2021年湖北自考物理化学（二）课程考试大纲

第一部分  课程性质与目标
一、课程性质与特点

本课程是一门以理论为主的基础课，从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，用物理学的基本理论来解释化学现象并用物理学中的方法来探求化学变化中具有普遍性的基本规律。物理化学的理论逻辑性非常之强，其目的主要是为了解决生产实际和科学实验中向化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质，更好地驾驭化学，使之为生产实际服务。

二、课程的目标与基本要求
学生在掌握了高等数学、概率论、数理统计、基础化学等课程基础上，通过对热力学、电化学、化学动力学、表面化学以及胶体化学的基本理论的学习，一方面可以增加学生的知识水平，另一方面可以提高学生的逻辑思维能力以及分析能力，同时也加强了对学生创新能力的培养。了解热力学的基本原理可以对生物产业中的转化反应进行可行性分析，而化学动力学更是对这些反应进行现实性以及效益的研究。了解电化学的有关知识有助于熟练掌握运用生物产业中用到的有关分析检测仪器。学习表面化学和胶体化学则可以更好地理解生物工程下游技术的意义所在。
三、与本专业其他课程的关系
本课程是本专业及相关专业学生的一门基础性较强的课程。先修课程：高等数学、概率论、数理统计、基础化学；相关课程：发酵工程与设备、化工原理；后续课程：生物化学、微生物遗传育种、生物工程综合大实验、生物工程下游技术。先修课程是学习的基础，相关课程可增进学生学习的广度与深度，后续课程则是本课程中学到的理论分析方法及其原理的具体应用。



第二部分  考核内容与考核目标
第一章  化学热力学基础
一、学习目的与要求
1、使学生了解热力学的有关概念、热力学第一定律及其应用、可逆过程的特征、几种反应热的概念、熵的有关概念。
2、要求学生能运用热力学第一定律进行热、功、热力学能及焓的改变量的计算，化学反应热的计算。
3、深刻理解热力学第二定律，熟练掌握熵的改变量的计算以及熵增加原理的应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）热力学的有关概念、热力学第一定律及其应用、会计算热、功、热力学能、焓、熵等物理量的表示方法、运算公式及化学反应热的计算（重点）
识记：体系与环境、状态与状态函数、热和功、定压热与定容热、相变热、热容、热力学能、焓、热化学方程式、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、熵等物理量的表示方法、运算公式及化学反应热的计算。
理解：热力学第一定律、状态函数的性质、可逆过程的特点、盖斯定律、热力学第二定律、自发过程的特点、熵增加原理、理想气体Cp,m与Cv,m的关系
应用：会计算理想气体简单状态变化过程中热、功、热力学能、焓、熵的改变量；可逆相变过程中相变热，熵变的计算；化学反应的反应热及熵变的计算；熵判据的应用。
（二）（次重点）
识记：热温熵、热机效率、热容与温度的关系、标准状态
理解：理想气体的绝热可逆过程、反应热与温度的关系、Carnot循环与Carnot定理
应用：对不可逆相变过程设计成可逆过程计算相变热及熵变
（三）（一般）
识记：物质的规定熵、标准熵；真实气体状态方程
理解：焦耳实验、热力学第三定律、热力学的优势和局限性
应用：利用公式计算不同温度下的反应热；可逆体积功的计算；节流膨胀




第二章  自由能、化学势和溶液
一、学习目的与要求
1、使学生了解吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能概念、掌握ΔG的计算以及用ΔG来判断反应进行的方向。
2、深刻理解理想气体和理想溶液的含义，熟记理想溶液的通性。
二、考核知识点与考核目标
（一）吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能概念、掌握ΔG的计算以及用ΔG来判断反应进行的方向。（重点）
识记：吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能、理想气体与理想溶液。
理解：吉布斯自由能判据、亥姆霍兹自由能判据、拉乌尔定律、亨利定律、理想溶液的通性。
应用：简单的P，V，T变化过程ΔG计算、相变过程ΔG计算、化学反应ΔG计算、用ΔG来判断反应进行的方向、理想溶液的通性。
（二）（次重点）
识记：偏摩尔量、化学势
理解：偏摩尔量的定义、理想气体和理想溶液中的化学势。
应用：化学势判据。

（三）（一般）
识记：热力学的基本关系式、熵与克劳修斯不等式.热力学基本方程、克拉佩龙－克劳修斯方程
理解：吉布斯自由能随温度、压力的变化
应用：计算不同温度下各种过程的△S、△A及△G的计算




