【正文】 動力學的學習，使學生進一步熟悉從實驗結(jié)果出發(fā)進行歸納和演繹及由假象和模型上升為理論，并結(jié)合具體條件應用理論解決實際問題的一般科學方法。四、理論教學內(nèi)容與學時分配（1）緒論、熱力學第一定律(10學時)1．掌握熱力學基本概念（內(nèi)能、熱、功、焓、熱容）和熱力學第一定律。3．掌握化學反應熱的計算、基爾霍夫定律。2．掌握熱力學函數(shù)熵S、亥姆霍茲自由焓 A、吉布斯函數(shù) G。4．掌握化學反應過程熱力學函數(shù)的計算及體系自發(fā)過程的判斷法。2．掌握理想、非理想氣體、溶液各組分化學勢的計算。（4）化學平衡（6學時）1．掌握化學反應等溫方程式，標準摩爾反應吉布斯自由焓與平衡常數(shù)的關(guān)系。3．掌握平衡常數(shù)與溫度、壓力的關(guān)系，影響化學平衡的因素。2．掌握單組份相圖（水的相圖），克勞修斯克拉佩龍方程。4．掌握杠桿規(guī)則在相圖中的應用。2．掌握可逆電池的熱力學、電動勢與標準摩爾反應吉布斯自由能的關(guān)系，能斯特方程。4．掌握電極的極化作用、超電勢的原理及計算、溶液中不同成分的分離原理。2．掌握吉布斯吸附等溫式，氣—固表面的吸附本質(zhì)及吸附等溫線的主要類型。4．掌握分散系統(tǒng)，膠體的制備及膠體體系的主要特點，電解質(zhì)溶液對膠體穩(wěn)定性的影響，電解質(zhì)聚沉能力的判斷，溶膠的膠團結(jié)構(gòu)的書寫與雙電層理論。2．掌握活化能，阿侖尼烏斯經(jīng)驗公式及其應用。六、教學方法建議教學方法的原則建議：根據(jù)工科院校材料科學與工程專業(yè)的特點，精簡教學內(nèi)容，強化熱力學基礎(chǔ)理論在相關(guān)章、節(jié)中的應用；重視物理化學最基本知識的講解和運用。七、考核方式及成績評定考核方式：采用期末閉卷考試與平時考核結(jié)合的方法。八、教材與主要參考資料推薦教材： 印永嘉等編 《物理化學簡明教程》（第四版），高等教育出版社， 參考書目： 物理化學（第四版）高等教育出版社 1990 物理化學科學出版社 2000 物理化學（第四版）高等教育出版社 2001 物理化學高等教育出版社 2001九、說明由于專業(yè)和課時限制，教材中統(tǒng)計熱力學部分不做講授要求。本課程采用多種教學手段和方法，精心設(shè)計教學內(nèi)容，對于來自全國各地的優(yōu)質(zhì)學生來源，培養(yǎng)學生掌握運用冶金物化基本理論去解決實際問題的方法和能力，了解該學科的思維方法，培養(yǎng)冶金工程專業(yè)的本科生對新工藝、新流程設(shè)計能力、實踐探索能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。為了達到本課程的預期目的，在課程內(nèi)容的設(shè)置上，注意傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容的結(jié)合；課堂教學與實驗課教學的呼應，主講老師的科研成果對教學的促進，將本課程辦成具有研究性和前沿性的時代特征的國際一流新的教學平臺。2．通過本課程的學習使學生掌握冶金熱力學、冶金動力學的基本原理。，使學生掌握冶金物理化學基本的實驗技能，對冶金中的問題，利用冶金物理化學基礎(chǔ)和其他專業(yè)知識綜合的研究方法。2．課程難點活度的概念及活度標準態(tài)的選擇；不同標準態(tài)活度及活度系數(shù)之間關(guān)系；相圖的基本規(guī)則（鄰接、相界限構(gòu)筑、二次體系副分、切線、阿爾克馬德、零變點）。1）充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教師資源，讓國內(nèi)外著名學者周國治院士給全體學生開第一課－緒論，除全面介紹冶金物理化學的發(fā)展及如何在冶金中的應用外，重點指導學生如何學習冶金物理化學，學會解決冶金物理化學中難點問題的方法。教師在講解重點和難點內(nèi)容的過程中，要放慢速度，舉一反三。