一、參考書
[1]傅獻(xiàn)彩等.物理化學(xué)(第五版),高等教育出版社,2005年。
[2]沈文霞.物理化學(xué)核心教程,科學(xué)出版社,2004年物理化學(xué)。
[3]天津大學(xué)物理化學(xué)教研室.物理化學(xué)(第五版).高等教育出版社,2009年。
二、考試大綱(物理化學(xué)部分)
第一章熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用
要求:掌握熱力學(xué)基本概念、熱力學(xué)第一定律及其在化學(xué)中的應(yīng)用。
難點:熱力學(xué)性質(zhì)、狀態(tài)函數(shù)、熱力學(xué)能、功和熱
第一節(jié)熱力學(xué)基本概念
一、體系和環(huán)境
二、體系的性質(zhì)和狀態(tài)
三、狀態(tài)方程
四、過程與途徑
五、熱與功
第二節(jié)熱力學(xué)第一定律
一、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律
二、熱力學(xué)第一定律
三、內(nèi)能
第三節(jié)可逆過程和不可逆過程
一、體積功(P-V功)
二、可逆過程與不可逆過程
第四節(jié)焓
第五節(jié)熱容
第六節(jié)熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用
一、理想氣體的內(nèi)能和焓——蓋•呂薩克-焦耳實驗
二、理想氣體的Cp與Cv之差
三、理想氣體的過程方程式與功
四、理想氣體的卡諾循環(huán)
第七節(jié)熱力學(xué)第一定律對實際氣體的應(yīng)用
一、節(jié)流過程與焦耳—湯姆遜系數(shù)
二、實際氣體的內(nèi)能和焓
第八節(jié)熱化學(xué)
一、熱化學(xué)
二、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)——等壓熱效應(yīng)和等容熱效應(yīng)
三、反應(yīng)進(jìn)度與反應(yīng)的摩爾焓變
四、熱化學(xué)方程式
第九節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的幾種計算法
一、化合物的生成焓和反應(yīng)的熱效應(yīng)
二、鍵焓與化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
三、離子生成焓
四、燃燒焓
第十節(jié)熱化學(xué)基本定律及其應(yīng)用
一、蓋斯定律
二、基爾霍夫定律——反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系
三、絕熱反應(yīng)——最高火焰溫度的計算
第二章熱力學(xué)第二定律
要求:掌握化學(xué)變化和物理變化過程的自發(fā)判斷依據(jù)和平衡條件,掌握熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系。
難點:克勞修斯不等式的應(yīng)用和熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系
第一節(jié)熱力學(xué)第二定律
一、自發(fā)過程
二、自發(fā)變化的共同特征——不可逆性
三、熱力學(xué)第二定律
第二節(jié)卡諾定律
第三節(jié)熵
第四節(jié)克勞修斯不等式與熵增加原理
一、克勞修斯不等式
二、熵增加原理與能量退化原理
第五節(jié)熵變的計算
第六節(jié)熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)和熵的統(tǒng)計學(xué)意義
一、熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)
二、熵和熱力學(xué)概率——玻爾茲曼公式
第七節(jié)熱力學(xué)第三定律和規(guī)定熵
一、熱力學(xué)第三定律
二、規(guī)定熵
三、化學(xué)反應(yīng)熵變的計算
第八節(jié)亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能
一、亥姆霍茲自由能
二、吉布斯自由能
第九節(jié)變化的方向和平衡條件
第十節(jié)ΔG的計算示例
一、物理變化中的ΔG
二、化學(xué)變化中ΔrGm——化學(xué)等溫式
第十一節(jié)恒定組成體系的熱力學(xué)關(guān)系式
一、熱力學(xué)基本關(guān)系式
二、對應(yīng)系數(shù)關(guān)系式和麥克斯韋關(guān)系式
三、吉布斯-亥姆霍茲方程——吉布斯自由能與溫度的關(guān)系
四、吉布斯自由能與壓力的關(guān)系
第十二節(jié)多組分體系中的偏摩爾量和化學(xué)勢
一、偏摩爾量
二、化學(xué)勢
三、化學(xué)勢與溫度壓力的關(guān)系
第三章溶液-多組分熱力學(xué)在溶液中的應(yīng)用
要求:熟悉溶液中各組分的化學(xué)勢,掌握利用化學(xué)勢求算多組分體系熱力學(xué)性質(zhì)的方法和思路,了解稀溶液的依數(shù)性及其用途。
