【正文】 的計(jì)算九、理想氣體反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)衡常數(shù)第十章界面現(xiàn)象考核內(nèi)容：一、界面張力二、彎曲液面的附加壓力及其后果三、固體表面四、液一固界面五、溶液表面第十一章化學(xué)動(dòng)力學(xué)考核內(nèi)容：一、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程二、速率方程的積分形式三、速率方程的確定四、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，活化能五、典型復(fù)合反應(yīng)六、復(fù)合反應(yīng)速率的近似處理法七、鏈反應(yīng)八、氣體反應(yīng)的碰撞理論九、勢(shì)能面與過(guò)渡狀態(tài)理論第十二章膠體化學(xué)考核內(nèi)容：一、膠體的制備二、膠體系統(tǒng)的光學(xué)性質(zhì)三、膠體系統(tǒng)的動(dòng)力性質(zhì)四、溶膠系統(tǒng)的電學(xué)性質(zhì)五、溶膠的穩(wěn)定與聚沉 六．懸浮液七、乳狀液八、泡沫九、氣溶膠十、高分子化合物溶液的滲透壓和粘度十一、高分子溶液的鹽析、膠凝作用與凝膠的溶脹第四篇：教學(xué)大綱_冶金物理化學(xué)《冶金物理化學(xué)》教學(xué)大綱一、課程概要 課程編號(hào)：020401開(kāi)課院系：冶金與生態(tài)工程學(xué)院課程類別：必修課適用專業(yè)：冶金工程課內(nèi)總學(xué)時(shí)：88（課內(nèi)64，實(shí)驗(yàn)24）課程基礎(chǔ)：物理化學(xué)，冶金傳輸原理根據(jù)我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，建設(shè)特色突出、國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名的研究型大學(xué)，對(duì)國(guó)家與地方經(jīng)濟(jì)，特別是鋼鐵行業(yè)，培育創(chuàng)新、進(jìn)取、團(tuán)結(jié)、實(shí)踐能力強(qiáng)的一代新人。二、教學(xué)目的1．本課程是冶金工程專業(yè)本課生必修課程，是一門重點(diǎn)介紹冶金物理化學(xué)基本概念、基本原理以及在冶金過(guò)程中應(yīng)用的專業(yè)基礎(chǔ)課。三、基本要求1．課程重點(diǎn)熱力學(xué)基本定理在冶金中應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能的計(jì)算方法；Elingham圖的應(yīng)用；溶液（包括鐵液與渣液的活度與活度系數(shù)、Wagner模型、分子理論與離子理論模型、標(biāo)準(zhǔn)溶解自由能等）；擴(kuò)散與傳質(zhì)的基本理論；三個(gè)典型的冶金動(dòng)力學(xué)模型（氣固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、氣液相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、液液相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)）。2）教師通過(guò)舉例、通俗化、強(qiáng)調(diào)、比較等手段使學(xué)生真正掌握教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如對(duì)于“活度的概念及活度標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇”問(wèn)題，要求學(xué)生閱讀魏壽昆院士編著的“冶金過(guò)程熱力學(xué)”的有關(guān)章節(jié)，對(duì)于“液液反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的雙膜理論的應(yīng)用”，要求學(xué)生閱讀韓其勇教授編寫(xiě)的“冶金過(guò)程動(dòng)力學(xué)”的相關(guān)章節(jié)等。以課堂講授為主，輔以習(xí)題課、課堂討論及答疑，提高作業(yè)數(shù)量及批改質(zhì)量，對(duì)重點(diǎn)學(xué)生加強(qiáng)答疑，在條件成熟時(shí)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。第2學(xué)時(shí)作業(yè)11，15 冶金熱力學(xué)中標(biāo)準(zhǔn)自由能的計(jì)算1）用積分法計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化；（注：講不定積分法，學(xué)生閱讀定積分法）；例題：教科書(shū) p22 例162）由積分法得到的化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能求化學(xué)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自由能與溫度的二項(xiàng)式； 3）由標(biāo)準(zhǔn)生成自由能和標(biāo)準(zhǔn)溶解自由能求化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能（二項(xiàng)式）； 4）由電化學(xué)反應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)求化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化； 5）由自由能函數(shù)求化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由能變化。相互作用系數(shù)的關(guān)系（）；例題23，24 第118學(xué)時(shí)作業(yè)24 25 27 29； 思考26 二元正規(guī)溶液具體內(nèi)容混合自由能與過(guò)剩自由能；正規(guī)溶液的定義；正規(guī)溶液的混合函數(shù)與過(guò)剩函數(shù)；正規(guī)溶液的性質(zhì)例題26 第120學(xué)時(shí)作業(yè)211 212； 思考28 冶金爐渣 堿度（堿度，光學(xué)堿度，過(guò)剩堿）；氧化還原性理論模型。