一、参考书
[1]傅献彩等.物理化学(第五版),高等教育出版社,2005年。
[2]沈文霞.物理化学核心教程,科学出版社,2004年物理化学。
[3]天津大学物理化学教研室.物理化学(第五版).高等教育出版社,2009年。
二、考试大纲(物理化学部分)
第一章热力学第一定律及其应用
要求:掌握热力学基本概念、热力学第一定律及其在化学中的应用。
难点:热力学性质、状态函数、热力学能、功和热
第一节热力学基本概念
一、体系和环境
二、体系的性质和状态
三、状态方程
四、过程与途径
五、热与功
第二节热力学第一定律
一、能量守恒与转化定律
二、热力学第一定律
三、内能
第三节可逆过程和不可逆过程
一、体积功(P-V功)
二、可逆过程与不可逆过程
第四节焓
第五节热容
第六节热力学第一定律对理想气体的应用
一、理想气体的内能和焓——盖•吕萨克-焦耳实验
二、理想气体的Cp与Cv之差
三、理想气体的过程方程式与功
四、理想气体的卡诺循环
第七节热力学第一定律对实际气体的应用
一、节流过程与焦耳—汤姆逊系数
二、实际气体的内能和焓
第八节热化学
一、热化学
二、化学反应的热效应——等压热效应和等容热效应
三、反应进度与反应的摩尔焓变
四、热化学方程式
第九节化学反应的热效应的几种计算法
一、化合物的生成焓和反应的热效应
二、键焓与化学反应的热效应
三、离子生成焓
四、燃烧焓
第十节热化学基本定律及其应用
一、盖斯定律
二、基尔霍夫定律——反应热与温度的关系
三、绝热反应——最高火焰温度的计算
第二章热力学第二定律
要求:掌握化学变化和物理变化过程的自发判断依据和平衡条件,掌握热力学函数之间的关系。
难点:克劳修斯不等式的应用和热力学函数之间的关系
第一节热力学第二定律
一、自发过程
二、自发变化的共同特征——不可逆性
三、热力学第二定律
第二节卡诺定律
第三节熵
第四节克劳修斯不等式与熵增加原理
一、克劳修斯不等式
二、熵增加原理与能量退化原理
第五节熵变的计算
第六节热力学第二定律的本质和熵的统计学意义
一、热力学第二定律的本质
二、熵和热力学概率——玻尔兹曼公式
第七节热力学第三定律和规定熵
一、热力学第三定律
二、规定熵
三、化学反应熵变的计算
第八节亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能
一、亥姆霍兹自由能
二、吉布斯自由能
第九节变化的方向和平衡条件
第十节ΔG的计算示例
一、物理变化中的ΔG
二、化学变化中ΔrGm——化学等温式
第十一节恒定组成体系的热力学关系式
一、热力学基本关系式
二、对应系数关系式和麦克斯韦关系式
三、吉布斯-亥姆霍兹方程——吉布斯自由能与温度的关系
四、吉布斯自由能与压力的关系
第十二节多组分体系中的偏摩尔量和化学势
一、偏摩尔量
二、化学势
三、化学势与温度压力的关系
第三章溶液-多组分热力学在溶液中的应用
要求:熟悉溶液中各组分的化学势,掌握利用化学势求算多组分体系热力学性质的方法和思路,了解稀溶液的依数性及其用途。
难点:各组分化学势的表达式及其物理含义
第一节引言
一、溶液的定义
二、溶液的分类
三、溶液的组成表示法
四、解决溶液问题的重要工具——偏摩尔量和化学势
第二节溶液组成的表示法
第三节稀溶液中的两个经验定律
一、拉乌尔定律
二、亨利定律
第四节混合气体中各组分的化学势
一、理想气体的化学势
二、非理想气体的化学势—逸度概念
三、纯实际气体逸度的计算
第五节理想溶液
一、理想溶液的定义
二、理想溶液中各组分的化学势
三、理想溶液的热力学性质
第六节稀溶液中各组分的化学势
一、稀溶液中各组分的化学势
二、稀溶液的依数性(沸点升高、凝固点降低和渗透压)
第七节非理想溶液
一、非理想溶液中各组分的化学势
二、非理想溶液中的标准态
三、非理想溶液中溶质化学势的表示法
第四章相平衡
要求:了解多相体系的状态如何随温度、压力、浓度等变量改变而发生变化,熟悉识别单组分和两组分体系相图,了解相图在金属冶炼、天然或人工合成熔盐体系、天然盐类的开发、利用、分立、提纯方面的重要意义。
难点:相律的应用和识别相图
第一节引言
第二节相律
一、基本概念
二、相律的推导
三、相律的使用
第三节单组分体系的相平衡和相图
第四节克拉伯龙方程
一、克拉伯龙方程
二、液-气和固-气平衡
第五节二组分体系相图及其应用
一、双液体系相图(完全互溶的双液体系,杠杆规则,精馏,杜亥姆—马居耳方程及其应用),部分互溶的双液体系,完全不互溶的双液体系
二、固液体系相图固相完全不互溶的二组分固液体系,形成固溶体的二组分固液体系,二组分固液体系相图的一些规律
第五章化学平衡
要求:了解化学平衡常数的表达、测定和相关计算,影响化学平衡的因素及其影响,掌握利用平衡相关知识解决化学反应实际问题。