難點:各組分化學(xué)勢的表達(dá)式及其物理含義
第一節(jié)引言
一、溶液的定義
二、溶液的分類
三、溶液的組成表示法
四、解決溶液問題的重要工具——偏摩爾量和化學(xué)勢
第二節(jié)溶液組成的表示法
第三節(jié)稀溶液中的兩個經(jīng)驗定律
一、拉烏爾定律
二、亨利定律
第四節(jié)混合氣體中各組分的化學(xué)勢
一、理想氣體的化學(xué)勢
二、非理想氣體的化學(xué)勢—逸度概念
三、純實際氣體逸度的計算
第五節(jié)理想溶液
一、理想溶液的定義
二、理想溶液中各組分的化學(xué)勢
三、理想溶液的熱力學(xué)性質(zhì)
第六節(jié)稀溶液中各組分的化學(xué)勢
一、稀溶液中各組分的化學(xué)勢
二、稀溶液的依數(shù)性(沸點升高、凝固點降低和滲透壓)
第七節(jié)非理想溶液
一、非理想溶液中各組分的化學(xué)勢
二、非理想溶液中的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)
三、非理想溶液中溶質(zhì)化學(xué)勢的表示法
第四章相平衡
要求:了解多相體系的狀態(tài)如何隨溫度、壓力、濃度等變量改變而發(fā)生變化,熟悉識別單組分和兩組分體系相圖,了解相圖在金屬冶煉、天然或人工合成熔鹽體系、天然鹽類的開發(fā)、利用、分立、提純方面的重要意義。
難點:相律的應(yīng)用和識別相圖
第一節(jié)引言
第二節(jié)相律
一、基本概念
二、相律的推導(dǎo)
三、相律的使用
第三節(jié)單組分體系的相平衡和相圖
第四節(jié)克拉伯龍方程
一、克拉伯龍方程
二、液-氣和固-氣平衡
第五節(jié)二組分體系相圖及其應(yīng)用
一、雙液體系相圖(完全互溶的雙液體系,杠桿規(guī)則,精餾,杜亥姆—馬居耳方程及其應(yīng)用),部分互溶的雙液體系,完全不互溶的雙液體系
二、固液體系相圖固相完全不互溶的二組分固液體系,形成固溶體的二組分固液體系,二組分固液體系相圖的一些規(guī)律
第五章化學(xué)平衡
要求:了解化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)、測定和相關(guān)計算,影響化學(xué)平衡的因素及其影響,掌握利用平衡相關(guān)知識解決化學(xué)反應(yīng)實際問題。
難點:化學(xué)反應(yīng)等溫式
第一節(jié)引言
第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的平衡條件和親和勢
一、化學(xué)反應(yīng)的平衡條件
二、化學(xué)反應(yīng)的親和勢
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)等溫式和化學(xué)平衡常數(shù)
一、化學(xué)反應(yīng)等溫式
二、溶液中的反應(yīng)平衡常數(shù)
第四節(jié)平衡常數(shù)的表示式
一、理想氣體反應(yīng)的平衡常數(shù)
二、氣相反應(yīng)的經(jīng)驗平衡常數(shù)的幾種表示法
三、用活度表示的平衡常數(shù)
四、復(fù)相化學(xué)平衡常數(shù)
第五節(jié)平衡常數(shù)的測定和平衡轉(zhuǎn)化率的計算
一、平衡常數(shù)的直接測定
二、關(guān)于平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算
第六節(jié)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能
一、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)的吉布斯自由能變化值
二、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能
第七節(jié)溫度、壓力及惰性氣體對化學(xué)平衡的影響
一、溫度對化學(xué)平衡的影響
二、壓力對化學(xué)平衡的影響
三、惰性氣體對化學(xué)平衡的影響
第六章電解質(zhì)溶液
要求:掌握電解質(zhì)溶液基本理論和性質(zhì)。
難點:電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率,電導(dǎo)測定的應(yīng)用
第一節(jié)引言
第二節(jié)電化學(xué)基本概念和法拉第定律
一、基本概念
二、法拉第定律
第三節(jié)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)
一、電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率
二、電導(dǎo)的測定、電導(dǎo)率及摩爾電導(dǎo)率的計算
三、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系
四、離子獨立移動定律和離子的摩爾電導(dǎo)率
第四節(jié)離子的遷移
一、離子的遷移數(shù)及其測定方法
二、離子遷移率—淌度
第五節(jié)離子遷移率、遷移數(shù)與離子摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系
