2021年湖北自考物理化學（二）課程考試大綱

第一部分  課程性質與目標
一、課程性質與特點

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

二、課程的目標與基本要求
學生在掌握了高等數(shù)學、概率論、數(shù)理統(tǒng)計、基礎化學等課程基礎上，通過對熱力學、電化學、化學動力學、表面化學以及膠體化學的基本理論的學習，一方面可以增加學生的知識水平，另一方面可以提高學生的邏輯思維能力以及分析能力，同時也加強了對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。了解熱力學的基本原理可以對生物產(chǎn)業(yè)中的轉化反應進行可行性分析，而化學動力學更是對這些反應進行現(xiàn)實性以及效益的研究。了解電化學的有關知識有助于熟練掌握運用生物產(chǎn)業(yè)中用到的有關分析檢測儀器。學習表面化學和膠體化學則可以更好地理解生物工程下游技術的意義所在。
三、與本專業(yè)其他課程的關系
本課程是本專業(yè)及相關專業(yè)學生的一門基礎性較強的課程。先修課程：高等數(shù)學、概率論、數(shù)理統(tǒng)計、基礎化學；相關課程：發(fā)酵工程與設備、化工原理；后續(xù)課程：生物化學、微生物遺傳育種、生物工程綜合大實驗、生物工程下游技術。先修課程是學習的基礎，相關課程可增進學生學習的廣度與深度，后續(xù)課程則是本課程中學到的理論分析方法及其原理的具體應用。



第二部分  考核內容與考核目標
第一章  化學熱力學基礎
一、學習目的與要求
1、使學生了解熱力學的有關概念、熱力學第一定律及其應用、可逆過程的特征、幾種反應熱的概念、熵的有關概念。
2、要求學生能運用熱力學第一定律進行熱、功、熱力學能及焓的改變量的計算，化學反應熱的計算。
3、深刻理解熱力學第二定律，熟練掌握熵的改變量的計算以及熵增加原理的應用。
二、考核知識點與考核目標
（一）熱力學的有關概念、熱力學第一定律及其應用、會計算熱、功、熱力學能、焓、熵等物理量的表示方法、運算公式及化學反應熱的計算（重點）
識記：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、熱力學能、焓、熱化學方程式、標準摩爾生成焓、標準摩爾燃燒焓、熵等物理量的表示方法、運算公式及化學反應熱的計算。
理解：熱力學第一定律、狀態(tài)函數(shù)的性質、可逆過程的特點、蓋斯定律、熱力學第二定律、自發(fā)過程的特點、熵增加原理、理想氣體Cp,m與Cv,m的關系
應用：會計算理想氣體簡單狀態(tài)變化過程中熱、功、熱力學能、焓、熵的改變量；可逆相變過程中相變熱，熵變的計算；化學反應的反應熱及熵變的計算；熵判據(jù)的應用。
（二）（次重點）
識記：熱溫熵、熱機效率、熱容與溫度的關系、標準狀態(tài)
理解：理想氣體的絕熱可逆過程、反應熱與溫度的關系、Carnot循環(huán)與Carnot定理
應用：對不可逆相變過程設計成可逆過程計算相變熱及熵變
（三）（一般）
識記：物質的規(guī)定熵、標準熵；真實氣體狀態(tài)方程
理解：焦耳實驗、熱力學第三定律、熱力學的優(yōu)勢和局限性
應用：利用公式計算不同溫度下的反應熱；可逆體積功的計算；節(jié)流膨脹




第二章  自由能、化學勢和溶液
一、學習目的與要求
1、使學生了解吉布斯自由能、亥姆霍茲自由能概念、掌握ΔG的計算以及用ΔG來判斷反應進行的方向。
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、考核知識點與考核目標
（一）吉布斯自由能、亥姆霍茲自由能概念、掌握ΔG的計算以及用ΔG來判斷反應進行的方向。（重點）
識記：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。
應用：簡單的P，V，T變化過程ΔG計算、相變過程ΔG計算、化學反應ΔG計算、用ΔG來判斷反應進行的方向、理想溶液的通性。
（二）（次重點）
識記：偏摩爾量、化學勢
理解：偏摩爾量的定義、理想氣體和理想溶液中的化學勢。
應用：化學勢判據(jù)。

（三）（一般）
識記：熱力學的基本關系式、熵與克勞修斯不等式.熱力學基本方程、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
應用：計算不同溫度下各種過程的△S、△A及△G的計算




