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第一章化学热力学基础
本章介绍热力学的基本概念、三个热力学基本定律和五个热力学函数。在此基础上讨论在物理过程和化学反应中各热力学量的计算方法和变化方向与限度的判断。
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●1.1气体的性质
本节主要介绍低压下气体的性质 ,实际气体的状态方程 和通用压缩因子图。重点难点:临界温度、临界压力、临界体积和压缩因子。对比压力、对比体积和对比温度。对应状态原理。压缩因子图。
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●1.2热力学第一、二、三定律及应用
本节要求理解热力学能、焓、熵、吉布斯函数、亥姆霍兹函数、标准生成焓、标准熵及标准生成吉布斯函数等状态函数,可逆过程;明确热力学第一、第二、第三定律;会进行自发过程方向与限度的判断。掌握物理、化学变化过程中热、功和各种状态函数变化值的计算。
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第二章化学平衡
本章要求明确偏摩尔量、化学势、标准平衡常数、化学反应摩尔吉布斯函数(变) 、标准摩尔生成吉布斯函数。掌握均相多组分系统的热力学基本公式、理想气体化学势的数学表达式、化学反应等温方程式、范特荷夫等压方程式和化学平衡的计算方法,并熟练利用温度、压力、组成等因素和判据判断化学反应方向和限度。
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●2.1偏摩尔量和化学势
本节主要介绍偏摩尔量与化学势的定义。掌握均相多组分系统的热力学基本公式和理想气体化学势的数学表达式。
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●2.2标准平衡常数及化学平衡的计算
本节明确标准平衡常数和化学反应摩尔吉布斯函数(变) ΔrGm (T)的定义。了解化学反应等温方程式的推导并掌握判断化学反应方向和限度的方法。计算平衡常数及平衡组成。
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●2.3各种因素对化学平衡的影响
本节需要了解范特荷夫等压方程式的推导,并会用于计算不同温度的标准平衡常数。熟练掌握温度、压力、组成及局外气体等因素对化学平衡的影响。
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第三章相平衡
本章介绍相律及其在相平衡中的应用。讨论单组分系统相平衡及平衡时温度与压力的关系。对于二组分系统,介绍稀溶液的性质,给出液态混合物及溶液中各组分化学势的表达式和液相反应的标准平衡常数。介绍二组分系统的气–液、液–液和液–固平衡的相图以及杠杆规则在两相平衡中的应用。
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●3.1相律
本节要求掌握相律及其涉及的基本概念,能熟练地应用相律。
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●3.2单组分系统的相平衡
本节要求掌握水的相图及其应用。掌握克拉佩龙方程及克劳修斯–克拉佩龙方程的应用并注意它们的适用条件。
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●3.3稀溶液的性质
本节要求掌握稀溶液的性质,注意拉乌尔定律与亨利定律的适用条件及二者的区别。
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●3.4二组分系统的相平衡
掌握各种类型二组分液态混合物气-液平衡相图和二组分凝聚系统液-固平衡相图及其应用。能熟练地应用杠杆规则。理解热分析法制作相图的方法。
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第四章电化学
本章首先介绍电解质溶液的电解、电导及活度因子等性质并扼要阐述了强电解质溶液的离子互吸理论。重点介绍可逆电极、电池电动势和电极电势等概念及相关的计算。简略介绍了电化学系统的不可逆电极过程及电化学的应用。
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●4.1电解质溶液
本节要求理解离子迁移数和电迁移率的含义;电导率、摩尔电导率的定义,电导率、摩尔电导率的计算及电导测定的应用;离子独立运动定律及应用。离子强度、离子平均活度、平均活度因子的概念及其计算。离子氛的概念,德拜-休克尔极限公式。
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●4.2电池
本节要求理解可逆电池的含义。能够写出给定电池的电极反应和电池反应,并能把简单的反应设计成电池。电池电动势E的测定及其在计算电池反应的热力学函数、平均活度、平均活度因子、平衡常数和溶液pH等方面的应用。标准电极电势的概念。用能斯特方程计算电极电势和电池的电动势。
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●4.3电解与极化作用
本节要求明确分解电压和析出电势的含义。理解极化作用和超电势的概念,掌握极化的典型应用。
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第五章界面现象与胶体
本章前一部分介绍气-液、气-固和液-液界面上发生的界面现象,讨论附加压力及其引起的现象、吸附和润湿等。本章另一部分介绍胶体的基本性质、胶团结构和胶体的稳定性等。此外也简要地介绍悬浮液、泡沫和乳状液等分散系统。
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●5.1气-液界面现象
本节要求明确液体比表面吉布斯函数和表面张力的概念,理解附加压力及其引起的表面现象。掌握拉普拉斯方程和开尔文公式及其应用。了解溶液表面的吸附及表面活性剂的作用,掌握吉布斯吸附等温式的应用。
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●5.2气-固界面现象
本节要求理解气-固表面上的吸附现象和兰格缪尔吸附理论的要点。
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●5.3固-液界面现象与液-液界面现象
本节要求明确润湿、接触角、铺展和铺展系数等概念,掌握杨方程及其应用。
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●5.4胶体与其他分散系统
本节要求了解胶体的基本性质,理解GCS双电层理论的要点,掌握胶团结构及其结构式的写法。理解胶体稳定的原因及聚沉作用,对其他分散系统有初步的了解。
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第六章化学动力学
本章介绍反应速率的表示方法、速率常数的意义及影响因素、反应级数、基元反应及质量作用定律;一级和二级反应的动力学方程,反应级数的确定,典型复合反应的特征;定态近似法、平衡态近似法、选取控制步骤法等近似方法;阿累尼乌斯方程及其应用。
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●6.1简单级数反应的动力学方程
本节要求掌握反应速率的表示方法、速率常数的意义及影响因素、反应级数、基元反应及质量作用定律;零级、一级、二级、n级反应的速率方程、动力学方程及其应用;反应级数的确定。
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●6.2典型复合反应的动力学方程
本节要求理解典型复合反应,平行反应、对行反应和连串反应的特征及其动力学处理方法。
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●6.3复合反应动力学处理的近似方法
本节要求会用定态近似法、平衡态近似法、选取控制步骤法等复合反应动力学处理中的近似方法。
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●6.4链反应动力学
本节要求了解链反应的特点及爆炸的原因。
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●6.5温度对反应速率的影响
本节要求掌握温度对反应速率的影响及阿累尼乌斯方程的应用。明确活化能的物理意义。