一、遷移數(shù)與遷移率的關(guān)系
二、電離度、摩爾電導(dǎo)率、離子摩爾電導(dǎo)率與離子遷移率
三、離子摩爾電導(dǎo)率與遷移數(shù)
第六節(jié)電導(dǎo)測定的一些應(yīng)用
一、檢驗水的純度
二、求弱電解質(zhì)的電離度和電離常數(shù)
三、測定難溶鹽的溶解度
四、電導(dǎo)滴定
第七節(jié)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的活度和活度系數(shù)
一、溶液中電解質(zhì)的活度與活度系數(shù)
二、強(qiáng)電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)與離子強(qiáng)度的關(guān)系
第七章可逆電池的電動勢及其應(yīng)用
要求:掌握可逆電池的構(gòu)成、電池電動勢的測定和應(yīng)用及相應(yīng)的熱力學(xué)關(guān)系。
難點:可逆電池的構(gòu)成和可逆電動勢的測定,可逆電池?zé)崃W(xué),電極電勢φ,濃差電池和液體接界電勢,電動勢測定的應(yīng)用
第一節(jié)引言
第二節(jié)可逆電池的構(gòu)成和可逆電動勢的測定
一、可逆電池必須具備的條件
二、可逆電極的種類
三、可逆電池電動勢的測定
第三節(jié)可逆電池的書寫方法和電動勢的取號
一、可逆電池的書寫方法
二、可逆電池電動勢的取號
三、根據(jù)電池符號些電池反應(yīng)
四、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計電池、寫出電池符號
第四節(jié)可逆電池?zé)崃W(xué)
一、可逆電池的電動勢與參加反應(yīng)物質(zhì)活度的關(guān)系
二、可逆電池電動勢與平衡常數(shù)的關(guān)系
三、電動勢及其溫度系數(shù)與rHm和rSm的關(guān)系
第五節(jié)電動勢產(chǎn)生的機(jī)理
一、電極與電解質(zhì)溶液界面間電勢差的形成-雙電層理論
二、接觸電勢
三、液體接界電勢
四、電動勢的產(chǎn)生
第六節(jié)電極電勢φ
一、標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢
二、任意電極的電極電勢及其符號
三、電極電勢的能斯特公式
四、電極電勢與電池電動勢的關(guān)系
第七節(jié)各種類型電池電動勢的計算
一、單液化學(xué)電池
二、雙液化學(xué)電池
三、濃差電池
四、液接電勢的計算公式
第八節(jié)電動勢測定的應(yīng)用
一、計算平衡常數(shù)
二、判斷反應(yīng)趨勢
三、測定活度系數(shù)
四、計算難溶鹽的溶度積
五、測定pH值
第八章電解與極化作用
要求:掌握實際電極過程的特點以及電解池的構(gòu)成、工作原理和實際應(yīng)用。
難點:分解電壓,極化作用,電解時電極上的反應(yīng)
第一節(jié)引言
第二節(jié)分解電壓
第三節(jié)極化作用
一、電極的極化
二、超電勢?
三、超電勢的測定與極化曲線
第四節(jié)電解時電極上的反應(yīng)
一、陰極反應(yīng)
二、陽極反應(yīng)
第五節(jié)金屬的腐蝕與防腐
一、金屬的電化學(xué)腐蝕
二、金屬的防腐
三、金屬的鈍化
第六節(jié)化學(xué)電源
第九章化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)
要求:掌握處理化學(xué)反應(yīng)速率問題的方法,熟悉化學(xué)反應(yīng)歷程的推導(dǎo)方法。
難點:化學(xué)反應(yīng)的速率方程,具有簡單級數(shù)反應(yīng)的速率方程,影響反應(yīng)速率因素,擬定反應(yīng)機(jī)理的一般方法,碰撞理論,過渡狀態(tài)理論
第一節(jié)引言
第二節(jié)基本概念和經(jīng)驗關(guān)系式
一、化學(xué)反應(yīng)速率表示法
二、基元反應(yīng)與非基元反應(yīng)
三、化學(xué)反應(yīng)的速率方程
四、反應(yīng)級數(shù)反應(yīng)的速率常數(shù)
第三節(jié)簡單級數(shù)反應(yīng)
一、一級反應(yīng)
二、二級反應(yīng)
三、三級反應(yīng)
四、零級反應(yīng)
第四節(jié)實驗方法和速率方程的確定
一、物理性質(zhì)和濃度的關(guān)系
二、速率方程的確定
第五節(jié)復(fù)雜反應(yīng)
一、對峙反應(yīng)
二、平行反應(yīng)
三、連續(xù)反應(yīng)
四、擬定反應(yīng)機(jī)理的一般方法
第六節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率理論
一、溫度對反應(yīng)速率的影響-Arrhenius理論
二、碰撞理論
三、單分子反應(yīng)理論
四、過渡狀態(tài)理論
第七節(jié)溶液中的反應(yīng)
一、溶劑效應(yīng)
二、擴(kuò)散控制反應(yīng)和活化控制反應(yīng)
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