电信过程动力学教案.docx
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电信过程动力学教案.docx
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电信过程动力学教案
化学与生物工程学院电极过程动力学课程教案
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第1~2周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
8课时
授课题目(教学章、节或主题):
第一章气体第二章热力学第一定律
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
理解系统与环境、状态、过程、状态函数与途径函数等基本概念,了解可逆过程的概念;
掌握热力学第一定律文字表达和数学表达式;
理解功、热、热力学能、焓、热熔、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念;
掌握热力学第一定律在纯pVT变化、在相变化及化学变化中的应用,掌握计算各种过程的功、热、热力学能变、焓变的方法。
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1基本概念及术语/系统,环境、性质、状态、状态函数、平衡态、过程、途径;
2热力学第一定律/功、热、热力学能,热力学第一定律。
恒容热、恒压热、焓。
3可逆过程体积功的计算可逆过程。
恒温可逆过程与绝热可逆过程功的计算。
4热容、平均热容、真热容、定压摩尔热容、定容摩尔热容、Cp,m与Cv,m的关系;
5理想气体的热容差,理想气体的恒温、恒压、恒容与绝热过程;
6标准摩尔反应焓/反应进度,标准态,标准摩尔反应焓,标准摩尔生成焓及标准摩尔燃烧焓,标准摩尔反应焓与温度的关系;
7热力学第一定律对实际气体的应用/焦耳—汤姆逊效应、节流系数。
重点:
恒温可逆过程与绝热可逆过程体积功的计算;标准摩尔反应焓与温度的关系。
难点:
绝热可逆过程。
讨论、思考题、作业:
T3,T5,T7,T15,T16,T20,T29,T30
参考资料(含参考书、文献等):
[1]傅献彩,沈文霞,姚天扬编,《物理化学》(第四版),高等教育出版社,2001;
[2]韩德刚,高执棣,高盘良,《物理化学》,高等教育出版社,2001
[3]邓景发,范康年,《物理化学》,高等教育出版社,1993.
[4]卫竹溪,“热力学发展史概要”,物理通报,4,145(1962).
[5]潘传智,“关于状态性质的加和性”,大学化学,1,14(1988).
[6]何应森,“热力学的新进展”,化学通报,4,35(1989).
[7]谢乃贤,高债蕾,“功热概念新论介绍”,化学通报,8,48(1989).
[8]杨永华,“也谈公式Qp=ΔH的压力条件”,化学通报,4,64(1990).
[9]李汝雄,“液、固体的Cp-CV值即应用中的问题”,大学化学,4,45(1995).
[10]高执棣,“广度量与强度量”,大学化学,7
(1),26(1992).
[11]屈纯宇,“标准压力不再用101325Pa”,大学化学,12(3),8(1997).
教学过程设计:
复习5分钟,授新课70分钟,安排讨论12分钟,布置作业3分钟
授课类型(请打√):
理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□
教学方式(请打√):
讲授√讨论√□示教□指导□其他□
教学资源(请打√):
多媒体√模型□实物□挂图□音像√□其他□
填表说明:
1.每项页面大小可自行添减;
2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第3~4周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
7课时
授课题目(教学章、节或主题):
第三章热力学第二定律
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
理解自发过程、卡诺循环、卡诺定律。
掌握热力学第二定律文字表达和数学表达式;
理解熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数定义;掌握熵增原理、熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据
掌握物质纯PVT变化、相变化中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数的计算及热力学第二定律的应用;
掌握主要热力学公式的推导和使用条件;
掌握偏摩尔量、化学势、标准态概念;了解各种气体的化学式表达形式
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1热力学第二定律/简单pVT变化过程的共同特征,热力学第二定律的文字表达。
卡诺循环机卡诺定理,热力学第二定律的数学表达式,熵增原理及熵判据。
2熵变计算/简单pVT变化过程的熵变,可逆相变与不可逆相变,相变过程的熵变;
3热力学第三定律/规定熵、标准熵、化学反应熵变的计算;
4亥姆霍兹函数与吉布斯函数的定义,恒温恒容过程与恒温恒压过程方向的判据,亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算;
5热力学基本方程和麦克斯韦关系式热力学、基本方程、麦克斯韦关系式;
6偏摩尔量与化学势/偏摩尔体积及其他偏摩尔量、吉布斯—杜亥姆方城、化学势、理想气体化学势、真实气体的化学势。
重点:
.熵变计算,亥姆霍兹函数与吉布斯函数变化的计算,熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据的应用。
难点:
熵增原理。
讨论、思考题、作业:
T3,T4,T5,T9,T18,T27
参考资料(含参考书、文献等):
[1]傅献彩,沈文霞,姚天扬编,《物理化学》(第四版),高等教育出版社,2001
[2]韩德刚,高执棣编著,《化学热力学》,高等教育出版社,1997.
