物理化学上教案.doc

物理化学(上)教案

任课教师： 王岩

授课班级： 生食、化材学院

课程总学时： 40

课程周学时： 3

上课周次： 14

基本教材：《物理化学》（天津大学编）

教学进度计划
章 节
计划课时
教学手段
备 注
第一章
(4学时)
第一节
4/3
多媒体
采用《物理化学多媒体教学软件》授课，含绪论2/3学时。
第二节
2/3
同上
采用《物理化学多媒体教学软件》授课
第三节
2/3
同上
同上
第四节
2/3
同上
同上
第五节
2/3
同上
同上
第二章
(8学时)
第一节
1
同上
同上
第六节
1
同上
同上
第二节
2/3
同上
同上
第三节
2/3
同上
同上
第五节
2/3
同上
同上
第四节
1
同上
同上
第七节
1
同上
同上
第九节
2/3
同上
同上
第十节
2/3
同上
同上
第十一节
2/3
同上
同上
第三章
第一节
1
同上
同上
第二节
1
同上
同上
第三节
2/3
同上
同上
第三章
（10学时）
第四节
2/3
同上
同上
第五节
2/3
同上
同上
第六节
1
同上
同上
第七节
1
同上
同上
第八节
1
同上
同上
第九节
1
同上
同上
第十节
(含习题课)
2
同上
同上
第四章
（6学时）
第一节
1/3
同上
同上
第一节
1/3
同上
同上
第二节
1/3
同上
同上
第三节
1/3
同上
同上
第四节
1/3
同上
同上
第五节
1/3
同上
同上
第六节
1/3
同上
同上
第七节
1/3
同上
同上
第八节
1/3
同上
同上
第九节
1/3
同上
同上
第五章
（6学时）
第一节
1
同上
同上
第二节
1
同上
同上
第三节
1
同上
同上
第四节
1
同上
同上

第五节
1
同上
同上
第六节
1
同上
同上
第六章
（8学时）
第一节
2/3
同上
同上
第二节
1
同上
同上
第三节
2/3
同上
同上
第四节
2/3
同上
同上
第五节
1
同上
同上
第七节
1
同上
同上
第八节
1
同上
同上
第九节
1
同上
同上
第十节
1
同上
同上

第1次课
课时：2学时
章节题目
绪论
第一章气体的pVT关系
§1-1 理想气体状态方程
§1-2 理想气体混合物
本 次 课
教学目标
本次课是本课程的第一次上课，首先，要介绍物理化学研究的内容和方法，以及如何学习本课程。学习气体在物理化学习学中的目的，向学生讲授理想气体状态方程导出，及讲清理想气体混合物两个定律应用及限制。
本 次 课
重点难点
重点：理想气体状态方程
难点：理想气体混合物的两个定律的理解及应用
教学基本内容设计：
由于本次课是物理化学的第一次课，所以应先讲一部分“绪论”的内容。
一、 什么是物理化学？
物理化学是从物理变化和化学变化的联系入手，
研究化学变化的规律的一门科学。
二、 物理化学的基体内容
（一） 化学热力学
（二） 统计热力学
（三） 化学动力学
（四） 结构化学
三、 物理化学的研究问题的方法及特点
实验采用物理实验的方法，推导过程中多采用数
学手段。
四、 如何学习好物理化学？
由于其研究方法的特殊性，要求学生有较好的
数、理、化的基础。要求学生在学习过程中重点注意所用的公式的适用条件。多作习题，帮助理解疑难。
第一章 气体的pVT性质
气体作为物质的一种状态，有易于压缩、分子间
力小，在特定条件（常温常压，视为理想气体）下可以用一个简单的方程来描述。是一个非常好的研究问题的系统。重点讲清理想气体的微观模型，以及推导出理想气体态状方程的三个定律的时代的局限性，和在特定条件下的意义。
混合理想气体的两个定律，道尔顿分压定律、阿玛格分体积定律。注意理想气体分压与实际气体分压的区别，理想气体分体积与实际气体分体积的不同之处。
备注:
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
条件允许应辅以一个学时的答疑时间。
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
小结：掌握理想气体状态方程及理想气体的微观模型
作业：（第一章习题）1、3、5。
预习：§1-3气体的液化及临界性质
§1-4真际气体状态方程
§1-5.对应状态原理及普遍化压缩因子图
第2次课
课时：2学时
章节
题目
第一章气体的pVT关系
§1-3气体的液化及临界性质
§1-4实际气体状态方程
§1-5.对应状态原理及普遍化压缩因子图
本 次 课
教学目标
使学生了解实际气体的液化及临界性质,真际气体状态方程以及对应状态原理和普遍化压缩因子图的使用
本 次 课
重点难点
1、实际气体的液化；2、液体的饱和蒸气压；压缩因子图的使用。
教学基本内容设计：
§1-3气体的液化及临界性质
在本节的内容中有几个重要的知识点要给学生讲清楚：
1、 实际气体的临界温度及临界状态
2、 实际气体在加压液化的过程中，有哪些特征？这些特征是由什么原因产生的
3、 液体的饱和蒸气压

