物理化学-环境物理化学教学大纲

环境科学专业基础课程教学大纲

环境物理化学

课程代码: ENVI130038

课程名称:环境物理化学 (Environmental Physical Chemistry)

学分数: 3学分周学时: 3学时

主讲教师:环境科学与工程系叶兴南副教授

助教：研究生同学

预修课程:普通化学

课程性质:“环境物理化学”是环境科学或环境工程学科的专业基础课程。它从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，从而找出存在于大气、土壤、水环境的化学运动中最具有普遍性的基本规律的一门学科。

教学目的:本课程以自然环境最普遍的化学规律为基本教学内容，旨在使物理化学能更好地为研究污染物在大气、土壤和水圈中的迁移与转化服务。提高学生的物理化学

水平和综合研究环境问题的能力，为学生进一步学习环境化学、大气化学和环境

工程学等专业课程提供基础知识和研究方法。

基本内容简介: 本课程的基本研究内容主要包括三个方面的问题：

（1）化学反应的方向和限度问题；

（2）化学反应的速率和机理问题；

（3）量子尺寸效应和纳米化学问题。

教材和教学参考资料:

教材《物理化学简明教程》（第四版）印永嘉等，高等教学出版社；《物理化学》

（第四版）傅献彩等，高等教育出版社；

教学参考资料《物理化学习题精解》王文清等，科学出版社；《物理化学简明教程例题与习题》（第二版）印永嘉等，高等教育出版社。

基本要求: 1. 掌握热力学第一、第二、第三定律在化学反应物质聚集状态和各种物理化学过程中的应用；2. 能熟练运用多相平衡的基本原理解决大气环境中气液固的

分配问题，熟悉表面张力在胶体分散系统中的重要作用；掌握简单级数反应的动

力学规律和温度对反应速率的影响。

教学方式: 以热力学和动力学原理为主线，课堂讲解和原理应用相结合为主，课后练习为辅的教学方法。注重原理在环境科学学科中的应用。

主讲教师简介（须相对详细）:

叶兴南复旦大学环境科学与工程系副教授、硕士研究生导师。主要科研方向是

大气环境学。已承担三项国家自然基金面上项目。受聘为国际顶级刊物

《Atmospheric Environment》审稿专家。曾先后获得上海医科大学药学院青年

教师教学比赛三等奖、教育部自然科学一等奖、高等教育上海市级教学成果二

等奖等荣誉。教学效果优良，课程评估多次在4.9分以上。目前主讲环境化学、

环境物理化学、环境灾害与启示等本科生课程，参与讲授环境化学实验（本科）

和大气气溶胶化学（研究生）等课程。教学格言：用心教学。

教学内容安排(按54学时):

绪论和理想气体基本状态方程

第一章热力学第一定律

基本要点：1. 热力学概论

2. 热力学第一定律

3.热化学

第二章热力学第二定律

基本要点：1. 自发过程的特征

2. 熵和热力学第二定律

3. 吉布斯函数和基本热力学函数关系式

第三章化学势

基本要点：1. 偏摩尔量和化学势

2. 拉乌尔定律和亨利定律在各种状态下应用

第四章化学平衡

基本要点：1.平衡常数的表示方法

2. 温度压力对平衡常数的影响

第五章多相平衡

基本要点： 1. 相律

2. 克劳修斯克拉伯龙方程

3. 二组分相图

第六章电化学

基本要点：1. 电导和电导率

2. 可逆电池电动势

第七章表面现象与分散系统

基本要点：1. 表面张力引起的曲面附加压力及表面现象

2. 胶体分散系统的光学和电学性质

第八章化学动力学基本原理

基本要点：1. 反应级数和反应分子数

2. 简单级数反应的动力学特征

3. 温度对反应速率的影响

第九章复合反应动力学

基本要点：1. 典型复杂反应动力学

2. 稳态近似和平衡假设在复杂反应中的应用

考核方式: 成绩评定包含三个方面：平时成绩（10%），期中测验（40%），期末考试（50%）。