厦大课程及实验安排

发布 2023-04-25 16:23:28 阅读 3488

知识模块顺序及对应的学时。

作为化学学科的基础理论体系,本课程包括化学热力学和统计热力学、化学动力学、热化学、电化学、光化学、催化作用、界面和胶体化学。

1. 化学热力学基础(20课时):主要介绍热力学基本概念、基本定律、基本原理、基本方法。

基本概念——状态函数、热、功、热力学能、熵、化学势。

基本定律——热力学第零定律、第一定律、第二定律、第三定律。

基本原理——能量守恒原理、熵增原理、熵补偿原理。

基本方法——变量变换法、特性函数法、循环法、标准状态法、极值法、微分法。

2. 热力学在化学中的应用(22课时):主要包括。

1)溶液热力学(8课时):着重介绍化学势的物理意义及应用,介绍物质化学势等温式的物理意义及应用,介绍非理想体系中逸度、活度及它们与标准态、参考态的联系。

2)相平衡热力学(10课时):主要介绍相平衡中常用的两个基本方法:解析方法和几何方法,即描述相平衡规律性的热力学方程和描述相平衡体系状态及演变规律的相图(单组分体系相图、二组分体系相图、三组分体系相图),介绍相平衡的基本规律在工农业生产中的应用。

3)化学平衡热力学(4课时):重点介绍化学反应等温方程式的意义及应用,介绍热力学平衡常数的定义及计算方法,介绍如何从热力学相互作用和化学耦合原理去理解化学反应平衡移动原理。

3.统计热力学初步(12课时):重点介绍波尔茨曼统计分布律,配分函数的定义及物理意义,介绍配分函数的求算及在求平衡常数和热力学函数方面的应用。

4.化学动力学(18课时):主要内容有。

1) 唯象动力学的基本概念(5课时)

2) 反应速率理论(2课时)

3) 催化作用(4课时)

4) 光化学(2课时)

5) 溶液反应(2课时)

6) 弛豫动力学、分子反应动态学(3课时)

5.电化学(18课时):主要内容包括。

1) 电解质溶液(5课时)

2) 电池反应热力学(4课时)

3) 电极反应动力学(5课时)

4) 电化学若干应用(4课时)

6.界面现象与胶体化学(8课时):内容包括表面自由能的物理意义及应用,胶束的结构和双。

电层模型,胶体的光学性质、电性质、动力性质,膜的制备和应用,表面活性剂的性质及应用。

课程的重点、难点及解决办法。

课程的重点。

总的来看,本课程的讲授重点是①物理化学为化学学科提供了那些基础理论体系,及这些基础理论在指导基础研究和生产实践中所起的作用。②物理化学的实验手段与基础研究的关系。③物理化学的新技术在国民经济中所发挥的重要作用。

具体讲,在化学热力学部分,讲授时应紧扣“能量转换规律”→“能量降退” →熵(微观玻尔兹曼熵和宏观克劳修斯熵)”→自由能” →化学势的物理意义及应用(在多组分体系中,相平衡中和化学平衡中的应用)这条专线,而在化学动力学部分,重点应放在讲授化学动力学的理论发展和实验手段的发展,以及其在控制化学反应进程的作用(如催化作用)和如何应用最新物理化学技术去测量反应速率,并设计验证反应机理。在物理化学的拓展部分——电化学、表面胶体化学,则应重点介绍化学热力学和化学动力学的基本理论和实验手段在这些学科研究中的应用。

课程的难点。

1. 如何讲透“熵”这个概念是热力学课中的难点,因为熵在热力学各章节中既起着承上(热力学能)启下(自由能)的作用,同时也起着联系微观和宏观的作用。

2. 如何让学生真正理解化学势的物理意义和掌握化学势的应用。

3. 如何从已知实验数据设计化学反应机理并尽可能从实验上去验证它是化学动力学课中讲授的要点,也是难点,因为它牵涉到物质的微观性质。

各章重、难点详见:

解决方法。1. 将交叉学科的内容引入到课堂讲授中,如熵与信息、熵与生物、熵与环境、纳米催化、电催化等,以此提高学生的学习兴趣。

2. 有的放矢地组织一些专场讨论,安排一些似是而非的讨论题,这些题目可以是有明确答案的,也可以是无明确答案的,这样,有利于学生主动加入到研究性学习中。

3. 将理论融入实验课中,有目的地安排一些理论难题作为物理化学实验的思考题,让学生通过实验后,加深对这些理论的理解,如“可逆电势”、“表面张力”等概念,同时,这也间接地提高了学生对实验的兴趣。

