【正文】 論 統(tǒng)計熱力學的研究方法和目的、統(tǒng)計系統(tǒng)的分類、統(tǒng)計熱力學的基本假定 。 3．掌握遷移數、離子電導、離子獨立運動定律及相互關系。 4．電解質的平均活度和平均活度因子、離子強度 5．強 電解質溶液理論簡介 DebyeHuckel 離子互吸理論 、離子氛模型、 DebyeOnsager 電導理論 。 3．原電池熱力學 Nernst 方程、由標準電動勢求電池反應的平衡常數、由電動勢 E 及其溫度系數求反應的 ΔrHm和 ΔrSm。 二、教學內容 1．分解電壓 分解電壓的測定及定義。 4．掌握典型的復雜反應速率方程的建立及各自的特點 。 6．鏈反應 直鏈反應、 支鏈反應、鏈反應與爆炸、復雜反應速率的近似處理法。 3．快速反應的幾種測試手 段 弛豫法、閃光光解法。 6．了解朗繆爾單分子層吸附理 論，理解朗繆爾吸附等溫式。 6．表面活性劑及其作用 表面活性劑的定義、分類及作用。 4．溶膠的光學性質 丁達爾效應，瑞利公式。 40 2．掌握實驗數據的處理及實驗結果的分析和歸納方法，從而加深對物理化學基本理論和概念的理解，增強解決實際化學問題的能力。 3．培養(yǎng)自學能力 物理化學實驗是為我校高年級學生開設的一門獨立基礎課程，因此可以創(chuàng)造條件通過多方面來培養(yǎng)學生的自學能力。 三、課程內容及學時分配 章節(jié) 內 容 學時 實驗 1 溫度的測量與控制 4 實驗 2 燃燒熱的測定 6 實驗 3 液體飽和蒸汽壓的測定 5 實驗 4 甲基紅電離平衡常數的測定 5 實驗 5 凝固點降低法測 定摩爾質量 5 實驗 6 完全互溶雙液系的平衡相圖 5 實驗 7 溶液偏摩爾體積的測定 5 實驗 8 三組分等溫相圖的繪制 5 實驗 9 原電池電動勢的測定及應用 5 實驗 10 離子遷移數的測定 5 實驗 11 電導的測定及應用 5 實驗 12 氯離子選擇性電極的測試及應用 5 實驗 13 蔗糖的轉化 5 實驗 14 乙酸乙酯皂化 5 實驗 15 粘度的測定和應用 5 實驗 16 丙酮碘化 5 42 實驗 17 溶液表面張力的測定 5 實驗 18 固液吸附測比表面 5 實驗 19 溶膠的制備及電泳 8 實驗 20 表面活性劑 cmc 值的測定 5 43 教學內容： 實驗一 溫度的測量與控制 一、目的和要求 1．了解貝克曼溫度計、貝克曼數字溫度計、電接點溫度計等幾種溫度計的用法。 實驗三 液體飽和蒸氣壓的測定 一、目的和要求 1．了解純液體飽和蒸氣壓與溫度的關系 ——克勞修斯 —克拉貝龍方程的意義。 2．用凝固點降低法測定蔗糖的分子量。 2．理解偏摩爾體積的物理意義。 實驗十 離子遷移數的測定 一、目的和要求 1．掌握用希托夫法測定離子遷移數的方法和技術。 掌握電位差計的測量原理與使用方法。 2．測定組成與折射率的工作曲線，確定氣液組成，并繪制相圖，找出恒沸組成和最低恒沸點。 二、實驗內容 測定甲基紅溶液在不同環(huán)境下的最大吸收波長，測定混合溶液的吸光度，求出平衡長數。 4．選擇和設計實驗測定固體或液體的燃燒熱。 為了達到以上目的，努力實現上述 “能力 ”培養(yǎng)的基本任務，為我校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神，適應國家需要的高質量的專門人才打下堅實基礎。因此要求學生在做實驗中要勤于思考，善于分析、對比和綜合，充分發(fā)揮想象力，不斷提高思維的邏輯性。 39 《物理化學實驗》 教學大綱 一、課程的基本信息 課程名稱： 《物理化學實驗》 英文名稱： Experiments in Physical Chemistry 課程性質： 專業(yè)必修課程 課程編號： 0610017/0610018 周 學 時： 5/5 學時 總 學 時： 45/45 學時 學 分： 適用專 業(yè)： 化學工程與工藝專業(yè) 預備知識： 高等數學、大學物理、物理化學 課程教材： 張洪林主編，《物理化學實驗》、青島：中國海洋大學出版社出版、 2020 年 7月 ． 