2021年湖北自考物理化學(xué)（二）課程考試大綱

第一部分  課程性質(zhì)與目標(biāo)
一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

本課程是一門以理論為主的基礎(chǔ)課，從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手，用物理學(xué)的基本理論來(lái)解釋化學(xué)現(xiàn)象并用物理學(xué)中的方法來(lái)探求化學(xué)變化中具有普遍性的基本規(guī)律。物理化學(xué)的理論邏輯性非常之強(qiáng)，其目的主要是為了解決生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中向化學(xué)提出的理論問題，揭示化學(xué)變化的本質(zhì)，更好地駕馭化學(xué)，使之為生產(chǎn)實(shí)際服務(wù)。

二、課程的目標(biāo)與基本要求
學(xué)生在掌握了高等數(shù)學(xué)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、基礎(chǔ)化學(xué)等課程基礎(chǔ)上，通過對(duì)熱力學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、表面化學(xué)以及膠體化學(xué)的基本理論的學(xué)習(xí)，一方面可以增加學(xué)生的知識(shí)水平，另一方面可以提高學(xué)生的邏輯思維能力以及分析能力，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。了解熱力學(xué)的基本原理可以對(duì)生物產(chǎn)業(yè)中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行可行性分析，而化學(xué)動(dòng)力學(xué)更是對(duì)這些反應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)實(shí)性以及效益的研究。了解電化學(xué)的有關(guān)知識(shí)有助于熟練掌握運(yùn)用生物產(chǎn)業(yè)中用到的有關(guān)分析檢測(cè)儀器。學(xué)習(xí)表面化學(xué)和膠體化學(xué)則可以更好地理解生物工程下游技術(shù)的意義所在。
三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系
本課程是本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門基礎(chǔ)性較強(qiáng)的課程。先修課程：高等數(shù)學(xué)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、基礎(chǔ)化學(xué)；相關(guān)課程：發(fā)酵工程與設(shè)備、化工原理；后續(xù)課程：生物化學(xué)、微生物遺傳育種、生物工程綜合大實(shí)驗(yàn)、生物工程下游技術(shù)。先修課程是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，相關(guān)課程可增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度與深度，后續(xù)課程則是本課程中學(xué)到的理論分析方法及其原理的具體應(yīng)用。



第二部分  考核內(nèi)容與考核目標(biāo)
第一章  化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
1、使學(xué)生了解熱力學(xué)的有關(guān)概念、熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用、可逆過程的特征、幾種反應(yīng)熱的概念、熵的有關(guān)概念。
2、要求學(xué)生能運(yùn)用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行熱、功、熱力學(xué)能及焓的改變量的計(jì)算，化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算。
3、深刻理解熱力學(xué)第二定律，熟練掌握熵的改變量的計(jì)算以及熵增加原理的應(yīng)用。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）熱力學(xué)的有關(guān)概念、熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用、會(huì)計(jì)算熱、功、熱力學(xué)能、焓、熵等物理量的表示方法、運(yùn)算公式及化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算（重點(diǎn)）
識(shí)記：體系與環(huán)境、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)、熱和功、定壓熱與定容熱、相變熱、熱容、熱力學(xué)能、焓、熱化學(xué)方程式、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓、熵等物理量的表示方法、運(yùn)算公式及化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算。
理解：熱力學(xué)第一定律、狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)、可逆過程的特點(diǎn)、蓋斯定律、熱力學(xué)第二定律、自發(fā)過程的特點(diǎn)、熵增加原理、理想氣體Cp,m與Cv,m的關(guān)系
應(yīng)用：會(huì)計(jì)算理想氣體簡(jiǎn)單狀態(tài)變化過程中熱、功、熱力學(xué)能、焓、熵的改變量；可逆相變過程中相變熱，熵變的計(jì)算；化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱及熵變的計(jì)算；熵判據(jù)的應(yīng)用。
（二）（次重點(diǎn)）
識(shí)記：熱溫熵、熱機(jī)效率、熱容與溫度的關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)
理解：理想氣體的絕熱可逆過程、反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系、Carnot循環(huán)與Carnot定理
應(yīng)用：對(duì)不可逆相變過程設(shè)計(jì)成可逆過程計(jì)算相變熱及熵變
（三）（一般）
識(shí)記：物質(zhì)的規(guī)定熵、標(biāo)準(zhǔn)熵；真實(shí)氣體狀態(tài)方程
理解：焦耳實(shí)驗(yàn)、熱力學(xué)第三定律、熱力學(xué)的優(yōu)勢(shì)和局限性
應(yīng)用：利用公式計(jì)算不同溫度下的反應(yīng)熱；可逆體積功的計(jì)算；節(jié)流膨脹