[3]邵美成,“熵的概念及其在化学重的应用”,化学通报,2,120(1974).
[4]邵美成,“谈谈对热力学第二定律的一些看法”,化学通报,6,325(1977).
[5]卫竹溪,“热寂说不是热力学第二定律的科学论断”,自然科学争鸣,1,62(1975).
[6]吴征铠,“关于熵和绝对熵”,自然杂志,8,563(1982).
[7]童祜嵩,“将热力学偏导数以状态方程变量,热容和熵的表达式的一般方法”,化学通报,5,41(1984).
[8]王正刚,“总熵的判据和自由焓判据”,化学通报,12,45(1980).
[9]苏文煅,“热力学基本关系式的建立及其应用条件”,化学通报,3,47(1985).
[10]吴征铠,“热力学的几个问题”,物理化学教学文集,高等教育出版社,52(1986).
[11]郑志祥,“Gibbs对化学热力学的贡献”,大学化学,2(6),55(1987).
[12]李申生,“太阳能利用与热力学定律”,大学物理,5,1(1987).
[13]高执棣,“关于△Hθ与△Gθ的一些问题”,大学化学,2
(2),48(1987).
[14]杨永华,“关于△G与△Gθ的一些问题”,一文的意见,化学通报,3,59(1984).
[15]高盘良,“现代熵理论与物理化学教学”,大学化学,2,21(1994).
[16]沈若苑,“有关熵和熵增大混合度增大的问题”,教学与教材研究,1,38(1994).
[17]吴金添,苏文煅,“热力学函数偏微商的求导规则”,化学通报,11,53(1994).
教学过程设计:
复习5分钟,授新课70分钟,安排讨论12分钟,布置作业3分钟
授课类型(请打√):
理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□
教学方式(请打√):
讲授√讨论□示教□指导□其他□
教学资源(请打√):
多媒体√模型□实物□挂图□音像□其他□
填表说明:
1.每项页面大小可自行添减;
2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第4~5周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
4课时
授课题目(教学章、节或主题):
第四章化学平衡
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
掌握化学反应等温方程、理想气体化学反应的标准平衡常数;掌握温度对平衡常数的影响;了解其他因素对化学平衡的影响极其普遍规律。
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1化学反应的方向和限度/反应的吉布斯函数变化,化学反应平衡的条件,标准平衡常数的导出、化学反应等温方程式
2理想气体反应的平衡常数/标准平衡常数的性质、K0,Kp,Ky,Kn的关系,平衡常数及平衡组成的计算;
3有纯态凝聚相参加的理想气体反应/标准平衡常数的表达式,分解压力与分解温度;
4标准摩尔反应吉布斯函数rGm,rGm=-RTlnK,计算摩尔生成吉布斯函数fGm、rGm的计算;
5温度对标准平衡常数的影响/吉布斯—亥姆霍兹方程,范特霍夫方程,不同温度下平衡常数的求算;
6其他因素(浓度、压力、惰性组分)对平衡的影响。
重点:
化学反应等温方程,理想气体反应的平衡常数。
难点:
范特霍夫方程。
讨论、思考题、作业:
T1,T8,T14,T18,T19,T20
参考资料(含参考书、文献等):
[1]K.G.Denbigh,戴风光,谭曾振,韩德刚译,《化学平衡原理》,化学工业出版社,134~180(1985).
[2]黄森林,庄啓星,苏文煅,《平衡问题》,福建科学技术出版社,(1988).
[3]McClellandB.J.著《统计热力学》,龚少明译,上海科学技术出版社(1980).
[4]刘士荣,杨复云,“关于化学反应等温式的几个问题”化学通报,7,50(1988).
[5]段福珊等,“反应体系中的独立变量问题”,化学通报,8,46(1988).