第三章  相平衡
一、学习目的与要求
1、使学生了解相律的有关概念、相律的应用。
2、要求学生能用相律分析单组分水的相图。
3、深刻理解二组分体系中某些相图的重要用途，利用一些特殊的相图分离提纯物质。
二、考核知识点与考核目标
（一）相律的有关概念、典型的一些单组分相图和二组分双液体系相图（重点）
识记：相与相数、独立组分数、物种数、自由度物系点、相点、杠杆规则。
理解：相律的表达式、Clapeyron方程、水的相图， P-x图、T-x图、精馏原理、水-硫酸铵相图
应用：用相律计算某平衡体系中的相数/独立组分数/物种数/自由度、用相律分析水的相图，指出图上点、线、面的相态及自由度、用Clapeyron方程计算一定温度下的蒸气压和某一确定蒸气压下液体的沸点、计算蒸发热、用杠杆规则计算二相共存时，二相的相对质量、组分理想液态混合物气液相图、杠杆规则、二组分液固相图分析




第四章  化学平衡
一、学习目的与要求
1、使学生了解化学平衡的基本原理、反应进度与反应限度的关系。
2、要求学生能掌握化学反应定温式以及进行与标准平衡常数有关的计算。
3、深刻理解影响化学平衡的因素并在生产上加以应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）化学平衡的基本原理、化学反应定温式、与标准平衡常数有关的计算、平衡体系中成分含量的计算（重点）
识记：化学平衡、反应进度、反应限度、化学反应定温式、标准平衡常数。
理解：标准平衡常数K?与反应ΔrG?m的关系、影响化学平衡的因素。
应用：平衡常数计算、用化学反应定温式判断化学反应的方向、温度对平衡常数的影响。
（二）（次重点）
识记：多相反应的平衡常数。
理解：多相平衡。
应用：多相反应的标准平衡常数的测定、计算生产中的产率。
（三）（一般）
识记：平衡常数的测定方法、标准摩尔反应吉布斯函数的计算
理解：反应进度与反应限度的关系
应用：平衡体系中成分含量的计算、同时反应平衡组成的计算、真实气体反应化学平衡




第五章  电解质溶液
一、学习目的与要求
1、使学生了解电解质导电的原理及其有关概念。
2、要求学生能掌握对电解质导电能力的分析并进行有关计算。
3、深刻理解电导测定在实际生产中的应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）电解质导电的原理及其有关概念、电解质导电能力的有关计算、电导在实际生产中的应用（重点）
识记：电导、电导率、摩尔电导率、离子摩尔电导率。
理解：电解质溶液的导电机理、摩尔电导率与离子浓度的关系、离子独立运动定律、H+和OH－的无限稀释摩尔电导率特别大的原因。
应用：电导和电导率的计算、摩尔电导率的计算、电导池常数的计算、用强电解质的无限稀释摩尔电导率计算弱电解质的无限稀释摩尔电导率、电导测定的应用。
（二）（次重点）
识记：活度、活度系数。
理解：电导的测定方法、影响离子平均活度系数的因素。
应用：离子平均活度a?及平均浓度m?的计算。
（三）（一般）
识记：离子迁移数、法拉第定律、离子淌度、离子迁移数、法拉第定律
理解：离子迁移数的定义、离子迁移数与淌度间的关系
应用：离子迁移数的计算、电导率、摩尔电导率关系及计算、电导测定对解离平衡常数的应用




第六章  可逆电池电动势
一、学习目的与要求
1、使学生了解可逆电池有关概念和可逆电极的类型及电极反应。
2、要求学生能掌握电池的书写方式、根据化学反应设计原电池、原电池的有关热力学计算、用能斯特公式计算电极电势。
3、深刻理解电池电动势以及电极在实际生产中的应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）可逆电池有关概念和四类可逆电极（重点）
识记：可逆电池、四类可逆电极、氢电极、甘汞电极、电池书写方式。
理解：可逆电池所具备的条件、电池的书写方式、能斯特公式、四类可逆电极的书写表达式和电极反应及电极电势。
应用：由电池表示式写出电极反应及电池反应、电动势与平衡常数的计算、电动势测定的应用、电动势的计算及应用。
（二）（次重点）
识记：标准电池。
理解：电池电动势的产生、对消法测电动势的原理、。
应用：设计原电池。
（三）（一般）
识记：标准电池、玻璃电