§1-4实际气体状态方程
本节主要要从实际气体与理想气体的区别入手，向学生讲授实际气体的性质，重点通过范德华方程介绍真实气体的状态方程。注意：向学生讲清真实气体范德华方程的适用范围。

§1-5.对应状态原理及普遍化压缩因子图
从对应状态原理引出普遍化压缩因子图，通过例题实例给学生讲解普遍化压缩因子图的使用方法及其适用范围。

由于本章在这次课结束，对本章的内容进行小结，指出重点要求掌握。

备注:
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
条件允许应辅以一个学时的答疑时间。

参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
熟悉真实气体与理想气体的区别，了解实际气体的液化及临界性质,真际气体状态方程以及对应状态原理和普遍化压缩因子图的使用。
作业：（第一章习题）7、9、12、13、17、18
预习：第二章 热力学第一定律 §2-1 热力学基本概念

第3次课
课时：2学时
章节题目
第二章热力学第一定律
§2-1热力学基本概念
§2-6气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式
本 次 课
教学目标
通过课堂教学使学生掌握热力学基本概念, 气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式
本 次 课
重点难点
热力学基本概念， 气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式
教学基本内容设计：
第二章热力学第一定律

§2-1热力学基本概念
通过本节的学习使学生掌握物理化学中的基本概念和术语：系统与环境、封闭系统、隔离系统、敞开系统，过程与途径，热力学平衡态、热和功，热力学能（内能）等等概念。使用学生在今后的学习中熟练应用。

§2-6气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式
在本节中向学生详尽讲授气体的膨胀与压缩过程中，系统与环境之间的做功大小的情况。阐明可逆过程的特征和在膨胀过程系统对环境作功最大，压缩过程中环境对系统做功最小。
推导理想气体绝热可逆过程方程。
要向学生反复强调理想气体绝热可逆过程方程的适用条件。
该方程要求过程必须是：
1、 绝热可逆过程；
2、 气体为理想气体。
对于绝热不可逆过程，应采用热力学第一定律
式，建立恒等式求解始态、终态的温度。
备注：
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排一个学时的答疑时间。

参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
掌握热力学基本概念, 气体可逆膨胀压缩过程，理想气体绝热可逆过程方程式
作业：2、4、5、7
预习： §2-2热力学第一定律
§2-3 恒容热、恒压热，焓
§2-5焦耳实验，理想气体的热力学能、焓

第4次课
课时：2学时
章节题目
第二章 热力学第一定律
§2-2热力学第一定律
§2-3 恒容热、恒压热，焓
§2-5焦耳实验，理想气体的热力学能、焓
本 次 课
教学目标
掌握热力学第一定律。恒容热、恒压热，焓。理想气体的热力学能、焓
本 次 课
重点难点
重点：热力学第一定律，理想气体的热力学能。恒容热、恒压热，焓。
难点：恒容热、恒压热，焓
教学基本内容设计：

§2-2热力学第一定律
几种形式的热力学第一定律的表述。
隔离系统的能量不变。
第一类永动机是造出出来的。
重点讲解热力学第一定律数学表达式：
△U = Q + w

§2-3 恒容热、恒压热，焓
向学生讲授“热”虽然不是状态函数，但是，在特定的条件下具有状态函数的特征，如：恒压过程、恒容过程
1. 恒容过程的热与内能的关系，恒容过程的条件；
2. 恒压过程的热与内能的关系，恒压过程的条件。由恒压过程导出热力学状态函数焓；
3. 焓的物理意义：等于恒压过程的热，其绝对值无法测出。

