四、教學內容及要求表2教學內容、要求與達成章節學時教學目標教學內容教學要求重點難點教學活動達成能力達成途徑支撐目標緒論（2）介紹物理化學的課程內容和學習方法，學會物理化學中物理量的表示和運算。1.物理化學學科的發展過程；2.物理化學的研究內容和研究方法；3.物理化學中物理量的表示和運算1.了解物理化學的建立與發展過程和近代物理化學的發展趨勢和特點；2.了解物理化學的研究內容，解決的主要問題和所用的主要研究方法；3.掌握物理量的表示和運算。【本章重點】物理化學中物理量的表示方法【本章難點】物理化學中的數學基礎知識【課程介紹】本門課程的背景、目的、任務、意義和具體要求【課堂講授】物理化學學科的建立過程，物理化學的主要研究內容和研究方法介紹，物理量的表示和運算，物理化學的學習方法，物理化學中所涉及的數學知識【習題作業】微積分練習【教學方式】講授\翻轉課堂畢業要求1.2習題作業、期末考試教學目標1、2第一章氣體的PVT性質（2）掌握并熟練應用氣體狀態方程，分壓定律，分體積定律，為熱力學知識的學習打好基礎。1.理想氣體和理想氣體混合物及狀態方程2.真實氣體的液化和臨界參數3.真實氣體范德華方程1.掌握理想氣體的微觀模型，能熟練使用理想氣體狀態方程；2.掌握道爾頓分壓定律和阿瑪格分體積定律；3.了解范德華方程的推出【本章重點】分壓定律和分體積定律【本章難點】范德華方程的導出【課前預習與回顧】波義耳定律，蓋呂薩克定律，阿伏伽德羅定律并導出理想氣體狀態方程【課堂講授】理想氣體模型，理想氣體混合物的表示方法，分壓定律，分體積定律，真實氣體的液化，臨界狀態和臨界參數，范德華方程【案例分析】氣體液化；理想氣體狀態方程在實際中的應用舉例【習題作業】P28-291，8，15，24【教學方式】講授\案例分析\研討式\翻轉課堂畢業要求1.2習題作業、期末考試教學目標1、2第二章熱力學第一定律（4）重點掌握熱力學基本概念，能夠應用熱力學第一定律計算各過程的能量轉換關系1.熱力學研究目的和研究內容2.熱力學基本概念，狀態和狀態函數，過程和途徑，功和熱3.體積功的求算4.熱力學第一定律及其在等容熱、等壓熱求算中的應用，焓的定義5．PVT變化、相變化和化學變化過程中U，H的變化和過程的Q，W1.掌握熱力學的一些基本概念；2.能熟練運用熱力學第一定律求算過程的Q和W；3.掌握等壓熱和等容熱的計算及其關系，不同功的計算；4掌握熱力學能和焓的定義，并會應用焦耳實驗的結論求算熱力學能變和焓變【本章重點】熱力學第一定律的導出以及應用【本章難點】焦耳實驗及其結論【課前預習與回顧】能量轉換和守恒定律，熱力學第一定律的導出【思政元素】結合焦耳湯姆遜效應講解冰箱中所用的工質氟利昂-環保意識；熱力學第一定律建立-科學精神【課堂講授】熱力學基本概念及術語；狀態和狀態函數，過程和途徑，功和熱熱力學第一定律；恒容熱、恒壓熱、焓；體積功的計算；絕熱可逆過程；熱容的定義；熱力學第一定律對理想氣體的應用；相變焓及化學反應焓；熱力學第一定律對實際氣體的應用。【案例分析】生活垃圾的熱值和垃圾的處理方式的關系；【習題作業】P70-7312，15，16，17，20，24，28【教學方式】講授\案例分析\研討式畢業要求1.2和2.1習題作業、期末考試教學目標1、2第三章熱力學第二定律和第三定律（6）重點掌握熵的概念和應用熱力學第二定律研究各種變化的方向性和限度的問題1.熱力學第二定律的提出和表述2.卡諾循環和卡諾定理及其推論3.熵的定義和熵變的計算4.熱力學第三定律和化學反應過程熵變的計算5.亥姆霍茲函數與吉布斯函數的定義及相應的判據6.熱力學函數間的基本關系1.理解熱力學第二、第三定律的敘述及數學表達式；2.掌握熵S、亥姆茲自由能A、吉布斯自由能G，熱力學基本關系，體系自發過程的判斷，熱力學第三定律，克拉貝龍方程，化學反應過程熱力學函數的計算。3.掌握在物質的p、V、T變化，相變化及化學變化過程中計算S、A、G變化值的原理和方法；4.掌握熱力學公式的適用條件，掌握熵增原理及平衡判據的一般準則。