[6]刘恒利,何其庄,“水溶液中溶质标准生成吉布斯自由能的洽合关系”,大学化学,1,51(1994).
[7]陈祖福,华彤文,“实验平衡常数K与标准平衡常数Kθ”,大学化学,4,23(1994).
[8]孙索栋,孙光宇,刘小地,“对《浓度影响化学平衡描述》的几点补充”,大学化学,3,37(1994).
教学过程设计:
复习5分钟,授新课70分钟,安排讨论12分钟,布置作业3分钟
授课类型(请打√):
理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□
教学方式(请打√):
讲授√讨论□示教□指导□其他□
教学资源(请打√):
多媒体√模型□实物□挂图□音像□其他□
填表说明:
1.每项页面大小可自行添减;
2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第5~8周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
10课时
授课题目(教学章、节或主题):
第五章多组分系统热力学与相平衡
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
掌握拉乌尔定律和亨利定律及其对比;了解理想液态混合物的性质;掌握理想稀溶液概念;
掌握稀溶液的依数性及其原理;了解活度与活度系数等概念;
了解相律的意义、推导、掌握及应用;
掌握单组分系统、二组分气—液平衡系统和二组份凝聚系统典型相图的分析和应用;
掌握用杠杆对组进行分析与计算;
了解由实验数据绘制简单相图的方法。
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1拉乌尔定律与亨利定律
2理想液态混合物/理想液态混合物中任一组分的化学势,理想液态混合物的混合性质
3理想稀溶液/溶剂、溶质的化学势,稀溶液的依数性(蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高、渗透压)
4活度及活度系数,真实溶液中个组分的活度及活度因子,标准态
5相律/相,组分数、自由度数、相律的推导
6单组分系统相平衡/水的相图;
7两组分液态完全互溶系统的气—液平衡/理想液态混合物的p—x图,T—x图,杠杆规则,真实液态混合物的p—x图,T—x图,恒沸混合物;
8两组分液态部分互溶系统气—液平衡:
部分互溶系统的温度—溶解度图;部分互溶系统的气—液平衡相图(T—x)
9两组分液态完全不互溶系统的气—液平衡T—x图,p—x图,水蒸气蒸馏;
10两组分系统的液—固平衡
两组分固态不互溶凝聚系统相图:
生产低共熔混合物的相图;生成化合物(稳定、不稳定)的凝聚态系统相图;两组分固态互溶(完全互溶、部分互溶)系统的相图
11热分析法及步冷曲线。
重点:
拉乌尔定律与享利定律,稀溶液的依数性,标准态;相律,杠杆规则在相平衡中的运用,理想液态混合物的p-x图、T-x图。
热分析法绘制生成低共熔混合物相图。
难点:
生成不稳定化合物的凝聚系统相图的分析及部分互溶系统相图的分析。
化学势的具体应用;标准态。
讨论、思考题、作业:
T2,T3,T16,T32,T37,T38,T41,T45
参考资料(含参考书、文献等):
[1]刘冠昆,车冠全,陈六平,童叶翔编,《物理化学》(第四版),中山大学出版社,2000,7.
[2]杨成祥,“有关逸度,活度问题的几点浅见”,化学通报,10,49(1982).
[3]L.R.Nash,谢高阳译,“稀溶液的依数性定律”,化学通报,10,49(1982).
[4]赵传均,张常群,“二次混合物对拉乌尔定律偏差类型的热力学分析”,化学通报,1,49(1983).
[5]姚允斌,“热力学标准态和标准热力学函数”,大学化学,3,40(1988).
[6]姚天物,“热力学标准态”,大学化学,2,18(1995).
[7]金振兴,孙曙光,“溶液的沸点升高及凝固点降低公式的简便推导”,大学化学,1,51(1996).
[8]杨永华,“化学势概念的正确理解及应用”,大学化学,5,45,(1996).
[9]杨永华,吴凤清,“关于吉布-杜亥姆方程的推导”,大学化学,3,26,(2003).
[10]梁毅,陈杰,“非理想气体和实际气体”,大学化学,11
(2),58(1996).
[11]奚正平,冀春霖,“二元系溶液两组元活度系数的自洽性与Raoult定律偏差类型”,化学通报,11,60(1989).
[12]赵善成,“相律中有关独立组分的若干规定”,物理化学教学文集高等教育出版社.