§2-5焦耳实验，理想气体的热力学能、焓
由焦尔实验导出理想体气体的内能和焓只是温度的函数。

注意：上述结论只适用于理想气体pVT变化过程。对于发生相变和化学变化的过程不适用。
备注：
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排二个学时的答疑时间。

参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。
本次课小结
作业、预习等
掌握热力学第一定律。恒容热、恒压热，焓。理想气体的热力学能、焓
作业：(第二章习题)9、11、12、18、19、22、23
预习：§2-4热容，恒容变温过程、恒压变温过程
§2-7 相变化过程

第5次课
课时：2学时
章节题目
第二章 热力学第一定律
§2-4热容，恒容变温过程、恒压变温过程
§2-7 相变化过程
本 次 课
教学目标
掌握热容的概念及计算，能够计算恒容变温过程、恒压变温过程以及相变化过程的过程热和焓变
本 次 课
重点难点
重点：恒容变温过程、恒压变温过程，相变化过程的过程热和焓变的计算
难点：不可逆相变化过程的过程热的计算
教学基本内容设计：

§2-4热容，恒容变温过程、恒压变温过程
通过本节的内容的讲授，使学生掌握用热容计算（不发生相变化和化学变化过程）恒容变温过程、恒压变温过程的过程热及焓。
强调变温过程计算△U、△H的公式的适用条件和范围：

适用条件：
封闭系统，不发生相变，无化学变化的气体、液体、固体物质的变温过程。
§2-7 相变化过程
对于不可逆相变化过程的过程热的计算，要通过例题多进行讲解和演示。
掌握下列公式的的使用：

备注：
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排一个学时的答疑时间。

参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
掌握热容的概念，及通过习题的练习，掌握计算恒容变温过程、恒压变温过程以及相变化过程的内能、过程热、焓变。
作业：27、29、31、32
预习：§2-9化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
§2-10由标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
§2-11`节流膨胀与焦耳——汤姆逊效应

第 6 次课
课时 ：2 学时
章节题目
第二章 热力学第一定律
§2-9化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
本 次 课
教学目标
1、掌握化学计量数、化学进度的概念及基意义，掌握标准摩尔反应焓的计算方法及其随温度的变化，掌握基尔霍夫公式。2、了解摩尔反应焓与标准摩尔反应焓的差别与关系。了解节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应
本 次 课
重点难点
标准摩尔反应焓的计算。

教学基本内容设计：
§2-9化学计量数、反应进度和标准摩尔反应焓
化学反应计量式：
aA+bB = lL+mM è 0= åνBB，
ν B：化学计量数，对产物取正，反应物取负。
标准摩尔燃烧焓DrHmq(T)
§2-10由标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓
DrHmq(T)=å nB DfHm q (T)= – nåB DcHm q (T)
§2-11节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应
节流膨胀的热力学特征等焓过程
环节注意事项: 首先要求学生了解化学反应的计量方法及化学反应进度的定义及意义，了解摩尔反应焓的概念及其与标准摩尔反应焓的关系。由此引导学生思考实验如何得到标准摩尔反应的基本数据，引出标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓及其基础数据的获得方法。要求学生掌握标准摩尔反应焓的计算方法及其随温度的变化。
让学生了解焦耳-汤姆逊效应的基本过程和实验的设计思想，及其热力学特征-------等焓过程，及其实际应用。举例说明。
本次课的难点在于如何激发学生的兴趣，引导学生建立科学的研究方法和实验设计思路。
备注:
辅助手段和时间分配:
要求学生独立完成课后习题,安排一次答疑.
讲授约一小时,半小时让学生设计取得一些基本的燃烧热和生成焓数据的实验方案并抽查.
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
标准摩尔反应焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔生成焓的定义及标准摩尔反应焓的算方法及基尔霍夫公式的运用。作业题：11,17,28,23,33,34,39
预习第三章热力学第二定律。

第7次课
课时 ：2 学时
章节题目
第三章 热力学第二定律
§3-1卡诺循环§3-2热力学第二定律
本 次 课
教学目标
1、了解卡诺循环的基本过程和热力学特征。2、掌握热力学第二定律的两种说法，及由第二定律证明的卡诺定理。
本 次 课
重点难点
卡诺定理及卡诺定理的证明

