物理化学(下)(天津大学)
物理化学(下)(天津大学)
1万+ 人选课
更新日期:2025/06/10
开课平台智慧树
开课高校天津大学
开课教师冯霞刘俊吉李松林孙艳朱荣娇
学科专业理学化学类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
物理化学是化学化工类专业重要的专业基础课。天津大学的物理化学课程具有深厚的底蕴,在全国有很大影响,2005年被评为国家精品课程,2013年被评为国家精品资源共享课程。编写出版的《物理化学》教材发行量居全国同类教材首位。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
电化学
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电池、电解质溶液及法拉第定律
电化学的研究内容
冯霞
原电池、电解池及法拉第定律
冯霞
离子的电迁移与迁移数
冯霞
电导、电导率和摩尔电导率
电导、电导率和摩尔电导率
冯霞
离子独立运动定律与离子的摩尔电导率
冯霞
电导测定的应用
冯霞
电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限公式
电解质溶液的活度与活度因子
冯霞
德拜-休克尔极限公式、离子强度
冯霞
可逆电池及其电动势测定
可逆电池
冯霞
可逆电池电动势及其测定
冯霞
原电池热力学
原电池热力学
冯霞
能斯特方程
冯霞
电极电势和液体接界电势
电极电势和液体接界电势
冯霞
原电池电动势的计算
冯霞
电极的种类
冯霞
原电池设计
冯霞
分解电压
冯霞
极化作用
冯霞
电解时的电极反应
电解时的电极反应
冯霞
电化学小结
冯霞
界面现象
界面张力
液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数
朱荣娇
热力学公式
朱荣娇
界面张力的影响因素
朱荣娇
弯曲液面的附加压力及其后果
弯曲液面的附加压力
朱荣娇
毛细现象和微小液滴的饱和蒸汽压
朱荣娇
亚稳状态及新相的生成
朱荣娇
固体表面
物理吸附、化学吸附和等温吸附
朱荣娇
朗缪尔单分子层吸附理论和吸附热力学
朱荣娇
固-液界面
朱荣娇
溶液表面
溶液表面的吸附
朱荣娇
表面活性物质和表面活性剂
朱荣娇
胶体化学
溶胶的光学性质
分散系统的分类及基本性质
孙艳
丁铎尔效应和瑞利公式
孙艳
超显微镜与粒子大小的近似测定
孙艳
溶胶的动力学性质
布朗运动与扩散
孙艳
沉降与沉降平衡
孙艳
溶胶的电学性质
电动现象
孙艳
扩散双电层理论
孙艳
溶胶的胶团结构
孙艳
溶胶的稳定与聚沉
溶胶的经典稳定理论-DLVO理论
孙艳
溶胶的聚沉
孙艳
乳状液
乳状液的分类及鉴别、稳定与去乳化
孙艳
化学动力学
化学反应的反应速率及速率方程
化学反应的反应速率及速率方程
朱荣娇
基元反应和质量作用定律
朱荣娇
速率方程的一般形式和反应速率的测定
朱荣娇
速率方程的积分形式
零级反应和一级反应
朱荣娇
二级反应
朱荣娇
n级反应
朱荣娇
速率方程的确定
速率方程的确定——尝试法
朱荣娇
半衰期法
朱荣娇
初始速率法和隔离法
朱荣娇
温度对反应速率的影响,活化能
阿伦尼乌斯方程
朱荣娇
活化能与反应热的关系
朱荣娇
典型复合反应
对行反应
朱荣娇
平行反应
朱荣娇
连串反应
朱荣娇
复合反应速率的近似处理
选取控制步骤法&平衡态近似法
孙艳
稳态近似法
孙艳
非基元反应的表观活化能与基元反应活化能之间的关系
孙艳
链反应
单链反应
孙艳
支链反应与爆炸界限
孙艳
气体反应的碰撞理论
孙艳
势能面与过渡状态理论
势能面、反应途径和活化络合物
孙艳
艾林方程
孙艳
溶液中反应
孙艳
光化学
光化学反应的过程和光化学定律
孙艳
光化学反应的机理与速率方程
孙艳
催化反应
催化作用的通性
孙艳
多相催化反应
孙艳
  • 第一章电化学

    本章讨论热力学在电化学中的应用,主要分为三部分:电解质溶液、原电池热力学和电极的极化。
    电解质溶液是原电池和电解池的重要组成部分,其依靠正、负离子的定向运动而导电。利用迁移数表征正、负离子导电能力大小,利用电导、电导率和摩尔电导率表征电解质的导电能力。通过电导的测定,可以计算弱电解质的解离度、解离平衡常数以及难溶盐的溶度积等有用的热力学数据。电解质浓度较高时,引入平均离子活度和平均离子活度因子来进行热力学计算。
    将化学平衡等温方程用于可逆电池得到能斯特方程,可用于计算不同浓度、不同温度下原电池电动势,也可利用电化学实验数据,借助该方程计算热力学函数、活度因子及化学反应平衡常数等重要的热力学数据。
    有电流通过时,电极电势会偏离平衡电极电势,即发生极化。掌握极化的分类、产生原因及带来的影响等。