【本章重點】熱力學第二定律的敘述及數學表達式；熵、吉布斯函數、亥姆霍茲函數、標準熵的定義并會應用；在物質的PVT變化，相變化及化學變化過程中計算S、A、G變化值的原理和方法【本章難點】計算各種狀態函數變化值的原理和方法；熵增原理及平衡判據的一般準則【課前預習與回顧】結合實例學習自發過程及其特征【思政元素】新型能源介紹：不受卡諾循環限制的燃料電池-環保和可持續發展的理念。熱力學第二定律的建立和發展過程-科學精神【課堂講授】熱力學第二定律；卡諾循環及卡諾定理，PVT變化過程熵變的計算；可逆相變和不可逆相變過程的熵變計算；熱力學第三定律，規定熵、標準熵；化學反應熵變的計算；亥姆霍茲函數與吉布斯函數的定義，恒溫恒容過程與恒溫恒壓過程方向的判據，亥姆霍茲函數與吉布斯函數變化的計算；熱力學基本方程；克拉佩龍方程和克勞修斯-克拉佩龍方程。【課堂討論】火力發電的實際效率有多大？各種能量利用形式比較。【習題作業】P114-116，17、18、23、25、33、37【教學方式】講授\研討式\翻轉課堂畢業要求1.2和2.1課堂討論、習題作業、期末考試教學目標1、2第四章多組分系統熱力（2）重點掌握多組分系統的熱力學的基本概念，熱力學方程和各體系的化學勢的表達式1.多組分系統的組成表示法和偏摩爾量、化學勢2.稀溶液的兩個經驗定律3.氣體及其混合物中各組分的化學勢4.液態混合物及稀溶液的化學勢5.稀溶液的依數性1.理解偏摩爾量及化學勢的概念，理解拉烏爾定律及亨利定律并會應用于計算；2.了解理想系統（理想溶液及理想稀溶液）中各組分化學勢的表達式；3.掌握稀溶液的依數性；4.了解活度和活度系數的概念及活度（或逸度）的簡單計算。【本章重點】拉烏爾定律及亨利定律并會應用【本章難點】偏摩爾量、化學勢以及活度和逸度的概念理解【課前預習與回顧】回顧單組份的熱力學基本方程學習多組分的熱力學基本方程的導出以及偏摩爾量和化學勢的定義【課堂講授】拉烏爾定律與享利定律；偏摩爾體積及其它偏摩爾量；吉布斯-杜亥姆方程。化學勢，理想氣體化學勢，真實氣體的化學勢；理想液態混合物中任一組分的化學勢，理想液態混合物的混合性質；稀溶液的依數性(蒸氣壓下降，凝固點降低，沸點升高，滲透壓)；逸度及活度的概念。【課堂討論】結合生活實例說明稀溶液的依數性【習題作業】P16619，22【教學方式】講授\研討式\翻轉課堂畢業要求1.2和2.1課堂討論、習題作業、期末考試教學目標1、2第五章相平衡（4）重點掌握相律及其應用，學習不同體系的相圖并會分析相圖1.相平衡的基本概念和相律的提出2單組分系統的相圖分析3.二組分系統相圖分析1.理解相律的意義并會應用；2.了解相律的推導；3.掌握單組分系統及二組分系統典型相圖的特點和運用，能用杠桿規則進行分析與計算；4.了解由實驗數據繪制相圖的方法。【本章重點】各體系平衡相圖的分析【本章難點】通過二組分系統相圖理解精餾的原理【課前預習與回顧】相律的導出【思政元素】中國物理化學家-黃子卿介紹-科學精神和愛國情懷；相變材料儲熱-節省能源的環保意識【課堂講授】相律的推導及表達式，杠桿規則；單組分系統相平衡；兩組分液態完全互溶系統的氣-液平衡；部分互溶系統的溫度-溶解度圖；兩組分液態完全不互溶系統的氣-液平衡相圖；兩組分固態不互溶凝聚系統相圖；生成化合物(穩定、不穩定)的凝聚系統相圖；兩組分固態互溶(完全互溶、部分互溶)系統的相圖；熱分析法及步冷曲線、溶解度法繪制相圖。【課堂討論】水蒸氣蒸餾的原理；CO2超臨界萃取作用原理及應用；實際工廠中的精餾過程【習題作業】P213-21414-17，18，21【教學方式】講授\研討式\翻轉課堂畢業要求1.2和2.1課堂討論、習題作業、期末考試教學目標1、2第六章化學平衡（2）掌握化學變化中的熱力學基本知識，化學平衡的的特點及其應用1.化學反應的等溫式的不同形式2.標準平衡常數的定義、測定與計算3.各種因素對化學平衡的影響1.掌握標準常數的定義；2.了解化學反應等溫方程和等壓方程的推導并會應用3.能利用熱力學數據計算平衡常數及平衡組成；4.能判斷一定條件下化學反應可能進行的方向。會分析溫度、壓力、組成等因素對平衡的影響。