难点:化学反应等温式
第一节引言
第二节化学反应的平衡条件和亲和势
一、化学反应的平衡条件
二、化学反应的亲和势
第三节化学反应等温式和化学平衡常数
一、化学反应等温式
二、溶液中的反应平衡常数
第四节平衡常数的表示式
一、理想气体反应的平衡常数
二、气相反应的经验平衡常数的几种表示法
三、用活度表示的平衡常数
四、复相化学平衡常数
第五节平衡常数的测定和平衡转化率的计算
一、平衡常数的直接测定
二、关于平衡常数和转化率的计算
第六节标准摩尔生成吉布斯自由能
一、标准状态下反应的吉布斯自由能变化值
二、标准摩尔生成吉布斯自由能
第七节温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响
一、温度对化学平衡的影响
二、压力对化学平衡的影响
三、惰性气体对化学平衡的影响
第六章电解质溶液
要求:掌握电解质溶液基本理论和性质。
难点:电导、电导率、摩尔电导率,电导测定的应用
第一节引言
第二节电化学基本概念和法拉第定律
一、基本概念
二、法拉第定律
第三节电解质溶液的电导
一、电导、电导率、摩尔电导率
二、电导的测定、电导率及摩尔电导率的计算
三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系
四、离子独立移动定律和离子的摩尔电导率
第四节离子的迁移
一、离子的迁移数及其测定方法
二、离子迁移率—淌度
第五节离子迁移率、迁移数与离子摩尔电导率的关系
一、迁移数与迁移率的关系
二、电离度、摩尔电导率、离子摩尔电导率与离子迁移率
三、离子摩尔电导率与迁移数
第六节电导测定的一些应用
一、检验水的纯度
二、求弱电解质的电离度和电离常数
三、测定难溶盐的溶解度
四、电导滴定
第七节强电解质溶液的活度和活度系数
一、溶液中电解质的活度与活度系数
二、强电解质的离子平均活度系数与离子强度的关系
第七章可逆电池的电动势及其应用
要求:掌握可逆电池的构成、电池电动势的测定和应用及相应的热力学关系。
难点:可逆电池的构成和可逆电动势的测定,可逆电池热力学,电极电势φ,浓差电池和液体接界电势,电动势测定的应用
第一节引言
第二节可逆电池的构成和可逆电动势的测定
一、可逆电池必须具备的条件
二、可逆电极的种类
三、可逆电池电动势的测定
第三节可逆电池的书写方法和电动势的取号
一、可逆电池的书写方法
二、可逆电池电动势的取号
三、根据电池符号些电池反应
四、根据化学反应设计电池、写出电池符号
第四节可逆电池热力学
一、可逆电池的电动势与参加反应物质活度的关系
二、可逆电池电动势与平衡常数的关系
三、电动势及其温度系数与rHm和rSm的关系
第五节电动势产生的机理
一、电极与电解质溶液界面间电势差的形成-双电层理论
二、接触电势
三、液体接界电势
四、电动势的产生
第六节电极电势φ
一、标准氢电极和标准电极电势
二、任意电极的电极电势及其符号
三、电极电势的能斯特公式
四、电极电势与电池电动势的关系
第七节各种类型电池电动势的计算
一、单液化学电池
二、双液化学电池
三、浓差电池
四、液接电势的计算公式
第八节电动势测定的应用
一、计算平衡常数
二、判断反应趋势
三、测定活度系数
四、计算难溶盐的溶度积
五、测定pH值
第八章电解与极化作用
要求:掌握实际电极过程的特点以及电解池的构成、工作原理和实际应用。
难点:分解电压,极化作用,电解时电极上的反应
第一节引言
第二节分解电压
第三节极化作用
一、电极的极化
二、超电势ƞ
三、超电势的测定与极化曲线
第四节电解时电极上的反应
一、阴极反应
二、阳极反应
第五节金属的腐蚀与防腐
一、金属的电化学腐蚀
二、金属的防腐
三、金属的钝化
第六节化学电源
第九章化学动力学基础
要求:掌握处理化学反应速率问题的方法,熟悉化学反应历程的推导方法。
难点:化学反应的速率方程,具有简单级数反应的速率方程,影响反应速率因素,拟定反应机理的一般方法,碰撞理论,过渡状态理论
第一节引言
第二节基本概念和经验关系式
一、化学反应速率表示法
二、基元反应与非基元反应
三、化学反应的速率方程
四、反应级数反应的速率常数
第三节简单级数反应
一、一级反应
二、二级反应
三、三级反应
四、零级反应
第四节实验方法和速率方程的确定
一、物理性质和浓度的关系
二、速率方程的确定
第五节复杂反应
一、对峙反应
二、平行反应
三、连续反应
四、拟定反应机理的一般方法
第六节化学反应速率理论
一、温度对反应速率的影响-Arrhenius理论
二、碰撞理论
三、单分子反应理论
四、过渡状态理论
第七节溶液中的反应
一、溶剂效应
二、扩散控制反应和活化控制反应
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