參考書目： [1] 山東大學等校編，《基礎化學實驗 物理化學實驗》，化學工業(yè)出版社， 2020 年 ． [2] 孫爾康等編 ， 《物理化學實驗》，南京大學出版社， 1998 年 ． [3] 北京大學《物理化學實驗》，北京大學出版社， 1995 年 ． [4] 復旦大學等編 ， 《物理化學實驗》，高等教育出版社， 2020 年 ． 考核方式： 考查 制定時間： 2020 年 6 月制定 二、課程 的目的與任務 《 物理化學實驗 》 作為化學實驗科學的重要分支，是化學、應用化學、化學工程與工藝專業(yè)學生必修的一門獨立的基礎實驗課程。 2．溶膠的制備和凈化 溶膠的制備方法和凈化方法、溶膠的形成和老化機理。 37 4．液 液界面的性質 液 液界面的輔展、單分子表面膜、表面壓。 4．理解亞穩(wěn)狀態(tài)與新相生成的關系。 二、教學內容 1．反應速率理論 氣相雙分子簡單碰撞理論、過渡狀態(tài)理論、單分子反應理論。 4．幾種典型的復雜反應 對峙反應、平行反應和連續(xù)反應的速率方程、特點。 2．熟悉反應速率的表達，速率常數ｋ的物理意義。 3．掌握電解時陰極、陽極電極反應的一般規(guī)律，在給定的條件下會計算電極電勢和確定電極反應的順序 。 二、教學內容 1．可逆電池和可逆電極 可逆電池的條件、可逆電 池的書寫方法、電極反應 。離子獨立移動定律和離子的摩爾電導率。 第八章 電解質溶液 一、本章基本要求 1．了解遷移數的意義及常用的測定遷數的方法。 5．理解粒子配分函數的意義及計算 。 3．平衡常數的表示式 標準平衡常數的表示式，分解壓力與分解溫度。 4．三組分系統(tǒng)的相圖 三角形坐標表示法、部分互溶的三液體系統(tǒng)、二固體和一液體的水鹽系統(tǒng)、三組分低共熔系統(tǒng) 。 5．稀溶液的依數性 蒸氣壓下降，凝固點降低，沸點升高，滲透壓。 5．理解理想液態(tài)混合物的定義，理解混合性質。 2．熵變計算 等溫過程的熵變的計算、非等溫過程熵變的計算。 2．掌握熱力學第二定律的文字表述和數學表達式。 2．熱力學第一定律 功、熱、熱力學能，熱力學第一定律，恒容熱、恒壓熱、焓。 二、教學內容 1．理想氣體及狀態(tài)方程、分壓定律、分體積定律。 2．物理化學的形成、發(fā)展和前景。 23 2． 掌握黑體輻射，普朗克能量子假說，愛因斯坦光量子假設，愛因斯坦的光電效應方程，光子和自由電子相互作用的康普頓效應，氫原子的玻爾理論，德布羅意假設，波粒二象性，不確定關系，量子力學波函數 ，薛定諤方程，一維無限深勢阱，勢壘，隧道效應，氫原子。 22 2． 掌握熱力學第二定律及其所能解決的問題。 2． 掌握偏振片的起偏和檢偏，掌握馬呂斯定律。 2． 理解光程與光程差。 二、教學內容 1．簡諧振動 振幅 周期 頻率和相位 2．旋轉矢量 3．單擺和復擺 4．簡諧運動的能量 5．簡諧振動的合成 6．電磁振蕩 第十章 波動 一、本章基本要求 1． 掌握簡諧振動。 3． 熟練掌握感生電動勢。 4． 掌握電流密度、穩(wěn)恒電場、電動勢的定義。 2． 熟練掌握電場強度的定義、電場強度的矢量性和電場強度的迭加原理。 3． 熟練質點運動初步的應用。同時，通過學習和掌握物理知識的 過程使創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力得到提高。 以物理學基礎知識為內容的大學物理學課程，它所包括的經典物理，近代物理和物理學在科技領域中的應用等知識都是一個高級工程技術人員所必需的。 3． 用正交相似變換化實對稱陣為對角陣及二次型 化標準型的方法 。 二 、 教學內容 1． 矩陣的初等變換 初等方陣 2． 矩陣的秩 用初等變換求矩陣的秩 3． 線性方程組的解 第四章 向量組的線性相關性 一 、 本章基本要求 1． 理解向量組的線性相關 .線性無關的概念，掌握向量組的線性相關性的判定，能正確的判定向量組的線性相關性。掌握伴隨矩陣的概念及逆矩陣的計算公式。 10 三 、 課程內容及學時分配 章節(jié) 內 容 學時 第一章 行列式 10 第二章 矩陣及其運算 9 第三章 矩陣的初等變換與線性方程組 10 第四章 向量組的 線性相關性 10 第五章 相似矩陣及二次型 12 合計 51 第一章 行列式 一 、 本章基本要求 1． 掌握二階 .三階行列式的計算，理解利用二階 .三階行列式求解二元 .三元線性方程組。 2．