第三章  相平衡
一、學習目的與要求
1、使學生了解相律的有關概念、相律的應用。
2、要求學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。
二、考核知識點與考核目標
（一）相律的有關概念、典型的一些單組分相圖和二組分雙液體系相圖（重點）
識記：相與相數(shù)、獨立組分數(shù)、物種數(shù)、自由度物系點、相點、杠桿規(guī)則。
理解：相律的表達式、Clapeyron方程、水的相圖， P-x圖、T-x圖、精餾原理、水-硫酸銨相圖
應用：用相律計算某平衡體系中的相數(shù)/獨立組分數(shù)/物種數(shù)/自由度、用相律分析水的相圖，指出圖上點、線、面的相態(tài)及自由度、用Clapeyron方程計算一定溫度下的蒸氣壓和某一確定蒸氣壓下液體的沸點、計算蒸發(fā)熱、用杠桿規(guī)則計算二相共存時，二相的相對質量、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  化學平衡
一、學習目的與要求
1、使學生了解化學平衡的基本原理、反應進度與反應限度的關系。
2、要求學生能掌握化學反應定溫式以及進行與標準平衡常數(shù)有關的計算。
3、深刻理解影響化學平衡的因素并在生產(chǎn)上加以應用。
二、考核知識點與考核目標
（一）化學平衡的基本原理、化學反應定溫式、與標準平衡常數(shù)有關的計算、平衡體系中成分含量的計算（重點）
識記：化學平衡、反應進度、反應限度、化學反應定溫式、標準平衡常數(shù)。
理解：標準平衡常數(shù)K?與反應ΔrG?m的關系、影響化學平衡的因素。
應用：平衡常數(shù)計算、用化學反應定溫式判斷化學反應的方向、溫度對平衡常數(shù)的影響。
（二）（次重點）
識記：多相反應的平衡常數(shù)。
理解：多相平衡。
應用：多相反應的標準平衡常數(shù)的測定、計算生產(chǎn)中的產(chǎn)率。
（三）（一般）
識記：平衡常數(shù)的測定方法、標準摩爾反應吉布斯函數(shù)的計算
理解：反應進度與反應限度的關系
應用：平衡體系中成分含量的計算、同時反應平衡組成的計算、真實氣體反應化學平衡




第五章  電解質溶液
一、學習目的與要求
1、使學生了解電解質導電的原理及其有關概念。
2、要求學生能掌握對電解質導電能力的分析并進行有關計算。
3、深刻理解電導測定在實際生產(chǎn)中的應用。
二、考核知識點與考核目標
（一）電解質導電的原理及其有關概念、電解質導電能力的有關計算、電導在實際生產(chǎn)中的應用（重點）
識記：電導、電導率、摩爾電導率、離子摩爾電導率。
理解：電解質溶液的導電機理、摩爾電導率與離子濃度的關系、離子獨立運動定律、H+和OH－的無限稀釋摩爾電導率特別大的原因。
應用：電導和電導率的計算、摩爾電導率的計算、電導池常數(shù)的計算、用強電解質的無限稀釋摩爾電導率計算弱電解質的無限稀釋摩爾電導率、電導測定的應用。
（二）（次重點）
識記：活度、活度系數(shù)。
理解：電導的測定方法、影響離子平均活度系數(shù)的因素。
應用：離子平均活度a?及平均濃度m?的計算。
（三）（一般）
識記：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)與淌度間的關系
應用：離子遷移數(shù)的計算、電導率、摩爾電導率關系及計算、電導測定對解離平衡常數(shù)的應用




第六章  可逆電池電動勢
一、學習目的與要求
1、使學生了解可逆電池有關概念和可逆電極的類型及電極反應。
2、要求學生能掌握電池的書寫方式、根據(jù)化學反應設計原電池、原電池的有關熱力學計算、用能斯特公式計算電極電勢。
3、深刻理解電池電動勢以及電極在實際生產(chǎn)中的應用。
二、考核知識點與考核目標
（一）可逆電池有關概念和四類可逆電極（重點）
識記：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式和電極反應及電極電勢。
應用：由電池表示式寫出電極反應及電池反應、電動勢與平衡常數(shù)的計算、電動勢測定的應用、電動勢的計算及應用。
（二）（次重點）
識記：標準電池。
理解：電池電動勢的產(chǎn)生、對消法測電動勢的原理、。
應用：設計原電池。
（三）（一般）
識記：標準電池、玻璃電