硫容量與堿度第224學(xué)時(shí)作業(yè)216 217 219閱讀 磷酸鹽容量4．冶金熱力學(xué)應(yīng)用（8 學(xué)時(shí)） 冶金反應(yīng)過(guò)程最高反應(yīng)溫度及煉鋼中元素發(fā)熱能力的計(jì)算 第226學(xué)時(shí)直接還原熱力學(xué)分析；直接還原機(jī)理；直接還原％CO－T平衡圖。 反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系； 。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為冶金物理化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際、動(dòng)手能力、創(chuàng)造力、想象和思維能力的有效手段，對(duì)于工程技術(shù)與研究型人才的培養(yǎng)尤為重要。既要符合培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型人才、工程型人才的需要，同時(shí)又要注重層次化，即基礎(chǔ)層次、綜合層次、創(chuàng)新層次。(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)緊密結(jié)合、互相補(bǔ)充、相互加強(qiáng)。為冶金學(xué)科的全面發(fā)展并在整體上接近國(guó)際同類學(xué)科先進(jìn)水平奠定了很好的基礎(chǔ)。（二）課程內(nèi)容 冶金物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)共計(jì)24學(xué)時(shí)，由三個(gè)“子模塊”組成:子模塊一：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成四個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)，共計(jì)16學(xué)時(shí)。子模塊一內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一、銅液定氧實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】綜合性實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解固體電解質(zhì)定氧電池的工作原理，掌握運(yùn)用冶金熱力學(xué)分析計(jì)算結(jié)果和銅液定氧的方法，定氧數(shù)據(jù)的處理計(jì)算；了解定氧探頭的制作；了解高溫爐的結(jié)構(gòu)、電熱體、加熱原理；了解并掌握熱電偶的測(cè)溫原理、測(cè)溫方法、高溫爐恒溫帶的測(cè)量；了解氣體凈化方法和原理、高溫爐內(nèi)氣氛控制的方法。實(shí)驗(yàn)二、利用差熱分析技術(shù)研究AlN材料的氧化行為 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：4 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解熱分析技術(shù)相應(yīng)的工作原理，掌握運(yùn)用熱分析數(shù)據(jù)研究AlN材料的氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的方法，相關(guān)數(shù)據(jù)的處理計(jì)算；了解TG、DTA及TGDTA（DSC）聯(lián)用熱分析儀的操作技術(shù)；掌握試樣化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量變化的測(cè)量方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。子模塊二內(nèi)容實(shí)驗(yàn)五、硅熱還原法煉鎂的熱力學(xué)分析 【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)；學(xué)時(shí)：2通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)化學(xué)反應(yīng)等溫方程式的計(jì)算方法及應(yīng)用，能分析溫度、活度、分壓等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)方向的影響；理解硅熱還原法煉鎂的熱力學(xué)原理。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能理解多元多相反應(yīng)的計(jì)算原理及用途，掌握運(yùn)用冶金熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果分析和調(diào)控脫硫反應(yīng)的能力；了解FactSage軟件的爐渣、鐵水熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握FactSage軟件的Equilib模塊的主要用法以及結(jié)算結(jié)果的分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使得同學(xué)們的動(dòng)手能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力得到提高。（四）知識(shí)范圍及與相關(guān)課程的關(guān)系物理化學(xué)主要解決：① 化學(xué)變化的方向和限度問(wèn)題?！段锢砘瘜W(xué)簡(jiǎn)明教程》，印永嘉、奚正楷（山東大學(xué)），李大珍（北京師范大學(xué)），高等教育出版社,1992。解題方法》，范崇正、杭瑚、蔣淮渭，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002。學(xué)時(shí)：1 第一章：熱力學(xué)第一定律 教學(xué)目的和要求：，如體系與環(huán)境、平衡狀態(tài)、過(guò)程與途徑、狀態(tài)函數(shù)、功和熱、內(nèi)能、焓及標(biāo)準(zhǔn)生成熱等。體系和環(huán)境、熱力學(xué)平衡態(tài)、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)、強(qiáng)度性質(zhì)與廣度性質(zhì)、過(guò)程與途徑、熱量和功、可逆過(guò)程。