02481 物理化学（三）

　　高纲1124

　　江苏省高等教育自学考试大纲

　　02481 物理化学(三)

　　南京工业大学编

　　江苏省高等教育自学考试委员会办公室

　　一、课程性质及其设置目的与要求

　　(一)课程性质和特点

　　物理化学(三)课程是我省高等教育自学考试化工工艺专业的一门重要的基础课程，其任务是培养应考者系统地学习物理化学的基本知识，为满足后续课程及专业课程对物理化学知识的需要，本课程重点介绍基本概念、基本理论和基本计算，为应用化学在我国的发展与利用培养专门的管理人才。

　　(二)本课程的基本要求

　　本课程共分为九章，内容包括：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、界面现象和化学动力学。通过对本书的学习，要求应考者对物理化学有一个全面和正确的了解。具体应达到以下要求：

　　1、了解物理化学的发展过程、现状和发展趋势，尤其是它在科技发展中的地位与作用;

　　2、理解并掌握物理化学的理论基础和基本原理;

　　3、掌握物理化学解决问题的基本方法并能应用到具体实际问题中。

　　(三)本课程与相关课程的联系

　　物理化学课程通过热力学、动力学的学习，使学生掌握研究一般物理化学变化的方法。物理化学是一门逻辑推理性很强的学科，必须勤于思考，并且认真推理。要学好物理化学，学生应具有一定高等数学、无机化学、有机化学等知识。

　　二、课程内容与考核目标

　　第一章 气体的pVT 关系

　　(一)课程内容

　　本章简要介绍了理想气体状态方程、气体的液化、真实气体状态方程和对应状态原理等方面的知识。

　　(二)学习要求

　　了解低压时气体的三个经验定律，了解压缩因子图的应用与意义。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、领会：实际气体的液化及临界参数、液体的饱和蒸气压等概念;

　　2、熟练掌握：1.理想气体的概念与特征;2.灵活运用分压定律和分体积定律;3.影响范德华方程中常数的因素和常数的单位;4.液体的饱和蒸气压的概念及其影响因素;5.液化的方法;6.压缩因子概念;7.对比参数的概念。

　　第二章　　热力学第一定律

　　(一)课程内容

　　本章主要介绍了热力学基本概念、热力学第一定律、恒容热与恒压热及焓、摩尔热容、相变焓、化学反应焓、标准摩尔反应焓的计算、可逆过程和节流膨胀等方面的知识。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解热力学第一定律、相变焓、化学反应焓等知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：运用热力学第一定律计算理想气体pVT变化过程、相变过程以及化学反应过程中的热、功、热力学能和焓变。

　　2、熟练掌握：1.强度性质与广度性质的概念;2.系统的分类;3.平衡状态的特征;4.热与功的概念;5.反应进度;6.热力学第一定律的文字叙述与公式;7.理想气体的摩尔定容热容和摩尔定压热容;8.化学反应的摩尔等容热(摩尔热力学能)与摩尔等压热(摩尔焓)的关系;9.基希霍夫公式;10.可逆体积功的概念与特征;11.节流膨胀。

　　第三章　　热力学第二定律

　　(一)课程内容

　　本章介绍了热力学第二定律、卡诺循环与卡诺定理、熵与克劳修斯不等式、熵变的计算、热力学第三定律、亥姆霍兹函数与吉布斯函数、热力学基本方程、麦克斯韦关系式和热力学第二定律在单组分系统相平衡中的应用等内容。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解热力学第二定律、熵的概念、亥姆霍兹函数与吉布斯函数等知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：运用热力学第二定律计算理想气体pVT变化过程、相变过程以及化学反应过程中的熵变、亥姆霍兹函数变化值与吉布斯函数变化值。

　　2、熟练掌握：1.卡诺热机工作原理与热机效率;2.热力学第二、第三定律的文字叙述与公式;3.熵判据、亥姆霍兹函数判据与吉布斯函数判据的适用条件;4.由热力学基本方程简单推导对应系数关系式与麦克斯韦关系式;5.克拉佩龙方程推导克—克方程的基本假说与克—克方程。

　　第四章　　多组分系统热力学

　　(一)课程内容

　　本章介绍了偏摩尔量、化学势、气体组分的化学势、逸度与逸度因子、拉乌尔定律和亨利定律、理想液态混合物、理想稀溶液、活度与活度因子以及稀溶液的依数性等内容。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解偏摩尔量、化学势和稀溶液的依数性等知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：运用拉乌尔定律和稀溶液的依数性进行计算。