  • 1.1电池、电解质溶液及法拉第定律

    了解电化学的研究内容,了解电池的构成和电解质溶液的导电机理,会用法拉第定律进行有关计算。

  • 1.2离子的电迁移与迁移数

    了解迁移数的定义,会用希托付方法计算离子的迁移数。

  • 1.3电导、电导率和摩尔电导率

    掌握电导、电导率和摩尔电导率的定义及意义,掌握电导的测定方法及应用。理解无限稀释溶液中的离子独立运动定律,会用离子的摩尔电导率计算电解质的摩尔电导率。

  • 1.4电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限公式

    理解平均离子活度和平均离子活度因子的定义,掌握两者之间的关系,会进行有关计算;掌握离子强度的计算;掌握利用德拜-休克尔极限公式,计算稀释溶液中离子活度因子的方法。

  • 1.5可逆电池及其电动势测定

    理解可逆电池需满足的条件,会正确书写电池的图式,能熟练地根据电池的图式书写电极反应和电池反应,反之亦然;掌握电池电动势的测定方法。

  • 1.6原电池热力学

    掌握利用可逆电池电动势及其温度系数,计算电池反应的摩尔吉布斯函数变、摩尔熵变、摩尔焓变和可逆反应热的方法,能熟练进行有关计算;掌握能斯特方程。

  • 1.7电极电势和液体接界电势

    理解电极电势的定义,会由电极电势计算电池电动势,了解液体接界电势的产生原因。

  • 1.8电极的种类

    掌握第一、第二、第三类电极的构成及相应电极反应写法,特别注意第二类电极与第一类电极的区别与联系。

  • 1.9原电池设计

    掌握将典型化学反应设计成原电池的方法。

  • 1.10分解电压

    了解分解电压和析出电势的概念。

  • 1.11极化作用

    理解电极极化的分类、产生原因和带来的后果,以及对原电池和电解池的影响。

  • 1.12电解时的电极反应

    了解电极上有多个反应可以同时发生时,电极反应的顺序。

  • 第二章界面现象

    本章主要介绍了界面的特殊物理化学性质.由于界面上的分子受力不对称,产生了界面张力,进而引起了一系列界面现象。重点应理解表面张力和表面吉布斯函数的概念,并能够应用拉普拉斯方程、开尔文方程、朗缪尔吸附等温式、吉布斯吸附等温式,以及杨氏方程和润湿公式等进行相关计算。

  • 2.1界面张力

    本节主要介绍了界面张力,重点掌握界面张力的三种定义形式以及界面张力的影响因素。

  • 2.2弯曲液面的附加压力及其后果

    本节主要介绍了弯曲液面的附加压力及其后果,能够应用拉普拉斯方程、毛细管上升高度公式、开尔文方程进行相关计算,理解亚稳态产生的原因及消除的方法。

  • 2.3固体表面

    本节主要介绍了固体表面吸附的形式及吸附理论,重点掌握物理吸附和化学的区别、朗缪尔吸附理论及吸附热力学,能够应用朗缪尔吸附等温式进行相关计算。

  • 2.4固-液界面

    本节主要介绍了固-液界面的润湿及吸附现象。重点掌握接触角的概念及三种润湿现象,能够应用杨氏方程及润湿公式等进行相关计算。

  • 2.5溶液表面

    本节主要介绍了溶液表面的吸附现象及吸附理论,重点掌握溶液表面的吸附现象、表面活性剂的结构和性质特点,能够应用吉布斯吸附等温式进行相关计算。

  • 第三章胶体化学

    胶体化学是物理化学的一个重要分支。它所研究的领域是化学、物理学、材料科学、生物化学等诸多学科的交叉与重叠,它已成为这些学科的重要基础理论。胶体化学的理论和技术现已广泛应用于化工、石油开采、催化、涂料、造纸、农药、纺织、食品、化妆品、染料、医药和环境保护等工业部门和技术领域。本章重点介绍了胶体系统在光学、动力学和电学方面的性质;介绍了溶胶的稳定与聚沉;还介绍了一些粗分散系统如乳状液的基础知识。

  • 3.1溶胶的光学性质

    本节重点介绍溶胶的光学性质。掌握胶体分散系统的基本性质;掌握丁铎尔效应及其实质;理解瑞利公式中各参数对散射光强度的影响;了解超显微镜在观察溶胶粒子中的应用。

  • 3.2溶胶的动力学性质

    本节重点介绍溶胶的动力学学性质。掌握布朗运动及其实质;了解爱因斯坦-布朗平均位移公式;掌握扩散的概念;理解菲克扩散第一定律;了解如何计算稀溶胶中球形粒子的质量;掌握沉降与沉降平衡;理解贝林公式。