【本章重點】化學反應等溫方程；利用熱力學數據計算平衡常數及平衡組成；【本章難點】溫度、壓力、組成等因素對平衡的影響【課前預習與回顧】化學反應等溫方程式的導出【課堂講授】標準平衡常數的導出，化學反應等溫方程式；標準平衡常數的性質，平衡常數及平衡組成的計算；不同溫度下平衡常數的求算；其它因素(濃度、壓力、惰性組分)對平衡的影響；真實氣體的化學平衡，混合物及溶液中的化學平衡。【課堂討論】實際生產的平衡轉化率和理論值的差異；實際中處理污染物的效率和影響因素分析；利用廢物生產時的平衡轉化率問題。【習題作業】P244-24522，25，26，28【教學方式】講授\研討式畢業要求1.2和2.1課堂討論、習題作業、期末考試教學目標1、2第七章化學動力學（4）掌握化學動力學的基本知識，速率方程的建立以及化學速率的影響因素1.化學反應速率合速率方程2.簡單級數反應的速率方程3.反應速率方程的建立4.溫度的反應速率的影響5.速率理論1.明確化學反應速率、反應速率常數及反應級數的概念；2.掌握通過實驗建立速率方程的方法，掌握一級和二級反應的速率方程及其應用，理解典型復雜反應的特征；3.了解處理對行反應、平行反應和連串反應的動力學方法；4.了解基元反應及反應分子數的概念；【本章重點】簡單級數反應的速率方程及其特點規律【本章難點】速率理論【課前預習與回顧】速率的表示方法和實驗測定【思政元素】神奇的催化作用-環保意識和可持續發展【課堂講授】反應速率的表示方法及實驗測定；化學反應的速率方程；質量作用定律；簡單級數反應的速率方程；溫度對反應速率的影響；簡單碰撞理論；過渡狀態理論。【課堂討論】催化劑對化學反應的影響？用速率理論解釋催化劑的作用原理。【習題作業】P300-30116-18，24，28，31，38【教學方式】講授\研討式畢業要求1.2和2.1課堂討論、習題作業、期末考試教學目標1、2第8章電化學（6）掌握電化學的基本知識和理論，能夠運用電化學的理論理解電化學腐蝕合防腐1.電解質溶液的導電機理及法拉第定律2.電導、電導率、摩爾電導率及其應用3.電解質溶液的平均離子活度及德拜-休克爾極限公式4.可逆電池熱力學1．理解電化學中的一些基本概念，離子導體的特點和Faraday定律；2．掌握電導率、摩爾電導率的定義及其主要應用；3．了解可逆電極的類型和正確書寫電池的書面表達式，會熟練地寫出電極反應、電池反應，會計算電極電勢和電池的電動勢；4．掌握電動勢測定的一些重要應用【本章重點】電導的應用，可逆電池熱力學基本理論及其主要應用【本章難點】離子遷移數和電解質溶液理論【課前預習與回顧】Cu-Zn電池，電極，電解池和電池的概念及其簡單應用【思政元素】新型能源氫能的介紹；電化學處理廢水；固體廢棄物的回收利用-環保意識和可持續發展的觀念。【課堂講授】電化學基本概念和法拉第定律，離子遷移率和遷移數；電導及其應用；強電解質理論，離子的平均活度，離子強度，德拜休克爾極限公式；可逆電池和可逆電極的書寫，設計可逆電池；可逆電池的熱力學，電極電勢和電池的電動勢，電動勢的測定方法。【課堂討論】電化學在金屬腐蝕與防腐中的應用；電導法在實際中的應用舉例【習題作業】P351-3532，5，6-7，22-23【教學方式】講授\研討式\翻轉課堂畢業要求1.2和2.1課堂討論、習題作業、期末考試教學目標1、2第9章表面現象（4）了解表面現象產生的原因，進一步理解亞穩態形成的主要原因，了解表面活性劑及其主要應用，了解固體吸附。1.界面張力和表面吉布斯函數2.彎曲液面的附加壓力及其后果3.潤濕和接觸角4.表面活性劑及其應用5.固體表面的吸附動力學1．了解發生各種表面現象的根本原因，掌握表面Gibbs自由能和表面張力的概念。2．了解彎曲表面下附加壓力產生的原因，了解彎曲表面下的蒸氣壓與平面相比有何不同4．了解產生表面吸附的原因，會使用Gibbs吸附等溫式解釋表面活性劑和非表面活性劑的表面超額情況。5．了解表面活性劑及主要作用；6．了解固體表面吸附的基本原理吸附等溫式。【本章重點】固體吸附和吸附方程【本章難點】表面張力，附加壓力和亞穩態的解釋【課前預習與回顧】常見的表面現象，亞穩態產生的原因？