厦大课程及实验安排

结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

物理化学课程是化学系的主干基础课程。是以物理学的思想和实验手段并借助数学方法研究支配化学体系性质和行为的从宏观到微观的规律和理论。在化学、化工、材料、生物、海洋的各学科中，物理化学起着连接基础课和专业课的枢纽作用。

我系物理化学学科为全国重点学科，分设催化、电化、量化与结构化学三个三级学科，皆有院士级学科带头人和一支创新队伍。为了发挥强一强联合的优势，我们依据学科的近、现代发展，以微观和宏观的观点构建物理化学课程新体系；以科技新成就反映物理化学的新进展；以学科间的交叉渗透了解物理化学的核心作用；以科技面临的新问题启迪学生的科学思维。为此：

1．在理论教学组织方式上，结合从事化学前沿科学研究有成就的与长期在教学第一线有经验的两类教师的优势，形成立体化、板块式的课程体系，提高教学质量。

2．在教学内容的选择上，主要是精炼经典热力学与唯象动力学，加强统计热力学、近代化学动力学与电化学，适当介绍非平衡态非线性热力学的基本概念与原理，并在结合基本理论与基本知识的同时，适当引入近代化学前沿领域的新概念及其在应用方面的创新发展。

3．在实践性教学中，按“基础实验、综合实验、研究型实验”构建实验教学新体系，努力探索建立实验教学与理论教学相互渗透、相互促进的新模式。

4．采用现代化教育技术，参与化学网络平台的构建。通过主讲教师网页，课程网页的建立，探索、实践网络多媒体教学并进一步完善课程远程教学多媒体课件制作。

目前一套适应素质教育和创新能力培养需要的多种考核形式与内容已经形成并在实践中：（1）考试内容的改革、突出对基础和能力的考查。严把试题质量关，做到科学、准确、严谨、新颖；题量、难度、区分度注意恰当；题覆盖面信息明确，给足；试题分值与它的难度和解题工作量匹配，做到公正、合理评分，不给“人情分”，“抬头分”。（2）考试重点已从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移，考试方法随之已由过去期中和期末两次定成绩改为课程全过程的考试。为此，我们正实施课堂讨论、课程论文、课外作业、闭卷、开卷等多种形式的综合评价考试办法。

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：

/WLKC/WUHUA/chapter0/brief/index.html

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. 撰写课程小论文：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，最后写成小论文。

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，撰写小论文一百多篇。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。