第二章  自由能、化學(xué)勢(shì)和溶液
一、學(xué)習(xí)目的與要求
1、使學(xué)生了解吉布斯自由能、亥姆霍茲自由能概念、掌握ΔG的計(jì)算以及用ΔG來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。
2、深刻理解理想氣體和理想溶液的含義，熟記理想溶液的通性。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）吉布斯自由能、亥姆霍茲自由能概念、掌握ΔG的計(jì)算以及用ΔG來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。（重點(diǎn)）
識(shí)記：吉布斯自由能、亥姆霍茲自由能、理想氣體與理想溶液。
理解：吉布斯自由能判據(jù)、亥姆霍茲自由能判據(jù)、拉烏爾定律、亨利定律、理想溶液的通性。
應(yīng)用：簡(jiǎn)單的P，V，T變化過程ΔG計(jì)算、相變過程ΔG計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)ΔG計(jì)算、用ΔG來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向、理想溶液的通性。
（二）（次重點(diǎn)）
識(shí)記：偏摩爾量、化學(xué)勢(shì)
理解：偏摩爾量的定義、理想氣體和理想溶液中的化學(xué)勢(shì)。
應(yīng)用：化學(xué)勢(shì)判據(jù)。

（三）（一般）
識(shí)記：熱力學(xué)的基本關(guān)系式、熵與克勞修斯不等式.熱力學(xué)基本方程、克拉佩龍－克勞修斯方程
理解：吉布斯自由能隨溫度、壓力的變化
應(yīng)用：計(jì)算不同溫度下各種過程的△S、△A及△G的計(jì)算




第三章  相平衡
一、學(xué)習(xí)目的與要求
1、使學(xué)生了解相律的有關(guān)概念、相律的應(yīng)用。
2、要求學(xué)生能用相律分析單組分水的相圖。
3、深刻理解二組分體系中某些相圖的重要用途，利用一些特殊的相圖分離提純物質(zhì)。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）相律的有關(guān)概念、典型的一些單組分相圖和二組分雙液體系相圖（重點(diǎn)）
識(shí)記：相與相數(shù)、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、物種數(shù)、自由度物系點(diǎn)、相點(diǎn)、杠桿規(guī)則。
理解：相律的表達(dá)式、Clapeyron方程、水的相圖， P-x圖、T-x圖、精餾原理、水-硫酸銨相圖
應(yīng)用：用相律計(jì)算某平衡體系中的相數(shù)/獨(dú)立組分?jǐn)?shù)/物種數(shù)/自由度、用相律分析水的相圖，指出圖上點(diǎn)、線、面的相態(tài)及自由度、用Clapeyron方程計(jì)算一定溫度下的蒸氣壓和某一確定蒸氣壓下液體的沸點(diǎn)、計(jì)算蒸發(fā)熱、用杠桿規(guī)則計(jì)算二相共存時(shí)，二相的相對(duì)質(zhì)量、組分理想液態(tài)混合物氣液相圖、杠桿規(guī)則、二組分液固相圖分析