　　2、熟练掌握：1. 用不同的热力学性质定义偏摩尔量;2. 用不同的热力学性质定义化学势;3. 单组分系统相变过程化学势大小的比较;4. 吉布斯-杜亥姆公式;5.理想液态混合物的概念、宏观与微观上的特征;6. 依数性的概念;7.影响亨利常数、凝固点下降常数和沸点升高常数的因素。

　　第五章　　化学平衡

　　(一)课程内容

　　本章介绍了化学反应的方向及平衡条件、理想气体反应的等温方程及标准平衡常数、平衡常数及平衡组成的计算、温度对平衡常数的影响、其它因素对平衡移动的影响、同时反应平衡组成的计算、真实气体反应的化学平衡、混合物和溶液中的化学平衡等内容。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解平衡常数、平衡组成的计算及影响平衡移动的因素等知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：运用平衡常数进行平衡组成的计算。

　　2、熟练掌握：1. 标准平衡常数的书写;2.不同形式方程式之间标准平衡常数的关系;3. 运用分压商与平衡常数大小的比较判断化学反应的方向;4. 影响平衡移动的因素;5. 化学反应标准摩尔反应吉布斯函变计算的方法。

　　第六章　　相平衡

　　(一)课程内容

　　本章介绍了相律、单组分系统相图、二组分系统理想液态混合物的气-液平衡相图、二组分真实液态混合物的气-液平衡相图、二组分液态部分互溶和完全不互溶系统的气-液平衡相图、二组分固态不互溶系统液-固相图、生成化合物的二组分凝聚系统相图、二组分固态互溶系统液固平衡相图、三组分系统液-液平衡相图。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解各类平衡相图的基本知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：分析各种二组分凝聚系统相图。

　　2、熟练掌握：1.相数、组分数和自由度数的计算;2.杠杆原理及应用;3.最大正偏差和最大负偏差在p-x和T-x 相图上的互换;4.精馏原理。

　　第七章　　电化学

　　(一)课程内容

　　本章介绍了法拉第定律、离子的迁移数、电导、电导率和摩尔电导率、德拜-休克尔极限公式、可逆电池及其电动势的测定、原电池热力学、电极电势和液体接界点势、电极的种类、原电池的设计、分解电压、极化作用、电解反应等内容。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解电解质溶液、原电池和电解池的基本知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：原电池热力学的计算与运用Nernst方程进行计算。

　　2、熟练掌握：1.原电池与电解池的区别;2. 迁移数的概念及其与离子运动速率的关系;3.极限摩尔电导率、离子独立运动定律及其应用;4. 电导测定的应用;5. 离子强度的计算;6. 可逆电池的概念;7. 标准氢电极;8. 盐桥的相关知识;9.同种元素不同价态离子间标准电极电势的计算;10.极化的概念。

　　第八章　　界面现象

　　(一)课程内容

　　本章介绍了界面张力、弯曲液面的附加压力、固体表面的吸附、液-固表面、溶液表面等内容。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解界面张力、固体表面的吸附和溶液表面的基本知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：运用开尔文公式进行有关计算。

　　2、熟练掌握：1. 界面张力的概念及其影响因素;2. 润湿的概念及其分类;3. 吸附过程的热力学以及物理吸附与化学吸附的区别;4. 亚稳态状的概念;5. Langmuir吸附理论的相关知识;6.溶液中的正负吸附概念。

　　第九章　　化学动力学

　　(一)课程内容

　　本章介绍了化学反应的反应速率及速率方程、速率方程的积分形式、速率方程的确定、温度对反应速率的影响活化能、典型复合反应、复合反应速率的近似处理法、链反应、碰撞理论、过渡状态理论等内容。

　　(二)学习要求

　　通过本章的学习，要求深刻理解化学反应的反应速率及速率方程的基本知识。

　　(三)考核知识点和考核要求

　　1、学会：有关动力学的计算。

　　2、熟练掌握：1. 同一化学反应中不同物质的反应速率及其速率常数的内在关系;2. 几种简单级数反应的基本特征;3. 级数确定的常用方法及确定级数;4. 活化能的概念;5. 阿伦尼乌斯方程;6. 链反应的特征。

　　附录 题型示例

　　一、 单项选择题：

　　在体积

　　A.

　　C.　　　　　　　　　 　　D.

　　二、 填空题：

　　在一定温度与压力下，气体在固体表面的吸附过程DG0.(填>、=或<)

　　三、 判断改错题

　　在理想气体的恒温膨胀过程中，可逆过程时系统对环境作功最小。

　　四、 简答题：

　　分别叙述热力学第二定律的开尔文说法和克劳修斯叙述。

　　五、 证明题

　　用热力学基本方程证明：

　　六、 计算题：

　　298.15时，电池| | | | 的电动势，温度系数为。试写出电池反应，并计算电池得失1电子时的