教学基本内容设计：
§3-1卡诺循环
热机效率.,诺循环和卡诺定理,卡诺循环的功热分析.
§3-2热力学第二定律
热力学第二定律的经典表述克劳修斯(R.Clausius) 热不能自动从低温物体传给高温物体
开尔文(L.Kelvin)：
从单一热源吸热，使之完全转化为功，而不产生其它变化是不可能的。
热力学第二定律是实验现象的总结。它不能被任何方式加以证明，其正确性只能由实验事实来检验。
热力学第二定律的各种表述在本质上是等价的，由一种表述的正确性可推出另外一种表述的正确性。

环节注意事项:首先要求学生了解卡诺循环的基本过程及热力学特征，了解卡诺循环的设计对热机效率研究的意义。
了解热力学第二定律，并提出热力学的基本现象：热不可能从低温热源自动的流向高温热源这一公理是如何形成热力学第二定律这一理论体系？
掌握由卡诺循环和热力学第二定律推证卡诺定理的推导过程和论证方法：反证法。

备注:
辅助手段和时间分配:
两课时全部用于讲授,建议学习了解热机的发展史.
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
掌握卡诺循环的基本过程和热力学特征，掌握热力学第二定律及卡诺定理，理解卡诺定理的推导过程。
预习熵的概念及熵变的计算方法。

第8次课
课时 ：2 学时
章节题目
第三章 热力学第二定律
§3-3熵，熵增加原理§3-4单纯PVT变化过程熵变的计算§3-4相变过程熵变的计算
本 次 课
教学目标
1、理解状态函数熵的引出过程及熵增加原理的论证过程。2、掌握PVT变化及相变化过程熵变化的计算方法。
本 次 课
重点难点
难点：理解状态函数熵的引出过程及熵增加原理的论证过程。重点：掌握PVT变化及相变化过程熵变化的计算方法。

教学基本内容设计：
§3-3熵，熵增加原理
熵的引出

任意可逆循环的热温商

熵 （S）
定义:

§3-4单纯PVT变化过程熵变的计算
恒温变化,恒容或恒压变化,PVT同时改变,理想气体混合,传热过程
§3-4相变过程熵变的计算
可逆相变,不可逆相变,环境的熵变.
环节注意事项:首先要求学生理解状态函数熵的引出过程及熵增加原理的论证过程。熵为什么是状态函数。同时要使学生充分理解引出熵这一状态函数的意义。————热力学第二定律的开氏说法和克氏说法仅仅是一个公理，这种公理不可能被广泛地用于解决的大量的物理化学问题。其次要学生掌握PVT变化及相变化过程熵变化的计算方法。
本次课程要引导学生充分理解从公理入手建立完整理论体系的思维方法和科研思想。这对于培养学生独立的科研能力是非常有益的。为了加深学生的理解，可以例举相关学科的例子。

备注:
辅助手段和时间分配:两个学时全部用于讲解:熵的引出及定义一学时,PVT及相变熵的计算一学时.
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
充分理解状态函数熵的引出过程及熵增加原理的论证过程及克劳修斯不等式。掌握PVT变化及相变化过程熵变化的计算方法。
作业：3-3,6,11,15,23
复习本堂课程内容，不作预习安排。

第9次课
课时 ：2 学时
章节题目
第三章 热力学第二定律
§3-6热力学第三定律和化学过程的熵变计算。
§3-7亥姆霍茨函数和吉布斯函数。
本 次 课
教学目标
1、理解如何由化学反应的实验结果推证出热力学第三定律，掌握在化学反应过程中的熵变计算。2、让学生理解为什么要引出亥姆霍茨函数和吉布斯函数。
本 次 课
重点难点
难点：理解状态函数亥姆霍茨函数和吉布斯函数的引出过程及其物理意义。重点：掌握化学变化过式程中熵变的计算方法和变化的计算方法和亥姆霍茨函数和吉布斯函数变化的计算方法。
§3-6热力学第三定律和化学过程的熵变计算。
一、热力学第三定律
1、 熵的物理意义定性解释2、能斯特热定理3、 4、第三定律的普朗克修正说法——最终说法： 5、规定熵与标准熵的关系与差别。
二、化学反应熵变的计算
标准摩尔反应熵 如对反应 aA(g)＋bB(g)＝lL(g)＋mM(g)