【課堂講授】液體的表面張力、表面功及表面吉布斯函數，熱力學公式，界面張力及其影響；拉普拉斯方程，開爾文公式；物理吸附與化學吸附，等溫吸附，弗羅因德利希公式，朗繆爾吸附理論，吸附熱力學【案例分析】蓮花的自潔凈效應及其在新型材料制備上的應用；人工降雨的原理；重結晶控制顆粒大小等；表面活性劑的應用；活性碳吸附處理氣體污染物；CO2封存及再利用【習題作業】P39327，P3952【教學方式】講授\案例分析\研討式畢業要求1.2和2.1習題作業、期末考試教學目標1、2第10章膠體分散系統（4）了解膠體分散系統的基本特性，溶膠的性質，掌握電解質對溶膠穩定性的影響1.分散系的分類和基本性質2.溶膠的制備3.膠體系統的動力學性質4.膠體系統的光學性質5.溶膠系統的電學性質6.溶膠的穩定與聚沉1．了解分散系統的分類和基本特性。2．了解憎液溶膠在動力性質、光學性質和電學性質等方面的特點。3．掌握憎液溶膠在穩定性方面的特點，會判斷電解質的聚沉值和聚沉能力的大小。4．了解大分子溶液與憎液溶膠的異同點。【本章重點】溶膠的性質和溶膠的穩定性【本章難點】電解質對溶膠穩定性的影響機制【課前預習與回顧】分散體系的特點和分類【思政元素】布朗運動的發現過程和愛因斯坦的分子運動論-科學精神【課堂講授】分散體系的分類和熱力學基本性質；膠體分散系的基本特性；膠體的動力學性質，光學性質-丁鐸爾效應，瑞利公式，超顯微鏡；膠體的電學性質；膠體的制備；膠體的穩定性：雙電層理論，溶膠的電動現象，膠團結構【案例分析】氣溶膠的性質及其在氣體污染控制中的應用，電滲析的應用，應用瑞利公式解釋自然現象，采用微乳液法制備納米顆粒的原理和應用【習題作業】P436-4372，4，7，18【教學方式】講授\案例分析\研討式畢業要求1.2和2.1習題作業、期末考試教學目標1、2五、課內實驗名稱及基本要求表3實驗內容、要求與達成序號實驗名稱學時內容與要求達成能力支撐教學目標1二組分氣液平衡相圖的繪制4采用阿貝折光儀測定物質折光率，并通過數據采集轉換繪制二組分雙液體系的相圖（1）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.2能夠根據實驗方案構建合理的實驗系統，安全地開展實驗，科學地采集實驗數據”。（2）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.3對實驗結果進行整理、分析和解釋，在綜合信息的基礎上得出合理有效結論”。教學目標1和32凝固點降低測定摩爾質量3通過測定純溶劑和溶液的凝固點求得溶質的摩爾質量，進一步理解稀溶液依數性的知識。（1）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.2能夠根據實驗方案構建合理的實驗系統，安全地開展實驗，科學地采集實驗數據”。（2）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.3對實驗結果進行整理、分析和解釋，在綜合信息的基礎上得出合理有效結論”。教學目標1和33電導法測定弱電解質的解離常數3掌握電導率儀的使用方法；用電導法測定乙酸的解離常數和難溶鹽硫酸鋇的溶解度（1）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.2能夠根據實驗方案構建合理的實驗系統，安全地開展實驗，科學地采集實驗數據”。（2）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.3對實驗結果進行整理、分析和解釋，在綜合信息的基礎上得出合理有效結論”。教學目標2和34蔗糖水解速率常數的測定3通過使用旋光儀測定有機物的旋光度，根據物質的光學性質研究蔗糖轉化過程中濃度的變化，得到反應速率常數。（1）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.2能夠根據實驗方案構建合理的實驗系統，安全地開展實驗，科學地采集實驗數據”。