[13]越慕愚,《相律的应用及其进展-相图的边界理论》,吉林科学技术出版社,1988.
[14]赵慕愚,“恒压相图中对应关系定理的应用”,化学通报,1,1(1987).
[15]廖兴树,“谈谈相律中的组分数”,化学通报,10,45(1987).
[16]张云龙,“相图的计算方法与展望”,化学通报,11,42,(1987).
[17]崔志娱,李竟庆,“杜亥姆定理及其应用-确定平衡物系的独立变量数”,化学通报5,44,(1988).
[18]印永嘉,袁去龙,“关于相律中自由度的概念”,化学通报,4,39,(1989).
[19]谷呈鹏,“确定其他浓度限制条件R'的方法”,大学化学,1,48,(1996).
[20]方正红,崔志娱,“用相律分析固体物质分解反应的同时平衡”,大学化学,2,16(2001).
[21]蔡文娟,“丰富并深化相平衡图的热力学内函”,大学化学,3,15(1993).
[22]巩育军,薛元英,“相平衡体系的通用关系式及其应用”,大学化学,6,54(1996).
[23]朱吉庆,“热力学过程函数与相图计算”,大学化学,3,39,(1990).
[24]邝生鲁,蒋子铎,贡长生,“低温固体液相变贮能”,化学通报,6,35(1985).
教学过程设计:
复习5分钟,授新课70分钟,安排讨论12分钟,布置作业3分钟
授课类型(请打√):
理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□
教学方式(请打√):
讲授√讨论□示教□指导□其他□
教学资源(请打√):
多媒体√模型□实物□挂图□音像□其他□
填表说明:
1.每项页面大小可自行添减;
2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第8、11~12周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
8课时
授课题目(教学章、节或主题):
第六章电化学
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
目的:
掌握电解池与原电池的区别、掌握法拉第定律的内容及其应用;
要求:
理解离子平均活度及平均活度系数定义并掌握其计算。
了解离子强度的定义;
了解德拜—休格尔极限公式计算离子平均活度系数的方法;
掌握可逆电池的概念,了解能斯特方程的推导掌握其应用;
掌握解可逆电池电动势与热力学函数关系及其计算;
掌握常用电极符号、电极反应及其电极电势的计算,掌握电池电动势的计算及其应用;
理解原电池的设计原理。
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1电解质溶液导电机理,法拉第定律;
2电解质的平均活度和平均活度系数、德拜—休格尔极限公式;
3可逆电极与可逆电池;
4原电池热力学;电池的电动势与电池反应的rGm,rHm,rSm之间的关系;
5能斯特方程;电池的充电与放电、可逆电池的条件,第一、二类电极、氧化—还原电极。
6电极电势和电池电动势;
7电极的种类;
8电池设计;
重点:
法拉第定律,电解质的平均活度和平均活度系数,原电池热力学,电极电势、电池电动势的计算,电池设计。
难点:
可逆电池的理解。
讨论、思考题、作业:
T5,T10,T14,T15,T16,T17,T19,T27,T28,T30,T31
参考资料(含参考书、文献等):
[1]杨文治,《电化学基础》,北京大学出版社,1982.
[2]博克里斯JO'M,德拉齐克DM著,《电化学科学》,夏熙译,人民教育出版社,1980.
[3]顾登平,童汝亭,《化学电源》,高等教育出版社,1993.
[4]吴浩青,李永舫,《电化学动力学》,高等教育出版社,1998.
[5]张道化,“相对电极电势与‘绝对'电极电势”,大学化学,6,26(1987).
[6]吴仲达,“电动势形成机理和电极电势的意义”,化学教育,315(1983).
[7]杨永华,“关于电解质的化学势及活度”,大学化学,5,14(1997).
[8]张令芬,“物理化学教学中是否一定要定义a±=?
”大学化学,4,29(1988).
[9]杨文治,“固体电解质的电化学”,化学通报,10,37(1981).
[10]游效曾,“电位-pH图及其应用”,化学通报,2,60(1975).
[11]李啓隆,“电导及其应用”,化学教育,6,40(1988).
[12]张定国,“电化学中E和△rGm的非唯一对称性”,大学化学,6,42(2002).
[13]苏文煅,“电极/溶液界面双电层分子模型发展”大学化学,5,34(1994).
