基本知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：運用開爾文公式進行有關計算。

　　2、熟練掌握：1. 界面張力的概念及其影響因素;2. 潤濕的概念及其分類;3. 吸附過程的熱力學以及物理吸附與化學吸附的區別;4. 亞穩態狀的概念;5. Langmuir吸附理論的相關知識;6.溶液中的正負吸附概念。

　　第九章　　化學動力學

　　(一)課程內容

　　本章介紹了化學反應的反應速率及速率方程、速率方程的積分形式、速率方程的確定、溫度對反應速率的影響活化能、典型復合反應、復合反應速率的近似處理法、鏈反應、碰撞理論、過渡狀態理論等內容。

　　(二)學習要求

　　通過本章的學習，要求深刻理解化學反應的反應速率及速率方程的基本知識。

　　(三)考核知識點和考核要求

　　1、學會：有關動力學的計算。

　　2、熟練掌握：1. 同一化學反應中不同物質的反應速率及其速率常數的內在關系;2. 幾種簡單級數反應的基本特征;3. 級數確定的常用方法及確定級數;4. 活化能的概念;5. 阿倫尼烏斯方程;6. 鏈反應的特征。

　　附錄 題型示例

　　一、 單項選擇題：

　　在體積

　　A.

　　C.　　　　　　　　　 　　D.

　　二、 填空題：

　　在一定溫度與壓力下，氣體在固體表面的吸附過程DG0.(填>、=或<)

　　三、 判斷改錯題

　　在理想氣體的恒溫膨脹過程中，可逆過程時系統對環境作功最小。

　　四、 簡答題：

　　分別敘述熱力學第二定律的開爾文說法和克勞修斯敘述。

　　五、 證明題

　　用熱力學基本方程證明：

　　六、 計算題：

　　298.15時，電池| | | | 的電動勢，溫度系數為。試寫出電池反應，并計算電池得失1電子時的