天津理工大学
《材料物理化学》课程教学大纲
课程代码：0303010
开课单位： 材料科学与工程学院 执笔人： 宋大卫 制定时间： 2014年9月
天津理工大学教务处制
一、课程简介
课程名称 英文名称 课程代码 课程类别 学分 开课学期 开课单位 适用专业 先修课程 主讲教师 考核方式及各环节所占比例 材料物理化学 Physics Chemistry of Materials 0303010 学科基础课 4 第三学期 材料科学与工程学院 材料化学；材料物理； 材料科学 高等数学、大学物理、工程化学 宋大卫 闭卷考试；期末考试成绩占75％，平时成绩占20％，实验成绩占5％ 课程概要 总学时 64（含实验教学4学时） 修读类别 必修课 材料物理化学是材料物理专业的一门学科基础课，它是运用物理、数学等基础科学的理论和实验方法研究物质的化学变化规律的科学。该门课程包括的内容较多，根据本专业对该课程的要求和课时情况，主要讲授热力学基础、动力学初步、界面现象、化学平衡、相平衡、电化学等基本内容。 教学目的及要求 通过本课程的学习，要求学生系统地理解和掌握材料物理化学的基本原理和方法，得到一般科学方法的训练和逻辑思维能力的培养，初步培养学生应用所学知识去分析问题和解决问题的能力。 教材及主要参考书 教材： [1] 刘俊吉，周亚平，李松林编，《物理化学》第五版 上、下册，高等教育出版社，2009年5月 参考书： [1] 肖衍繁主编，《物理化学解题指南》，高等教育出版社，2003年7月第1版。 [2] 范崇正主编，《物理化学:概念辨析·解题方法》，中国科学技术大学出版社，2005年7月第2版。 [3] 李文斌主编，《物理化学习题解析》，天津大学出版社，2004年3月第1版。
二、课程章节主要内容及学时分配
第一章 绪论（1学时）
了解物理化学的研究内容、研究方法及它在材料领域中的作用；了解本课程的科学的学习方法及本课程的要求。 第二章 气体的pVT关系（3学时）
掌握理想气体状态方程；能运用道尔顿及阿马加定律计算混合气体各组分的分压及分体积；了解真实气体状态方程；了解对应状态原理与及压缩因子图。
重点：理想气体状态方程、道尔顿定律的运用。 难点：真实气体状态方程。 第三章 热力学第一定律 （10 学时）
了解系统和环境的概念，掌握状态函数的特点，能够区分状态函数和过程函数；理解热力学第一定律的表达式，并能运用该定律计算系统的热力学能、热和功；明确焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔燃烧焓、相变焓等概念，掌握其计算方法；掌握可逆过程的特点以及绝热可逆过程的PVT关系及热、功、内能、焓变的计算；理解反应进度；了解焦耳实验、节流膨胀，掌握理想气体的热力学能、焓与温度的关系。
重点：状态函数的特点、热力学第一定义的表达式及其应用、可逆过程的特点、绝热可逆过程的PVT关系及热，功，内能，焓变的计算。
难点：恒容热，恒压热的意义、焦耳实验、理想气体的热力学能，焓与温度的关系、绝热可逆过程方程、反应进度、节流膨胀与焦耳－汤姆逊效应。 第四章 热力学第二定律 （8 学时）
了解卡诺循环；理解热力学第二定律的叙述及数学表达式，掌握熵增原理；掌握理想气体PVT变化、相变化和化学变化过程中系统熵变的计算方法和环境熵变的计算方法，以及掌握用总熵变判断过程的方法；理解明确热力学第三定律的叙述；明确亥姆霍兹函数和吉布斯函数的概念并掌握其计算方法和各种判据，明了热力学公式的适用条件；理解热力学基本方程和麦克斯韦关系式；掌握克拉配龙方程，并能运用该方程进行有关的计算。
重点：热力学第二定律、熵增原理、热力学函数判据（如熵判据、吉布斯函数判据、亥姆霍兹函数判据）及其应用、各种变化过程熵变的计算。
难点：卡诺循环过程、热力学基本方程、麦克斯韦关系式。 第五章 多组分系统热力学 （讲课6学时，实验2学时）
掌握拉乌尔定律和亨利定律以及它们的适用条件及应用；明确偏摩尔量概念及化学势的定义和判据；掌握理想液态混合物及理想稀溶液的概念；明确各种混合物或溶液中各组分化学势的表达式，明确标准态的选择；通过对稀溶液依数性