[14]张五昌,“关于标准氢电极”,大学化学,1,32(1986).
[15]吴辉煌,“电极电位的若干现行概念”,化学通报,3,52(1990).
[16]林清枝,“电极反应速率与电极电势的关系”,大学化学,5,12(1997).
[17]王道桑,鸿勋,“化学传感器”,化学教育,3,4(1989).
[18]方景礼,叶向荣,李莹,“缓蚀剂的作用机理”,化学通报,6,5(1992).
教学过程设计:
复习5分钟,授新课70分钟,安排讨论12分钟,布置作业3分钟
授课类型(请打√):
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2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第12~13周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
4课时
授课题目(教学章、节或主题):
第七章表面现象
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
掌握表面积布斯函数与表面张力的概念及其应用;
了解拉普拉斯方程和开尔文公式的推导,了解它们的应用;
了解固体表面,溶液表面的吸附;
了解液—固界面的润湿现象
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1表面吉布斯函数与表面张力;
2润湿现象
接触角,杨氏(Yong)方程,润湿与铺展;
3弯曲液面的附加压力,饱和蒸气压,拉普拉斯(Laplace)方程,开尔文(Kelvin)方程和毛细现象;
4亚稳状态和新相的生成
过饱和正气,过热液体,过冷液体,过饱和溶液
5固体表面上的吸附作用
物理吸附与化学吸附
等温吸附,弗仓德利希经验式
兰格缪尔丹分子层吸附理论,兰格缪尔吸附等温式
BET吸附公式及固体表面积的测定
6液体表面吸附作用
吉布斯吸附公式,表面活性物质。
重点:
表面吉布斯函数与表面张力,接触角概念,拉普拉斯(Laplace)方程、开尔文(Kelvin)方程的运用。
难点:
兰格谬尔单分子层吸附理论及兰格谬尔吸附等温式。
讨论、思考题、作业:
T2,T4
参考资料(含参考书、文献等):
[1]付玉普主编,《物理化学》上下册。
第一版,大连:
大连理工出版社,2000.
[2]顾惕人,朱步瑶,李外郎,马季铭,戴乐蓉,程屠民,《表面化学》,科学出版社,1994.
[3]程虎民,高月英译,膜模拟化学,科学出版社,1991.
[4]吴金添,苏文煅,“微小液滴化学势及其在界面化学中的应用”,大学化学,1,55(1995).
[5]李爱昌,“开尔文公式的应用及液体过热现象解释一些问题”,大学化学,3,59(1996).
教学过程设计:
复习5分钟,授新课70分钟,安排讨论12分钟,布置作业3分钟
授课类型(请打√):
理论课√讨论课□实验课□练习课□其他□
教学方式(请打√):
讲授√讨论□示教□指导□其他□
教学资源(请打√):
多媒体√模型□实物□挂图□音像□其他□
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2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
化学与环境工程学院物理化学B课程教案(章、节)
授课时间
第13~14周第1-2节(周二)3-4节(周四)
课时安排
7课时
授课题目(教学章、节或主题):
第八章化学动力学基础
教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):
掌握动力学的基本概念和速率方程、基元反应的质量作用定律;掌握温度对反应速率的影响及活化能的概念;了解反应级数的确定方法。
教学内容(包括基本内容、重点、难点(实验课包括成功关键,主要误差来源,操作注意事项,主要仪器与药品,安全措施等)):
1化学反应的速率:
反应速率的表示方法及试验测定;
2化学反应的速率方程(微分式)
基元反应,基元反应的速率方程—质量作用定律,反应分子数;
速率方程的一般形式,反应级数,速率常数
3速率方程的积分式:
0级,一级,二级及n级反应的特点,半衰期;
4速率方程的确定:
微分方法、积分法、半衰期法
5温度对反应速率的影响:
阿仑尼乌斯公式,活化能
重点:
掌握温度对化学反应的速率的影响;基元反应的速率理论和各类反应的宏观规律。
难点:
活化能的概念
讨论、思考题、作业
T1,T2,T3,T12,T24,T25
参考资料(含参考书、文献等):
[1]NicholasJ著《化学动力学:
气体反应的近代综述》,关数森译,陈逃锣校,高等教育出
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- 电信 过程 动力学 教案