  • 3.3溶胶的电学性质

    本节重点介绍溶胶的电学性质。掌握四种电动现象(电泳、电渗、流动电势和沉降电势);理解扩散双电层理论;掌握双电层模型中的重要概念,如电势等;掌握胶团结构及结构式。

  • 3.4溶胶的稳定与聚沉

    本节重点介绍溶胶的稳定与聚沉。理解DLVO理论;掌握溶胶稳定的主要原因;理解电解质对溶胶的聚沉作用;掌握聚沉值,聚沉能力的概念;掌握电解质对溶胶的聚沉规律(舒尔策哈迪价数规则和感胶离子序);了解高分子化合物的聚沉作用。

  • 3.5乳状液

    本节重点介绍乳状液的基础知识。掌握乳状液的分类及鉴别;掌握乳状液的稳定原因;了解去乳化的方法。

  • 第四章化学动力学

    本章主要讨论反应速率方程、反应速率与反应机理的关系;简要介绍反应速率理论及溶液中反应、光反应、催化作用等。重点掌握反应速率方程的微分、积分形式、温度对于反应速率的影响,能够进行相关的计算;能够根据反应机理推导反应速率方程;理解反应速率理论;了解溶液中反应、光反应、催化反应等反应特点。

  • 4.1化学反应的反应速率及速率方程

    本节主要介绍了化学反应的反应速率及速率方程,重点掌握基元反应和非基元反应的特点,能够对总反应的速率方程、反应物的消耗速率及产物的生成速率进行灵活表达及转换。

  • 4.2速率方程的积分形式

    本节主要介绍了速率方程的积分形式,重点掌握零级、一级、二级以及n级反应在速率常数单位、浓度与时间的函数关系、半衰期与起始物浓度之间的关系这三方面的特点,能够进行相关的计算。

  • 4.3速率方程的确定

    本节主要介绍了实验上确定速率方程的方法,能够应用尝试法、半衰期法、初始速率法及隔离法进行速率方程的确定。

  • 4.4温度对反应速率的影响,活化能

    本节主要介绍了温度对于反应速率的影响以及活化能的概念,重点掌握活化能的概念及其与反应热的关系,能够应用阿仑尼乌斯方程的各种形式进行相关的计算。

  • 4.5典型复合反应

    本节主要介绍了平行、对行及连串三种典型的复合反应,重点掌握这三种典型复合反应的特点,能够进行相关的计算。

  • 4.6复合反应速率的近似处理

    本节主要介绍复合反应速率方程的近似处理方法。掌握由反应机理建立速率方程的近似方法(选取控制步骤法,稳态近似法和平衡态近似法)。

  • 4.7链反应

    本节主要介绍链反应的特征和机理。了解链反应的特征;掌握由机理推导单链反应的速率方程;了解支链反应与爆炸界限的关系。

  • 4.8气体反应的碰撞理论

    本节主要介绍气体反应的碰撞理论。了解碰撞理论的基本思想;了解碰撞理论与阿伦尼乌斯方程的比较。

  • 4.9势能面与过渡状态理论

    本节主要介绍过渡状态理论。理解过渡态理论的基本思想及有关概念;了解艾林方程与阿伦尼乌斯方程及碰撞理论的比较。

  • 4.10溶液中反应

    本节主要介绍溶液中反应。了解溶液中反应的特点(笼蔽效应)。

  • 4.11光化学

    本节主要介绍光化学反应。了解光化学反应的特点及过程;掌握光化学定律及相关计算(如量子效率等);了解光化学反应的机理与速率方程的建立。

  • 4.12催化反应

    本节主要介绍催化反应的基本知识。掌握催化剂的概念和基本特征;了解多相催化的步骤。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 电化学

    1.1 电池、电解质溶液及法拉第定律

    1.2 离子的电迁移与迁移数

    1.3 电导、电导率和摩尔电导率

    1.4 电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限公式

    1.5 可逆电池及其电动势测定

    1.6 原电池热力学

    1.7 电极电势和液体接界电势

    1.8 电极的种类

    1.9 原电池设计

    1.10 分解电压

    1.11 极化作用

    1.12 电解时的电极反应

    视频数20
  • 第二章  作业测试
    第二章 界面现象

    2.1 界面张力

    2.2 弯曲液面的附加压力及其后果

    2.3 固体表面

    2.4 固-液界面

    2.5 溶液表面

    视频数11
  • 第三章  作业测试
    第三章 胶体化学

    3.1 溶胶的光学性质

    3.2 溶胶的动力学性质

    3.3 溶胶的电学性质

    3.4 溶胶的稳定与聚沉

    3.5 乳状液

    视频数11
  • 第四章  作业测试
    第四章 化学动力学

    4.1 化学反应的反应速率及速率方程

    4.2 速率方程的积分形式

    4.3 速率方程的确定

    4.4 温度对反应速率的影响,活化能

    4.5 典型复合反应

    4.6 复合反应速率的近似处理

    4.7 链反应

    4.8 气体反应的碰撞理论

    4.9 势能面与过渡状态理论

    4.10 溶液中反应

    4.11 光化学

    4.12 催化反应

    视频数27
  • 期末考试