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物理化学(二) | MOOC中国 - 慕课改变你,你改变世界

物理化学(二)

这是一门务实于教学效果的物理化学慕课,适于课前预习、同步温习、考研复习。在这里,你可身临其境,有效地接受老师的讲解和启发,快捷而系统地学习物理化学内容,突破难点,掌握重点,奠定分析和解决问题…

国家精品化学
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大连理工大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 14
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

物理化学是化学化工专业大类基础必修课,研究生入学考试专业基础课,非化工专业少学时必修课。大连理工大学物理化学课程于2008年获评国家精品课程,2014年获评国家精品资源共享课程。课程教学团队集多年丰富的教学经验,依托“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《基础物理化学》(第二版),精心设计制作了物理化学(一)、(二)MOOC,两者独立运行,分别为学习者提供最有效的教学方式和环境,为学习者授予学分。本课程2017年被认定为首批国家精品在线开放课程。

物理化学(二)涵盖化学动力学、界面化学、光化学反应、电化学、统计热力学初步,共五部分内容。通过学习化学动力学,掌握研究与控制化学反应速率和反应历程的方法;进而应用热力学和动力学的研究方法,处理高度分散系统、光化学和电化学反应系统的具体问题,为后续专业课程奠定基础。了解用统计热力学基本原理解决从微观到宏观系统性质的方法。课程视频短小,重点突出,总结性强;讲练结合,分析透彻,能够切实提高思维能力和运用能力。

课程大纲

01
物理化学(二)导论
课时
课程导学
02

第五章 界面化学
1. 理解表面张力与表面能的概念。2. 理解与应用Laplace公式、Kelvin方程、Young方程,能够用弯曲液面产生的附加压强、以及弯曲液面饱和蒸气压与曲率半径的关系,分析和解释纯液体的一些表面现象。3. 会分析物质存在亚稳态的原因。4. 会判断液体在固体表面润湿与否,及在液体或固体表面铺展情况。5. 能够应用吉布斯吸附定温式分析解释溶液界面吸附现象。6. 理解物理吸附和化学吸附。掌握兰缪尔单分子层吸附理论的基本假设及吸附定温式的推导。能够应用兰缪尔吸附方程,依据L-H机理或E-R机理处理多相催化反应动力学。7. 了解分散系统的分类、胶体分散系统的定义及主要特征。理解双电层理论、溶胶的胶团结构,了解溶胶的电学性质。理解溶胶的稳定性,会分析电解质对溶胶的聚沉作用。
课时
5.1 表面张力和表面能
5.2 液体表面的热力学性质
5.3 物质的亚稳态
5.4 表面铺展与润湿
5.5 溶液表面的吸附
5.6 固体表面对气体的吸附
5.7 溶胶
03

第六章 化学动力学
1. 了解化学动力学的基本内容及发展。2. 理解化学反应转化速率、定容反应速率的定义,用不同反应参与物表示的反应物消耗速率、产物增长速率间的关系,以及反应速率常数、反应级数的概念。会写一级、二级和零级反应的微分速率方程。3. 掌握积分速率方程及其动力学特征(直线关系,半衰期,速率系数的单位);速率方程中各物理量的计算。4. 会应用积分法、微分法、半衰期法及隔离法等建立反应的速率方程,确定反应级数。5. 理解元反应的概念、反应分子数,会应用元反应的质量作用定律。6. 掌握阿仑尼乌斯方程的各种表示形式及其相关应用,理解反应的摩尔活化能和指前因子的定义、托尔曼对活化能的统计解释,掌握相关计算。7. 掌握平行反应、对行反应的主要特征及应用,了解连串反应及反应速率控制步骤的概念。8. 会应用稳态近似法、平衡态近似法推导或证明复杂反应机理的速率方程,推导表观活化能与元反应活化能的关系。9. 了解元反应的简单碰撞理论和活化络合物理论(过渡态理论)的模型假设和基本要点。阈能、概率因子的概念;过渡状态、势能面、鞍点、能量最低反应途径。10. 了解催化作用的共同特征。催化剂的构成、活性中心等概念。11. 会推导气-固相催化反应的动力学方程,计算表观活化能。12. 了解液相反应的基本特点,笼效应的概念。13. 了解链反应的特点和分类。
课时
6.1 化学动力学概述
6.2 化学反应速率
6.3 积分反应速率方程
6.4 建立反应速率方程的方法
6.5 元反应与质量作用定律
6.6 温度对反应速率的影响
6.7 典型复合反应
6.8 复合反应近似处理方法
6.9 元反应速率理论
6.10 催化剂对反应的影响
6.11 气-固相催化反应
6.12 液相反应
6.13 链反应
04

第七章 光化学反应
1. 理解光化学基本定律、光能与光化学反应平衡的概念。会表达光化学反应平衡常数。2. 了解光化学的量子效率及温度对光化学反应速率的影响。
课时
7.1-1 光化学反应及其特殊性
7.1-2 光化学定律
7.1-3 光化学反应进行方向的判据
7.1-4 光化学反应的平衡常数
7.2 光化学反应动力学
05

第八章 电化学
1. 掌握电化学基本概念及法拉第定律。2. 理解电解质溶液导电性质的物理量(电导率、摩尔电导率、离子迁移数)及离子独立移动定律。3. 理解电解质溶液的平均活度和平均活度因子。理解离子强度的概念,会运用德拜-休克尔极限公式计算。4. 理解可逆电池的概念。5. 了解电动势的产生机理,掌握电极电势及其计算。6. 掌握能斯特方程。掌握电池电动势的计算及其实际应用。7. 理解极化作用和超电势的概念。掌握电解时电极反应的竞争。
课时
8.1 电化学基本概念及法拉第定律
8.2 电解质溶液的导电性质
8.3 电解质溶液的热力学性质
8.4 可逆电池
8.5 电动势产生的机理与电极电势
8.6 电动势测定的应用
8.7 不可逆电极过程
06

第九章 统计热力学初步
1. 了解统计热力学研究的内容和方法。理解粒子态和系统微态的概念。掌握最概然分布的计算。2. 理解粒子的配分函数及其析因子性质。3. 会计算特定的(简单的)粒子配分函数。4. 理解统计热力学对理想气体系统的应用。
课时
9.1-1 基本概念
9.1-2 粒子态和系统的微态
9.1-3 最概然分布
9.1-4 一种分布所占有的系统微态数
9.2-1 玻尔兹曼分布
9.2-2 粒子的配分函数及其析因子性质
9.2-3 粒子配分函数能量零点的选择
9.3-1 粒子配分函数的计算
9.3-2 振动配分函数的计算
9.3-3 转动配分函数的计算
9.3-4 平动配分函数的计算
9.4 粒子配分函数与热力学函数的关系

预备知识

先修课程:“高等数学”“大学物理”“无机化学”“分析化学”课程。

参考资料

1.  王新平,王旭珍,王新葵编. 基础物理化学(第二版). 北京:高等教育出版社,2016.
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 
2.  王新葵,王旭珍,王新平编. 基础物理化学解题指导(第二版). 北京:高等教育出版社,2018.

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