學(xué)時(shí)：11 主要教學(xué)環(huán)節(jié)的組織：課堂講授、習(xí)題、討論、答疑。—亥姆霍茲公式的應(yīng)用以及ΔG、ΔS的計(jì)算。偏摩爾量的定義、偏摩爾量的集合式，吉布斯—杜亥姆公式。思考題：？？ 第三章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)* 教學(xué)目的和要求：1． 理解統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的一些基本概念 2． 理解最可幾分布的實(shí)質(zhì)3． 掌握配分函數(shù)概念，能利用配分函數(shù)計(jì)算熱力學(xué)函數(shù) 4． 第三定律的統(tǒng)計(jì)意義 主要內(nèi)容： 1． 概念統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的研究方法和目的，微觀量的統(tǒng)計(jì)平均、定位體系和非定位體系、獨(dú)立子和非獨(dú)立子、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本假設(shè)和基本公式（等幾率原理和玻茲曼公式）。*費(fèi)米—狄拉克統(tǒng)計(jì)和玻色—愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)簡(jiǎn)介。*原子晶體熱容。2． 從化學(xué)勢(shì)推導(dǎo)出冰點(diǎn)下降、沸點(diǎn)升高、滲透壓及分配系數(shù)。***逸度系數(shù)的求法。6． *杜亥姆—馬居耳公式。2． 明確物系點(diǎn)與相點(diǎn)及其關(guān)系。主要內(nèi)容：1． 多組分體系平衡的一般條件。5． 二組分固—液體系的相圖及其應(yīng)用熱分析法和溶解度法繪制具有低共熔點(diǎn)的相圖。思考題：？n的意義如何？ ？ 第六章：化學(xué)平衡 教學(xué)目的和要求： *1． 能用化學(xué)勢(shì)導(dǎo)出平衡常數(shù)的熱力學(xué)表達(dá)式。5． 了解非電解質(zhì)溶液反應(yīng)的ΔGQ 的意義及其計(jì)算。氣相反應(yīng)的平衡常數(shù)—化學(xué)反應(yīng)的等溫方程式，溶液中反應(yīng)的平衡常數(shù)。5．平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。9． 生物能力學(xué)簡(jiǎn)介。是否為平衡狀態(tài)下吉布斯自由能的變化值？ ，則181。，離子遷移率之間的關(guān)系。*電導(dǎo)率的測(cè)定。*德拜—休克爾理論及其發(fā)展。3．能根據(jù)簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)電池。3． 濃差電池和液體的接界電勢(shì)的計(jì)算公式。學(xué)時(shí)：11 主要教學(xué)環(huán)節(jié)的組織：課堂講授、習(xí)題、討論、答疑。、求法以及它對(duì)反應(yīng)速率的影響。反應(yīng)速率的表示方法，基元反應(yīng)，反應(yīng)分子數(shù)，反應(yīng)級(jí)數(shù)。阿累尼烏斯經(jīng)驗(yàn)式，阿氏活化能的概念，活化能的求算與估算。2．明確表觀活化能、閾能、勢(shì)壘能、活化焓變的物理意義及相互關(guān)系 3．4．了解溶液中的反應(yīng)溶劑對(duì)反應(yīng)的影響5．了解快速反應(yīng)常用的測(cè)試方法及弛豫時(shí)間 *6．了解光化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)及量子產(chǎn)率的計(jì)算7．了解催化反應(yīng)的特點(diǎn)和常見(jiàn)的催化反應(yīng)類型。4.*分子反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué)簡(jiǎn)介研究分子反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，分子碰撞與態(tài)—態(tài)反應(yīng)。催化劑與催化作用，均相酸堿催化，絡(luò)合催化，酶催化反應(yīng)，自催化反應(yīng)和化學(xué)振蕩,藥代動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介*。了解BET多分子層吸附理論，能根據(jù)吸附公式計(jì)算固體表面積。6．了解表面活性劑的一些重要作用。3．*液—液界面溶液的表面張力與濃度的關(guān)系，吉布斯吸附公式，吸附層的結(jié)構(gòu)，不溶性表面膜。學(xué)時(shí)：8 主要教學(xué)環(huán)節(jié)的組織：課堂講授、習(xí)題、討論、答疑。了解大分子的分子量，分子量分布及分子量測(cè)定方法。4 溶膠的電學(xué)性質(zhì)電泳和電滲現(xiàn)象，流動(dòng)電勢(shì)和沉降電勢(shì)，雙電層和電動(dòng)電勢(shì)。大分子的相對(duì)分子質(zhì)量。思考題：1．膠體的基本特性如何？它表現(xiàn)出哪些性質(zhì)？。唐南平衡。6 7 8 9 *乳狀液定義及種類，乳化劑的作用，乳狀液的轉(zhuǎn)化和破壞。2 *溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)布朗運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散和滲透壓，沉降和沉降平衡。2 了解溶膠在穩(wěn)定性方面的特點(diǎn)及聚沉作用。5．氣—固界面*吸附作用的類型及吸附等溫線，蘭繆爾單分子層吸附理論，BET多分子層吸附理論要點(diǎn)，固體表面積測(cè)定，吸附現(xiàn)象的本質(zhì)—化學(xué)吸附與物理吸附，化學(xué)吸附熱，*吸附和解吸速率方程，氣—固表面催化反應(yīng)。2．氣—液界面*****≠rHm、Δθ≠r彎曲表面下的附加壓力—Young—Laplace公式。4．能用界面現(xiàn)象的一些知識(shí)解釋日常生活中碰到的界面現(xiàn)象。思考題：1． 碰撞理論和過(guò)渡態(tài)理論對(duì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)發(fā)展的意義如何?有哪些方面需要進(jìn)一步研究？2． 各類反應(yīng)的特征如何? 第十二章：界面現(xiàn)象 教學(xué)目的和要求：1．掌握界面現(xiàn)象中的基本