在這些過程中，也把重點和難點內(nèi)容再一次滲透進去，又一次達到了舉一反三的作用；4）針對重點和難點內(nèi)容，每次課后留一至兩道思考題，用“探究性”的學習方式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，給學生指定不同的參考書中的相關(guān)內(nèi)容，要求學生課外閱讀，學生嘗試自己解決這些知識點。針對這些問題，也作為作業(yè)，要求學生寫出評論。4．能力培養(yǎng)要求重點要求學生牢固地掌握冶金物理化學的基本概念和基本原理，獨立完成大量習題，能夠正確熟練地計算冶金體系中化學反應的吉布斯白由能變化，判斷化學反應的方向和限度，分析化學反應的反應機理，獨立完成要求的四個實驗。四、教學內(nèi)容模塊一 理論課教學（64學時）緒論（2學時）現(xiàn)代冶金過程與冶金物理化學；冶金熱力學與冶金動力學的最新發(fā)展；如何學習冶金物理化學？（一）冶金熱力學部分（32學時）1． 熱力學基本定理及在冶金中的應用（4學時） 幾個基本公式1）體系中組元i的自由能的描述；理想氣體體系中組元i的自由能；液相體系中組元i的自由能；固相體系中組元i的自由能。3）等壓方程式與二項式微分式；由微分式導出積分式；討論其意義。第4學時作業(yè)16 17 182．熱力學參數(shù)狀態(tài)圖（10學時） Ellingham圖思路：氧勢圖的形成原理氧勢圖的熱力學特征氧勢圖的應用 具體內(nèi)容1）氧勢圖的形成原理；2）氧勢圖的熱力學特征；（特殊的線；直線斜率；直線位置）3）氧勢圖的應用 第6學時作業(yè)14，19，110，111，112課外閱讀：氧氣標尺；Jeffes圖；溶解在鐵溶液中的元素與氧氣反應的氧勢圖具體內(nèi)容 1）相圖基本定律：相律、連續(xù)原理、相應原理 2）三元系相圖的構(gòu)成：構(gòu)成原理、濃度三角形 3）三元系濃度三角形性質(zhì)：杠桿規(guī)則與重心規(guī)則第8學時作業(yè)： 314）三元系濃度三角形性質(zhì)：垂線、平行線、等含線、定比例、直線5）簡單共晶型三元系：圖的構(gòu)成、平面投影圖、結(jié)晶過程（冷卻組織及量杠桿原理應用）、等溫線與截面。 具體內(nèi)容三個不同標準態(tài)的活度的定義；三個不同標準態(tài)的活度之間的關(guān)系（3個關(guān)系式）；三個不同標準態(tài)的活度系數(shù)之間的關(guān)系（11個關(guān)系式）第116學時作業(yè)21 22 ；思考 21 22 25 具體內(nèi)容溶解前為純物質(zhì)M，溶解在溶液中分別為三個不同標準態(tài)時標準溶解自由能；例題 22 ??活度相互作用系數(shù) 具體內(nèi)容瓦格納模型（一價、二階作用系數(shù)）。例題 28第222學時作業(yè)213 214 215理論模型。硫酸鹽容量。第228學時閱讀：固體氧化物的間接還原 選擇性還原過程熱力學；分析討論。第332學時作業(yè)43 44 45閱讀：霧化提礬（P122123）（二）冶金動力學部分(30學時）5．冶金反應動力學基礎(chǔ)（8學時） 化學反應速率及反應級數(shù)； ；（n級不可逆反應）； 。第2學時作業(yè)51，52；思考題：51，52閱讀：串連反應 擴散與傳質(zhì)費克第一定律；費克第二定律；費克二定律的特解（擴散偶；幾何面源）第4學時 閱讀：有效碰撞理論及過渡態(tài)理論 相際傳質(zhì)邊界層的概念；邊界層理論；傳質(zhì)系數(shù) 第6學時作業(yè)61 多相反應動力學基本模型雙膜理論；溶質(zhì)滲透理論；表面更新理論；舉例6－6第8學時作業(yè)63，67；思考題：65 6．多相反應動力學（22學時） 氣一固反應（8學時）氣固反應特點及處理方法； 1)外擴散為限制環(huán)節(jié)時反應模型 第10學時2）內(nèi)擴散為限制環(huán)節(jié)時反應模型 3）界面化學反應為限制環(huán)節(jié)時反應模型 第112學時4）內(nèi)擴散和界面化學反應混合控速時反應模型 5）一般情況 第114學時作業(yè)71，72；思考題71 未反應核模型特殊條件下：外擴散、內(nèi)擴散或界面化學反應控速應用 及動力學參數(shù)獲取，舉例 第116學時作業(yè)73，74 ；思考題：72，73 氣一液反應（8學時） 均相中氣泡的生成機理；例：碳氧反應；非均相氣泡生成機理；活性氣隙的最大半徑；氣泡長大與上升動力學機理。 