物理化学
物理化学
5000+ 人选课
更新日期:2026/04/01
开课时间2026/02/26 - 2026/05/20
课程周期12 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

气体的pVT性质。理想气体:理想气体状态方程、理想气体模型、理想气体混合物的pVT性质。真实气体:气体的液化与临界性质,范德华方程,对应状态原理,压缩因子及其应用。

化学热力学:热力学术语、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律、热容、热力学三大定律对单纯pVT过程、相变过程、化学反应过程的应用、亥姆赫兹函数与吉布斯函数、热力学函数之间的关系、能量衡算、过程方向和限度的判断、节流过程与燃烧爆炸过程。

多组分系统热力学:偏摩尔量、化学势与化学势判据、气体组分的化学势与逸度、拉乌尔定律与亨利定律、理想液态混合物各组分的化学势与混合性质、理想稀溶液溶质和溶剂的化学势、分配定律、活度与活度因子、稀溶液的依数性规律。

化学平衡:化学反应的方向和平衡条件、平衡常数与平衡组成的计算、温度对标准平衡常数的影响、化学平衡移动规律。

相平衡:相律、克拉佩龙方程、单组分系统相图、二组分理想液态混合物的压力-组成相图和温度-组成相图、杠杆规则、二组分真实液态混合物的压力-组成相图和温度-组成相图、精馏原理、二组分相互溶解度曲线、二组分液态互溶相图的气-液平衡相图、绘制固-液相图的热分析法和溶解度法、生成化合物的系统、二组分固态互溶系统的固-液相图、三组分系统液-液平衡相图。

电化学:电解质溶液的导电机理和导电能力电解质溶液的活度与活度因子、可逆电池、原电池热力学、电极电势与电极的种类、电池的设计、电解与极化。

化学动力学:反应速率、质量作用定律、典型级数反应的动力学方程、速率方程的确定、温度对反应速率的影响、对行反应、平行反应、连续反应、链反应、碰撞理论与过渡态理论光化学反应、催化剂与催化作用。

界面现象:表面张力、附加压力、开尔文公示及其应用、气体在固体表面的吸附与吸附理论、接触角与润湿现象、吉布斯吸附等温式与表面活性剂。

  胶体化学:溶胶和溶胶的制备、溶胶的光学性质、动力学性质、电学性质、稳定与聚成、胶团的结构、乳状液。


你将收获什么?

  通过本课程的学习,你将掌握气体的pVT性质,热力学第一定律热力学第二定律热力学第三定律,多组分多相系统热力学化学平衡相平衡,电解质溶液原电池和电解池及其应用,化学反应动力学界面化学和胶体化学的基本原理与处理方法。你将能够利用化学原理分析解释生活中物理化学现象、分析生产过程中遇到的化学问题,指导生产实践和科研活动。实现深造、助力专业能力发展,提升就业竞争力同时,你的抽象思维能力、逻辑思维能力归纳总结能力、演绎能力问题分析求解的能力将得到训练和提升


适合什么人学习?

化学、化工、石工、地质、资勘、制药、材料、环境、食品等相关专业的同学和从业人员以及对化学感兴趣的人。


课程大纲

课程章节

  • 课程概览
  • 绪论
  • 气体的pVT关系
  • 热力学第一定律
  • 热力学第二定律
  • 多组分系统热力学
  • 化学平衡
  • 相平衡
  • 电化学
  • 界面现象
  • 化学动力学
  • 胶体化学
  • 物理化学III课内实验
  • 在线学习考试试卷
  • 拓展阅读

课程概览

1.1 教学大纲与教学日历

1.2 参考教材

1.3 教学课件

1.4 教学教案

绪论

2.1 绪论

2.2 美丽化工(视频仅供教学使用)

2.3 泥浆循环

2.4 加沙压裂工艺

2.5 钻井泥浆循环

2.6 海洋石油高效开发提高采收率专题活动

气体的pVT关系

3.1 理想气体与理想气体状态方程

3.2 理想气体状态方程对理想气体混合物的应用

3.3 气体的液化及临界参数

3.4 真实气体状态方程-范德华方程

3.5 对应状态原理及普适化压缩因子图

3.6 本章测验题

热力学第一定律

4.1 热力学研究问题的基本思想

4.2 基本概念和术语

4.3 热力学第一定律

4.4 理想气体的热力学能—焦耳实验

4.5 恒容热、恒压热和焓

4.6 摩尔定容热容与摩尔定压热容

4.7 其它摩尔热容及摩尔热容间的关系

4.8 摩尔相变焓

4.9 化学反应焓

4.10 标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓

4.11 标准摩尔反应焓随温度的变化

4.12 可逆过程与可逆体积功

4.13 绝热可逆过程与绝热不可逆过程

4.14 节流膨胀与焦耳汤姆逊实验

4.15 本章测验题

热力学第二定律

5.1 自发过程与热功转换

5.2 卡诺循环与卡诺定理

5.3 熵的引出

5.4 热力学第二定律与熵判据

5.5 单纯pVT过程熵变的计算

5.6 相变过程熵变的计算

5.7 热力学第三定律

5.8 化学反应过程熵变的计算

5.9 亥姆霍兹函数和吉布斯函数

5.10 热力学基本方程与一阶偏导数关系式

5.11 麦克斯韦关系式及其它重要关系式

5.12 热力学第二定律在单组分系统相平衡中的应用

5.13 本章测验题

多组分系统热力学

6.1 偏摩尔量

6.2 化学势与化学势判据

6.3 气体组分的化学势

6.4 逸度与逸度因子

6.5 拉乌尔定律和亨利定律

6.6 理想液态混合物中任一组分的化学势与混合性质

6.7 理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势

6.8 活度及活度因子

6.9 稀溶液的蒸气压下降和渗透压

6.10 稀溶液的凝固点降低和沸点升高

6.11 本章测验题

化学平衡

7.1 化学反应的方向及平衡条件

7.2 理想气体反应的等温方程及标准平衡常数

7.3 平衡常数与平衡组成的计算

7.4 温度对标准平衡常数的影响

7.5 理想气体反应平衡的移动

7.6 真实系统反应的化学平衡

7.7 本章测验题

相平衡

8.1 相、组分、自由度(视频仅供教学使用)