第四章  化學(xué)平衡
一、學(xué)習(xí)目的與要求
1、使學(xué)生了解化學(xué)平衡的基本原理、反應(yīng)進(jìn)度與反應(yīng)限度的關(guān)系。
2、要求學(xué)生能掌握化學(xué)反應(yīng)定溫式以及進(jìn)行與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算。
3、深刻理解影響化學(xué)平衡的因素并在生產(chǎn)上加以應(yīng)用。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）化學(xué)平衡的基本原理、化學(xué)反應(yīng)定溫式、與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算、平衡體系中成分含量的計(jì)算（重點(diǎn)）
識(shí)記：化學(xué)平衡、反應(yīng)進(jìn)度、反應(yīng)限度、化學(xué)反應(yīng)定溫式、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。
理解：標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K?與反應(yīng)ΔrG?m的關(guān)系、影響化學(xué)平衡的因素。
應(yīng)用：平衡常數(shù)計(jì)算、用化學(xué)反應(yīng)定溫式判斷化學(xué)反應(yīng)的方向、溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響。
（二）（次重點(diǎn)）
識(shí)記：多相反應(yīng)的平衡常數(shù)。
理解：多相平衡。
應(yīng)用：多相反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測(cè)定、計(jì)算生產(chǎn)中的產(chǎn)率。
（三）（一般）
識(shí)記：平衡常數(shù)的測(cè)定方法、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)吉布斯函數(shù)的計(jì)算
理解：反應(yīng)進(jìn)度與反應(yīng)限度的關(guān)系
應(yīng)用：平衡體系中成分含量的計(jì)算、同時(shí)反應(yīng)平衡組成的計(jì)算、真實(shí)氣體反應(yīng)化學(xué)平衡




第五章  電解質(zhì)溶液
一、學(xué)習(xí)目的與要求
1、使學(xué)生了解電解質(zhì)導(dǎo)電的原理及其有關(guān)概念。
2、要求學(xué)生能掌握對(duì)電解質(zhì)導(dǎo)電能力的分析并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
3、深刻理解電導(dǎo)測(cè)定在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電解質(zhì)導(dǎo)電的原理及其有關(guān)概念、電解質(zhì)導(dǎo)電能力的有關(guān)計(jì)算、電導(dǎo)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用（重點(diǎn)）
識(shí)記：電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率、離子摩爾電導(dǎo)率。
理解：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理、摩爾電導(dǎo)率與離子濃度的關(guān)系、離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律、H+和OH－的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率特別大的原因。
應(yīng)用：電導(dǎo)和電導(dǎo)率的計(jì)算、摩爾電導(dǎo)率的計(jì)算、電導(dǎo)池常數(shù)的計(jì)算、用強(qiáng)電解質(zhì)的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率計(jì)算弱電解質(zhì)的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率、電導(dǎo)測(cè)定的應(yīng)用。
（二）（次重點(diǎn)）
識(shí)記：活度、活度系數(shù)。
理解：電導(dǎo)的測(cè)定方法、影響離子平均活度系數(shù)的因素。
應(yīng)用：離子平均活度a?及平均濃度m?的計(jì)算。
（三）（一般）
識(shí)記：離子遷移數(shù)、法拉第定律、離子淌度、離子遷移數(shù)、法拉第定律
理解：離子遷移數(shù)的定義、離子遷移數(shù)與淌度間的關(guān)系
應(yīng)用：離子遷移數(shù)的計(jì)算、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率關(guān)系及計(jì)算、電導(dǎo)測(cè)定對(duì)解離平衡常數(shù)的應(yīng)用




第六章  可逆電池電動(dòng)勢(shì)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
1、使學(xué)生了解可逆電池有關(guān)概念和可逆電極的類型及電極反應(yīng)。
2、要求學(xué)生能掌握電池的書寫方式、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池、原電池的有關(guān)熱力學(xué)計(jì)算、用能斯特公式計(jì)算電極電勢(shì)。
3、深刻理解電池電動(dòng)勢(shì)以及電極在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）可逆電池有關(guān)概念和四類可逆電極（重點(diǎn)）
識(shí)記：可逆電池、四類可逆電極、氫電極、甘汞電極、電池書寫方式。
理解：可逆電池所具備的條件、電池的書寫方式、能斯特公式、四類可逆電極的書寫表達(dá)式和電極反應(yīng)及電極電勢(shì)。
應(yīng)用：由電池表示式寫出電極反應(yīng)及電池反應(yīng)、電動(dòng)勢(shì)與平衡常數(shù)的計(jì)算、電動(dòng)勢(shì)測(cè)定的應(yīng)用、電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算及應(yīng)用。
（二）（次重點(diǎn)）
識(shí)記：標(biāo)準(zhǔn)電池。
理解：電池電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生、對(duì)消法測(cè)電動(dòng)勢(shì)的原理、。
應(yīng)用：設(shè)計(jì)原電池。
（三）（一般）
識(shí)記：標(biāo)準(zhǔn)電池、玻璃電