在课堂讲授中尽可能联系实际,特别是在一些重点、难点方面应尽量深入浅出,尽量结合实际,尽量少采用复杂、麻烦的数学推导。

实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)

物理化学课程是化学系诸基础课中最难学的一门课。为了帮助学生更好地掌握课程的重点,更深地理解课程的难点,我们设计了以下实践教学环节并将其计入课程成绩中:

1. 组织专场讨论课和课后讨论:在每届学生中,有针对性地在每一章结束后布置一些思考题和讨论题,让学生在查阅有关资料的基础上进行课堂讨论和课后讨论。

2. 学生上讲台讲解:在适当时候(如期中考之后),布置一些课程内容(重点或难点),让学生经过自己备课、自己动手制作ppt,然后让学生上讲台讲解。

3. 撰写课程小**:在教师指导下,让学生自己选择与本课程有关的题目,经过充分查阅资料,作必要的社会调查或动手做实验等准备工作,最后写成小**。

以上教学实践取得了较好成绩:几年来,共组织专场讨论十多次,撰写小**一百多篇。多数学生对此评价甚高。

其共同点有:①.加深了对某些难点的理解;②.

提高了分析问题和解决问题的能力;③.有利于培养理论联系实践的能力。

课程设计的思想、效果以及课程目标。

物理化学实验是物理化学课程的一个重要组成部分。本课程组历年来都非常重视实验室的建设。

物理化学实验的整体设计思想是:使学生初步掌握物理化学的研究手段,了解物理化学的研究方法,加深对物理化学基本原理的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的动手能力,为学生将来的科学研究工作或社会实践工作打下一定的基础。

历年来的实践证明,学生做完物理化学实验后,动手能力、分析问题的能力均有了很大提高,特别是进入研究生学习阶段,较扎实的物理化学实验基础使他们获益非浅。

课程内容(详细列出实验或实践项目名称和学时)

1. 恒温槽的装置及性能测试及物理化学实验理论课 6小时。

2. 比表面的测定—bet流动吸附法 6小时。

3. 溶液中的吸附作用和表面张力的测定——最大气泡法 6小时。

4. 粘度法测定高聚物的摩尔质量 6小时。

5. 离子迁移数的测定 3小时。

6. 磁化率的测定 3小时。

7. 偶极矩的测定 6小时。

8. 电泳法测定x电势 6小时。

9. 电动势法测定电解质溶液的平均活度系数 3小时。

10. 氢在铜电极上析出反应极化曲线的测定 3小时。

11. 电动势法测定化学反应的热力学量 6小时。

12. 乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定 6小时。

13. 旋光法测定蔗糖水解转化反应的速率常数 6小时。

14. 双液体系沸点—组成相图的绘制 6小时。

15. 液体饱和蒸气压的测定 6小时。

16. 碳酸钙热分解 6小时。

17. 差热分析和金属相图的绘制 6小时。

18. 燃烧热的测定 6小时。

课程组织形式与教师指导方法。

课程负责人由富有经验的高学历教授担任,其余实验指导教师大多数同时担任物理化学课程的主讲教师。教师中具有博士学历的占80%,副高以上职称的占70%。对新教师,要求在三年内能熟练指导所有实验。

而对老教师,则主要采用固定实验的办法,但原则上对不同届的学生,都应指导不同的实验。

考核内容与方法。

采用平时实验考核、期末动手考核和笔试相结合的考核方法。其中,平时实验成绩占60%—70% ,期末动手考核和笔试成绩占30%—40% 。

创新与特点。

1.2023年,我校在全国重点高校中率先实行物理化学实验单人操作。此经验随后在全国重点高校中推广。

2.自上世纪90年代以来,实验室一直把实验的综合和综合性实验相结合作为实验内容改革的一个重要措施。几年来,累计开设综合性实验、设计性实验二十多个,很受学生欢迎。

3.教师科研与物化实验相结合,将教师的部分科研成果引入实验中,这不但提高了实验的质量,同时也促进了教师的科研工作。

大课间要求及教师安排

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