物理化学教学大纲

2、标准摩尔燃烧焓 3、基尔霍夫公式

4、恒容反应热与恒压反应热的关系 5、绝热反应

第二章 热力学第二定律

教学目的和要求:本章主要讨论体系的过程方向与限度,学习状态函数熵与熵增加原理、熵的统计意义。使学生初步理解熵与第二定律的微观含义。热力学第三定律为以后计算物质的熵值与其它热力学函数提供根据。由于化学反应一般可控制在恒温恒压下进行,所以自由能的使用也是本章的重要内容之一。要求:

1、了解一切自发过程的共同特征,明确热力学第二定律的意义。 2、 明确从卡诺热机得出克劳修斯原理和熵函数的逻辑性,从而理解克劳修斯不等式的重要性与熵函数的概念。

3、 熟记并理解热力学函数S、F、G的定义与各热力学函数间的关系。 4、明确每一热力学函数只是在各自的特定条件下才能作为过程进行方 向与限度的判据,熟练ΔS与ΔG的计算与应用。

5、 熵的统计意义和热力学第三定律只作一般性了解。 教学重点:

1、熵与熵增加原理

2、状态函数变化ΔS、ΔG、ΔF的计算 3、各种条件下过程的判据

教学难点:

1、熵概念的意义及基本热力学关系的应用

2、Gibbs自由能的概念及运用 考核知识点:

1、实际过程的共同特征 (识记)

2、热力学第二定律 (领会) 3、卡诺定理

3.1 卡诺循环 (识记) 3.2 卡诺定理 (领会)

4、过程的热温商与熵函数

4.1 可逆过程的热温商与熵函数的概念 (领会) 4.2 不可逆过程的热温商与体系的熵变 (领会) 5、过程方向和限度的判据 5.1 克劳修斯不等式 (应用) 5.2 熵增加原理 (应用) 6、△S的计算

6.1 简单状态变化过程△S的计算 (应用) 6.2 相变过程△S的的计算 (应用) 7、热力学第二定律的本质与熵的统计意义 7.1 热力学第二定律的本质 (识记) 7.2 熵的统计意义 (识记) 8、热力学第三定律与规定熵 8.1 热力学第三定律 (领会) 8.2 规定熵(识记)

8.3 化学反应过程熵变的计算 (领会) 9、亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能 9.1 亥姆霍兹自由能及△F判据 (领会) 9.2 吉布斯自由能及△G判据 (领会) 10、过程△G的计算与应用

10.1 理想气体等温过程△G的计算 (应用) 10.2 纯物质相变过程△G的计算 (应用)

思考题:

1、将一台电冰箱门打开,在密闭的房间里工作。过一段时间之后,室内温

度会降低吗?

2、你是否认为可逆热机拖动的火车跑得最快?

3、“将热全部转变为功不可能;将功全部转变为热则可能。”这句话是否就是热力学第二定律?

4、体系经过不可逆循环后,熵是否增加? 5、绝热不可逆循环是否存在?

6、 一个只做膨胀功的简单封闭体系,其自由能随温度升高是增加还是降低? 7、 如果一个只做膨胀功的化学反应放出热量为Q,,那么若安排这一反应

做有用功时,其最大做功量W/是否一定少于Qp?

8、 一个过程的ΔGT,P0,是否表示这一过程根本不能进行?

9、 在解决某一具体问题时,应该用哪一个状态函数作判据?

第一节 热力学第二定律

1、自发过程

2、自发过程的共同特征 3、热力学第二定律

第二节 过程的热温商与熵函数

1、熵

2、熵的物理意义 3、 克劳修斯不等式 4、 熵判据-熵增加原理

第三节 单纯PVT变化熵变的计算

1、环境熵变的计算

2、凝聚态物质变温过程熵变的计算 3、气体恒容变温、恒压变温过程熵变的计算 4、理想气体PVT变化过程熵变的计算

第四节 相变过程熵变的计算

1、热力学第三定律 2、规定熵和标准熵 3、标准摩尔反应熵的计算

第五节 亥姆霍兹函数和吉布斯函数

1、亥姆霍兹函数及其判据 2、吉布斯函数及其判据 3、恒温过程ΔG的计算

第六节 克劳修斯-克拉佩龙方程

1、克-克方程

第七节 吉布斯-亥姆霍兹方程

1、吉布斯-亥姆霍兹方程

第三章 多组分系统热力学

教学目的和要求:本章讨论溶液的热力学性质,学习对敞开体系与多组分体系有用的化学势,使学生了解偏摩尔量的概念与意义;理想溶液、拉乌尔定律及亨利定律的意义;实际溶液与理想溶液和稀溶液的区别;活度的概念与意义,以及标准态的选用。要求:

1、初步了解化学势与标准态的概念与意义。

2、理解多组分体系中引入偏摩尔量的原由,掌握偏摩尔量的定义及其与化学势的关系。

3、掌握理想溶液、稀溶液与实际溶液三者的区别与关系。加深对拉乌尔定律与亨利定律的理解并熟悉其应用。

4、理解活度的概念与标准态的选用。 教学重点:

1、拉乌尔定律与亨利定律的正确理解与应用 2、溶液中各组分的化学势及各个标准态的物理意义 3、活度与活度系数概念的理解与应用 4、稀溶液依数性公式及计算

教学难点:

1、拉乌尔定律与亨利定律的正确理解与应用 2、溶液中各组分的化学势及各个标准态的物理意义 3、活度与活度系数概念的理解与应用 考核知识点:

1、溶液组成的表示法 (识记) 2、偏摩尔量与化学势

2.1 偏摩尔量的定义和集合公式 (领会)

2.2 化学势的定义及其与温度、压力的关系 (领会) 3、稀溶液中两个经验定律 3.1 拉乌尔定律 (领会) 3.2 亨利定律 (领会) 4、混合气体中各组分的化学势 4.1 理想气体的化学势 (识记) 4.2 非理想气体的化学势 (识记)

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