§3-7亥姆霍茨函数和吉布斯函数。
定义亥姆霍兹函数 自发，可逆
定义吉布斯函数 自发，可逆
∆G和∆A的计算

环节注意事项:了解能斯特和原理和热力学第三定律的关系，掌握热力学第三定律。掌握规定熵与标准熵的关系，掌握标准熵的计算方法及各种物质的标准熵的数据查找和使用，化学反应标准摩尔反应熵的计算，及标准摩尔反应熵随温度的变化-----类似基尔霍夫公式。
由于物理或化学变化大多是在恒容或恒压的条件下进行的，在这两种特殊的条件下，采用熵增加原理判据变化过程的可能性时有什么特点，为什么要引入亥姆霍茨函数和吉布斯函数？如何利用这两种函数的变化对过程进行判据。讲解时与状态函数--焓的引出进行比较以便于学生理解。
注意强调亥姆霍茨函数和吉布斯函数的变化与过程判据之间的差别和联系。
备注:
辅助手段和时间分配
本次教学内容全部用于讲授，并在课外安排一次答疑时间。
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
掌握热力学第三定律，掌握化学反应熵变的计算。掌握亥姆霍茨函数和吉布斯函数的定义，充分理解亥姆霍茨函数和吉布斯函数的变化与过程判据之间的关系，掌握亥姆霍茨函数和吉布斯函数变化的计算方法。
作业：38，40
复习巩固本堂课程内容，不作预习安排。

第10次课
课时 ：2 学时
章节题目
第三章 热力学第二定律
§3-8热力学基本方程。
§3-9 克拉佩龙方程
本 次 课
教学目标
1、理解热力学方程的推导方法和使用条件，掌握热力学方程。2、掌握克拉佩龙方程，及纯物质相变温度和压力之间的关系。
本 次 课
重点难点
难点：热力学基本方程的推导条件与使用条件之间的差异。重点：掌握热力学四个基本方程，掌握克拉佩龙方程及克-克方程，明确纯物质压力与相变温度的关系。
§3-8热力学基本方程。
dU = dQr + dWr = TdS - pdV

dU = TdS – pdV dH = TdS + Vdp
dA = - SdT – pdV dG = - SdT + Vdp

以上4式称为热力学基本方程, 是封闭系统状态在不作非体积功且可逆条件下发生微变时各状态函数间的定量关系.及麦克斯韦关系式

§3-9 克拉佩龙方程
纯物质在一定温度压力T, p下处于两相平衡时, △T, pG＝0, 可知纯物质B*在两相的摩尔吉布斯函数必相等, 即
Gm* (α, T, p)＝ Gm* (β, T, p)
克拉佩龙(Clapeyron)方程

克-克方程

环节注意事项:理解四个基本热力学方程的推导过程及使用条件，讲清楚为何使用可逆过程推导出来的结果可以在任何过程中使用。要求学生熟练掌握四个基本方程并且会推导。
吉布斯函数的应用实例：克拉佩龙方程。由吉布斯函数的判据推导纯物质相变化过程中的吉布斯函数的变化，平衡---升温---新的平衡，压力将如果随之变化？从而推导出纯物质压力与温度的关系，克拉佩龙方程。要求学生掌握克拉佩龙方程及克——克方程。明解克——克方程相对于克拉佩龙方程作了哪些近似处理及其使用条件。

备注:
辅助手段和时间分配
本次内容讲授两学时，并安排答疑一次，结合乙醇饱各蒸气压实验加深理解。安排一次习题课对本章总结。
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
要求学生掌握并熟记四个基本热力学方程的推导过程及使用条件。能熟练运用克拉佩龙方程及克——克方程。
作业： 42，46
要求学生对本章内容进行归纳总结并由老师抽查。

第11次课
课时：2学时
章节题目
§3.10 吉布斯—亥姆霍兹方程和麦克斯韦关系式
本 次 课
教学目标

掌握麦克斯韦关系式；较熟练地运用吉布斯—亥姆霍兹方程；了解其它重要关系式；理解热力学公式的推导和证明及学会某些初步的推导。

本 次 课
重点难点
重点：麦克斯韦关系式
难点：热力学公式的推导及证明。
教学基本内容设计：
从热力学基本方程出发，应用数学原理可以得出热力学状态函数之间的重要关系式：
1、吉布斯—亥姆霍兹方程