1）碳氧反應機理 2）碳氧反應動力學模型第120學時作業(yè)763）碳氧反應動力學模型舉例 1)吹氬冶煉超低碳不銹鋼碳氧反應機理2)吹氬冶煉超低碳不銹鋼碳氧反應模型（1）第222學時作業(yè)77； 思考題74 3)吹氬冶煉超低碳不銹鋼碳氧反應模型（2）4)吹氬脫氫過程動力學 第224學時作業(yè)78 ；思考題75 液一液反應（4學時） 第226學時作業(yè)79例：錳氧化反應動力學 第228學時作業(yè)710 ；思考題76，77 液－固反應（2學時）固液相反應特點；固液相反應機理；實例介紹：爐渣耐火材料反應實例 第230學時作業(yè)711； 思考題：78模塊二 冶金物理化學實驗教學（24學時)（一）課程設(shè)計的思想、效果以及課程目標 基于冶金物理化學學科特點和學生培養(yǎng)目標，即培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實，綜合素質(zhì)高，實踐能力強，具有創(chuàng)新精神，適應社會發(fā)展需要的高水平研究型創(chuàng)新人才，不僅需要傳授給學生冶金物理化學的理論知識，更要培養(yǎng)學生的工程實踐能力和科技創(chuàng)新能力。根據(jù)冶金物理化學教學大綱，按照學生培養(yǎng)目標，密切結(jié)合冶金物理化學的特點，切實把握理論教學、實踐教學和科技創(chuàng)新環(huán)節(jié)，注重相互之間的聯(lián)系與結(jié)合，科學地設(shè)計實驗教學內(nèi)容。教學內(nèi)容重點體現(xiàn)在本科生綜合能力、實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)與提高方面。在基礎(chǔ)層次培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，加強綜合層次和創(chuàng)新層次的能力培養(yǎng)的教學體系。將實踐教學與創(chuàng)新教育結(jié)合，把實踐教學作為創(chuàng)新精神與工程能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，達到培養(yǎng)學生綜合能力的目的。由于課堂教學和實驗教學進度一致，使得實驗內(nèi)容與課堂教學的重點、難點相互呼應。實驗課程效果多年來，學院“211” 工程建設(shè)實驗室投入資金2000萬元，建成了符合當前世界冶金科技發(fā)展趨勢的“現(xiàn)代冶金技術(shù)實驗室”、“高溫物理化學實驗室”兩個特色、優(yōu)勢明顯的高水平實驗室，形成了從事冶金技術(shù)和現(xiàn)代冶金學科領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、進行冶金工藝改造和研究開發(fā)冶金新工藝等方面科學研究和教學基地。目前已建立了軟、硬件條件良好的完善實踐教學體系。課程目標通過冶金物理化學實踐教學活動的學習與鍛煉，為后續(xù)的其他專業(yè)課程學習打好扎實的實踐基礎(chǔ)；提高學生實踐動手能力與理論聯(lián)系實際的能力，分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力，達到培養(yǎng)高水平研究型人才、工程型人才的目標。這部分進行的教學改革是：為了充分發(fā)揮部分同學的潛能，在每個實驗后均有相應的拓展實驗訓練內(nèi)容，以供優(yōu)秀的學生在業(yè)余時間選擇練習。子模塊三：進一步培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際、科研創(chuàng)新能力，將科研成果、科研思路、新型實驗裝備和新的實驗技術(shù)和方法引入到課程教學內(nèi)容中，拓寬課程內(nèi)容和方法，達到培養(yǎng)學生綜合能力的目的，設(shè)計了四個選作實驗，每個實驗4學時，共計16學時。提高學生的動手能力、綜合運用知識的能力。（2）自己制作一個單鉑銠熱電偶；（3）氬氣脫水、脫氧、脫除CO