正項級數及其審斂法，交錯級數及其審斂法，絕對收斂與條件收斂。知道級數收斂的必要條件，了解級數的基本性質。 3．重積分的應用。 2．多元函數的偏導數和全微分， 多元復合函數、隱函數的求導法， 二階偏導數。 第九章 多元函數微分法及其應用 一、本章基本要求 1．了解多元函 數的概念，了解二元函數的幾何意義。會判定兩平面的垂直、平行。 2．線性微分方程解的性質及解的結構定理。 第七章 常微分方程 一、本章基本要求 6 1．了解微分方程及其階、解、通解、初始條件和特解等概念。 5．了解反常積分的概念，會計算反常積分。 2．掌握不定積分的基本公式，掌握不定積分的性質，掌握換元積分法與分部積分 5 法。 第三章 微分中值定理與導數的應用 一、本章基本要求 1．理解并會用羅爾定理、拉格朗日中值定理和泰勒定理，了解并會用柯西中值定理。 6．函數連續(xù)的概念，函數間斷點的類型，初等函數的連續(xù)性，閉區(qū)間上連續(xù)函數的性質。 8．理解無窮小量、無窮大量的概念，掌握無窮小量的比較方法，會用等價無窮小量求極限。 在傳授知識的同時，要通過各個教學環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學生具有抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力、運算能力和自學能力，還要特別注意培養(yǎng)學生具有綜合運用所學知識去分析問題和解決問題的能力 ,同時為后續(xù)課程打下良好的基礎。 3．理解復合函數及分段函數的概念，了解反函數及隱函數的概念。 二、教學內容 1．函數的概念及表示法，函數的有界性、單調性、周期性和奇偶性，復合函數、反函數、分段函數和隱函數。了解微分的四則運算法則和一階微分形式的不變性，會求函數的微分。 4．會用導數判斷函數圖形的凹凸性，會求函數圖形的拐點以及水平和鉛直漸近線，會描繪函數的圖形。 2．不定積分的換元積分法與分部積分法。 3．反常（廣義）積分。 4．理解二階線性微分方程解的性質及解的結構定理。 2．掌握向量的線性運算、向量的數量積與向量積的計算方法。會判定兩直線平行、垂直。了解方向導數與梯度的概念，會求方向導數與梯度。 了解二重積分的一般換元法。 3．了解兩類曲面積分的概念、性質及關系，會計算兩類曲面積分。 4．了解級數絕對收斂與條件收斂的概念，會使用萊布尼茨判別法。 課程教材： 同濟大學數學系編，《線性代數》（第五版），高等教育出版社， 2020 年。 4． 掌握余子式與代數余子式的概念，并會計算。 2． 矩陣的運算 矩陣的加法 .數乘 .乘法 .轉置及其性質。 二 、 教學內容 1． 向量組及其線性組合 n維向量的概念 、 向量的運算 、 向量的線性組合 。 4． 對稱矩陣的對角化 用正交相似變換化實對稱陣為對角陣 。學好大學物理不僅對學生在校的學習十分重要，而且對學生畢業(yè)后的工作和進一步學習新理論，新知識，新技術，不斷更新知識都將產生十分深遠的影響。 編寫日期： 2020 年 6 月制定 二 、課程內容及學時分配 章節(jié) 內容 理論學時 實驗學時 第 1 章 質點 運動學 3 第 2 章 牛頓定律 4 1 第 3 章 動量守恒定律和能量守恒定律 6 1 第 4 章 剛體的轉動 4 第 5 章 靜電場 6 第 6 章 靜電場中的導體與電介質 4 1 第 7 章 恒定磁場 6 第 8 章 電磁感應 電磁場 4 1 15 第 9 章 振動 5 第 10 章 波動 6 1 第 11 章 光學 8 1 第 12 章 氣體動理論 8 1 第 13 章 熱力學基礎 8 1 第 14 章 相對論 6 第 15 章 量子物理 8 總課時 102 86 16 第一章 質點運動學 一、本章基本要求 1． 了 解位置矢量、位移、速度和加速度。 3． 熟悉外力和內力，保守力和非保守力。 5． 理解電場強度與電勢的定性關系，掌握電力線、等勢面的概念。 2． 熟練掌握畢奧 薩伐爾定律及應用。 6． 掌握位移電流的概念。 4． 熟練掌握簡諧波及波動方程。 5． 掌握邁克耳遜干涉儀。 二、教學內容 1．相干光 2．楊氏雙縫干涉 勞埃德鏡 21 3．光程 薄膜干涉 4．劈尖 牛頓環(huán) 5．邁克耳孫干涉