推导出吉布斯—亥姆霍兹方程：
² A/T在恒容下随温度T的变化：

² G/T在恒压下随温度T的变化：

2、麦克斯韦关系式

麦克斯韦关系式把不能直接测定的量用可直接测定的量表示出来，并应用到热力学关系式的推导中。
3、热力学函数关系式的推导和证明
热力学基本方程及麦克斯韦关系式的重要应用是将热力学中不能直接测定的量用可直接测定的量表示出来：
可直接测定的量：

不能直接测定的量：△U、△H、△S等。
推导和证明热力学函数关系式，主要应用状态函数的定义式、热力学基本方程、麦克斯韦关系式及有关的数学公式。
证明方法一般可以从下列三种途径入手：
1）从定义式入手；
2）假设一函数与某两变量有关，再对其进行微分；
3）从热力学基本方程入手。
备注:
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排一学时的答疑时间。
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
本次课小结：
作业： 3-24.25.29.33.36
预习：第四章 多组分系统的热力学
§4.1偏摩尔量。§4.2化学势。§4.3气体组分的化学势。
第12课
课时：2学时
章节题目
第四章 多组分系统的热力学
§4.1偏摩尔量
§4.2化学势
§4.3气体组分的化学势
本 次 课
教学目标

掌握偏摩尔量、化学势的定义；理想气体化学势表达式。
理解组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程；用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据。

本 次 课
重点难点

重点：用化学势表达的适用于相变化和化学变化的平衡判据。
难点：组成可变的多相多组分系统的热力学基本方程。

教学基本内容设计：
本章总内容：

本节教学基本内容设计：
§4.1偏摩尔量
1、问题的提出
在一定的温度、压力下纯物质B与C摩尔体积为V*m,B与V*m，C，其物质的量为nB、nC,两者形成混合物后的体积
对于理想混合物： V = nBV*m,B+ nCV*m,C
对于实际真实混合物呢？
引入新的偏摩尔量概念
2、偏摩尔量的定义
首先提出由物质B的偏摩尔体积的概念，进而推广到摩尔量概念

对XB的理解应注意以下几点
1. XiB必须具有恒温恒压的条件,否则不能称其为偏摩尔量
2.只有广延性质(V,H,U,S,A,G)才有偏摩尔量,强度性质则无
3.偏摩尔量是某广延性质的摩尔值,但本身是一强度性质
4.对纯物质而言, XB 即 XB*
5.在恒温恒压条件下

3、偏摩尔量的测定
切线法
4、偏摩尔量与摩尔量的区别
5、吉布斯–杜亥姆方程
说明恒温恒压下，当混合物组成发生微小变化时，若某一组成偏摩尔量增加，则另一组分的偏摩尔量必然减小。且变化大小比例与两组分的摩尔分数成反比。
6、同一组分的各种偏摩尔量之间的关系
§4.2 化学势
偏摩尔量 化学势 多组分热力学基本方程
化学势判据
化学势是多组分热力学的核心
1、化学势定义式
2、化学势判据
² 恒T、恒p、W’=0 的多组分系统
² 恒T、恒V且W’=0的多组分系统
² 化学势判据在相变过程中的应用
§4.3气体组分的化学势
1、理想气体化学势
2、真实气体化学势

辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排一个学时的答疑时间。
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结作业、预习等
本次课小结：重点学习了偏摩尔量及化学势的定义及化学势判据
作业：4.1；4.3；4.4；4.8
预习：§4.4拉乌尔定律和亨利定律
§4.5 理想液态混合物
§4.6 理想稀溶液
第13课
课时：1学时
章节题目
§4.4 拉乌尔定律和亨利定律
§4.5 理想液态混合物
§4.6 理想稀溶液
本 次 课
教学目标
掌握拉乌尔定律、亨利定律及其应用；理想液态混合物中B组分的化学势；
拉乌尔定律、亨利定律的应用。
本 次 课
重点难点
重点：拉乌尔定律、亨利定律及其应用。
难点：具有最大正偏差和最大负偏差的系统。
教学基本内容设计：
§4.4 拉乌尔定律和亨利定律
引入：处于平衡态的液相（或固相）组成与气相分压存在着一定的关系，对于稀溶液，实验发现其关系比较简单，即溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律。
内容：拉乌尔定律和及亨利定律的具体内容及的微观解释。并对两个定律进行比较，并介绍亨利定律的其他形式
² 使用亨利定律几点说明
1) 如果气相是混合气体,在总压不大时,亨利定律适用于每一种气体。
2) 浓度除用xB表示外,还可以bB、cB表示,k的数值及单位因不同的表示方式而不同,应用时注意单位与形式一致。
3) 溶质在气相与液相的分子状态必须是相同的.
例如:HCl溶于CHCl3为分子状态,HCl溶于水中为H+和Cl-
对于电离度较小的溶质,应用亨利定律时必须用溶液中分子态的溶质的浓度。
4) 温度越高、压力越低、溶液越稀,亨利定律越准确。
§4.5 理想液态混合物
首先介绍何谓理想液态混合物？理想液态混合物的特性，进而讲授理想液态混合物中任意组分的化学势的表达式及理想液态混合物的混合性质
² 体积不变
² 焓不变
² 熵增大
² 吉布斯函数减少
§4.6 理想稀溶液
首先介绍何谓理想稀溶液？进而讲授溶剂的化学势表达式，且溶质的化学势的不同表达式及相关的几点说明：
² 溶液的组成用溶质的质量摩尔浓度表示
² 溶液的组成用溶质的体积摩尔浓度表示
² 溶液的组成用溶质的摩尔分数表示
最后介绍溶质的化学势表示式应用举例-分配定律
备注:
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排一学时的答疑时间。
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结
作业、预习等
本次课小结：掌握拉乌尔定律、亨利定律及其应用；理想液态混合物中B组分的化学势。
作业：4.10；4.13；4.16；
预习：§4.7稀溶液的依数性
§4.8逸度与逸度因子
§4.9活度与活度因子
第13课
课时：1学时
章节题目
§4.7稀溶液的依数性
§4.8逸度与逸度因子
§4.9活度与活度因子
本 次 课
教学目标
掌握：稀溶液依数性的计算。
本 次 课
重点难点
重点：稀溶液依数性的计算;逸度、活度的概念。
难点：用逸度、活度表示的化学势表达式。
教学基本内容设计：
§4.7稀溶液的依数性
何谓稀溶液的依数性？
1、蒸气压下降
2、凝固点下降
3、沸点上升
4、渗透压
§4.8逸度与逸度因子
为了使真实气体的化学势表达式具有理想气体化学势那种简单形式，路易斯引入了逸度的概念
进而介绍逸度及逸度系数概念、逸度系数的计算、普遍化逸度系数图及路易斯-兰德尔规则。
§4.9活度与活度因子
1、真实液态混合物
2、真实溶液
² 溶剂A的活度
² 溶质B的活度及活度系数
备注:
辅助手段和时间分配：
通过作业的习题和辅助教材《物理化学辅助教程》进一步理解课堂讲授的内容。
安排一学时的答疑时间。
参考教材：
1、《物理化学》南京大学，付献彩编；
2、《物理化学》华东理工大学，胡英编
3、《物理化学》大连理工大学，付玉普编；
4、《Physical Chemistry》
ATKINS（us）
5、《物理化学简明教程》印永嘉编。

本次课小结：重点讲解了稀溶液依数性的计算;逸度、活度的概念。
作业： 4.17；4.21；4.24；4.26
预习：第五章 化学平衡
§5.1化学反应的等温方程
§5.2理想气体化学反应的标准平衡常数
第14次课
课时：2学时
章节题目
第五章 化学平衡
§5.1化学反应的等温方程
§5.2理想气体化学反应的标准平衡常数
本 次 课
教学目标
掌握用等温方程判断化学反应方向与限度; 有纯凝聚相时的标准平衡常数; 用基础数据计算298K时的标准平衡常数。
理解其它平衡常数与标准平衡常数的关系。
本 次 课
重点难点
重点：用等温方程判断化学反应方向与限度;掌握用基础数据计算298K时的标准平衡常数。
难点：其它平衡常数与标准平衡常数的关系。
本章基本内容：

本节教学基本内容设计：
§5.1化学反应的等温方程
1、 摩尔反应吉布斯函数与化学反应亲和势