8.2 相律

8.3 单组分系统相图

8.4 二组分系统理想液态混合物气-液平衡的p-x相图

8.5 二组分系统理想液态混合物气液平衡的T-x相图与杠杆规则

8.6 二组分真实液态混合物的气-液平衡相图

8.7 精馏原理(视频仅供教学使用)

8.8 部分互溶系统的温度-组成图

8.9 完全不互溶系统的温度-组成图

8.10 二组分固态不互溶系统的液-固平衡相图

8.11 生成化合物的二组分凝聚系统相图

8.12 二组分固态部分互溶系统的液-固平衡相图

8.13 三组分系统相图的图解表示法

8.14 本章测验题

电化学

9.1 电化学的研究内容(视频仅供教学使用)

9.2 原电池与电解池

9.3 电解质溶液和法拉第定律

9.4 离子的电迁移与迁移数

9.5 电导、电导率和摩尔电导率

9.6 离子独立运动定律和离子的摩尔电导率(视频仅供教学使用)

9.7 电导测定的应用

9.8 可逆电池及其电动势

9.9 原电池热力学

9.10 能斯特方程

9.11 电极电势和液体接界电势

9.12 原电池电动势的计算(视频仅供学习使用)

9.13 电极的种类

9.14 原电池设计

9.15 分解电压

9.16 极化作用

9.17 电解时的电极反应(视频仅供教学使用)

9.18 电化学小节(视频仅供教学使用)

9.19 本章测验题

界面现象

10.1 绪论

10.2 液体的表面张力、表面功和表面吉布斯函数

10.3 界面系统热力学基本方程

10.4 弯曲液面的附加压力—拉普拉斯方程

10.5 毛细管现象

10.6 微小液滴的饱和蒸汽压—开尔文公式

10.7 朗缪尔单分子层吸附理论和吸附等温式

10.8 接触角与杨氏方程

10.9 润湿现象

10.10 表面过剩与吉布斯吸附等温式

10.11 表面活性剂

10.12 本章测验题

化学动力学

11.1 反应速率及速率方程

11.2 基元反应和质量作用定律(视频仅供教学使用)

11.3 速率方程的一般形式和反应速率的测定

11.4 零级反应和一级反应(视频仅供教学使用)

11.5 二级反应

11.6 速率方程的确定

11.7 阿伦尼乌斯方程

11.8 典型复合反应

11.9 复合反应近似处理法

11.10 非基元反应表观活化能和基元反应活化能之间的关系(视频仅供教学使用)

11.11 单链反应(视频仅供教学使用)

11.12 支链反应与爆炸极限(视频仅供教学使用)

11.13 气体反应的碰撞理论(视频仅供教学使用)

11.14 势能面、反应途径和活化络合物

11.15 溶液中的反应(视频仅供教学使用)

11.16 光化学反应过程和光化学定律(视频仅供教学使用)

11.17 光化学反应的机理与速率方程(视频仅供教学使用)

11.18 催化作用的通性

11.19 多相催化反应(视频仅供教学使用)

11.20 本章测验题

胶体化学

12.1 绪论

12.2 溶胶分类与一般性质

12.3 溶胶的制备

12.4 溶胶的光学性质(视频仅供教学使用)

12.5 溶胶的动力学性质

12.6 溶胶的电动现象

12.7 扩散双电层理论(仅供教学使用)

12.8 溶胶的胶团结构(仅供教学使用)

12.9 溶胶的经典稳定理论—DLVO理论

12.10 乳状液的分类与鉴别稳定和去乳化(视频仅供教学使用)

12.11 高分子溶液(仅供教学使用)

12.12 本章测验题

物理化学III课内实验

13.1 实验教材

13.2 实验视频

13.3 实验课件

13.4 实验报告与要求

在线学习考试试卷

14.1 物理化学(II-1)

14.2 物理化学(II-2)

14.3 物理化学(III)

拓展阅读

15.1 物理化学(傅献彩)(仅供教学使用)

15.2 Physical Chemistry(Peter Atkins and Julio de Paula)(仅供教学使用)

15.3 Quantum Chemistry(南京大学)(仅供教学使用)

15.4 历年诺贝尔化学奖(仅供教学使用)

15.5 历年诺贝尔物理学奖(仅供教学使用)

15.6 历年诺贝尔生物学奖(仅供教学使用)

15.7 CRC Handbook(仅供教学使用)

15.8 有机化学缩写宝典(仅供教学使用)

15.9 九十六种有机反应机理(仅供教学使用)

15.10 尤利格腐蚀手册(仅供教学使用)

15.11 Impedance Spectroscopy, Theory Experiment and Applications(仅供教学使用)

15.12 Electrochemistry_and_Corrosion_Science__Kluwer_2004_Perez(仅供教学使用)

15.13 Zsimpwin使用指南(仅供教学使用)

15.14 Methane adsorption on the surface of a model of shale A density functional theory study

15.15 大放光彩的石墨烯1

15.16 大放光彩的石墨烯2

15.17 “氢”装出行

15.18 创新型发动机时速破2万公里

15.19 CO2新技术——变废为宝

15.20 上天容易,下地难——钻探新技术——深地一万米

15.21 奇异的超导材料

15.22 智采油气

15.23 相变材料在电动汽车电池热管理技术中的应用和发展

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