（2）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.3對實驗結果進行整理、分析和解釋，在綜合信息的基礎上得出合理有效結論”。教學目標2和35活性炭吸附水中有機污染物3通過測量活性炭吸附水中有機污染物的吸附量繪制吸附曲線，求得經驗常數，進一步理解吸附等溫線以及吸附等溫式的意義。（1）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.2能夠根據實驗方案構建合理的實驗系統，安全地開展實驗，科學地采集實驗數據”。（2）支撐“畢業要求4研究”中的“指標點4.3對實驗結果進行整理、分析和解釋，在綜合信息的基礎上得出合理有效結論”。教學目標1和3注：具體開設的實驗項目可根據實際條件結合大綱要求進行調整。六、課程考核方式與評分標準（一）考核方式表4教學目標的考核方式序號課程目標考核內容考核方式1使學生系統掌握物理化學的基本原理，以及用物理和數學的理論解決化學問題的方法。物理化學基本概念辨析，基本理論的理解。課堂討論+習題作業+期末考試2培養學生理論思維的能力，使學生對環境污染治理工程中的規律可以進行推理和理論預見。依據熱力學，動力學的基本理論解決與環境污染物相關的實際問題。課堂討論+習題作業+期末考試3培養學生解決實際問題的能力，使學生能夠用物理化學理論知識，設計和開展物理化學實驗，并能對實驗數據進行分析與解釋，得到合理有效的結論。表面化學、膠體化學和相圖在工程中的應用，物理化學實驗設計、操作及結果討論分析。實驗操作+實驗報告（二）總成績構成本課程考核由形成性評價（40%）和結果性評價（60%）構成，其中形成性評價包括課堂討論、習題作業和實驗兩個部分，分別占總成績的20%和20%，結果性評價以期末考試為主。各考核方式與課程目標對應的關系如表5所示。表5總成績構成表序號課程目標課程目標在各考核方式中的比例課程目標占總成績比例課堂討論+習題作業實驗期末考試1使學生系統掌握物理化學的基本原理，以及用物理和數學的理論解決化學問題的方法60%10%60%50%2培養學生理論思維的能力，使學生對環境污染治理工程中的規律可以進行推理和理論預見。40%10%40%34%3培養學生解決實際問題的能力，使學生能夠用物理化學理論知識，設計和開展物理化學實驗，并能對實驗數據進行分析與解釋，得到合理有效的結論。80%16%考核方式占總成績比例20%20%60%100%（三）評分標準1．課堂討論評分標準課堂討論題目需提前發送給學生，為相關預習和討論準備留有時間，課堂討論為開放性題目，不預設標準答案，其分值評定如表6所示。表6課堂討論評分標準考核內容100-90分89-80分79-70分69-60分小于60課堂討論準備非常充分，積極參加課堂討論，概念正確，有自己獨到的見解準備充分，積極參加課堂討論，概念正確，有自己獨到的見解準備充分，能夠主動參加課堂討論，回答合理準備不充分，能夠參加課堂討論，回答合理準備不充分，能參加討論，但概念不清晰2．習題作業評分標準習題作業按照百分制進行評定，作業嚴格杜絕相互抄襲及資料原樣抄襲，要求根據自己的理解，參考學習資料進行解答。其對應的具體評分標準如表7所示。表7習題作業評分標準考核內容90-100分75-89分60-75分小于60分作業完成進度提前完成按時完成延時完成沒有完成獨立完成情況獨立完成獨立完成基本獨立完成有抄襲現象基本概念掌握程度80%以上概念清晰60%以上概念清晰40%以上概念清晰40%以下的概念清晰計算流程的規范和準確性完全正確、規范基本正確、規范大部分正確、規范計算結果錯誤、流程不規范3．實驗評分標準實驗成績以實驗過程及實驗報告綜合考評，其中預習占10%、實驗習慣占10%、實驗操作和實驗結果占40%，實驗報告占40%，具體評分標準如表8所示。表8實驗評分標準評價細則考核環節預習報告實驗習慣實驗操作和結果實驗報告優秀（90-100分）預習報告內容完整充實，書寫工整規范，實驗原理描述準確，并能提出實驗過程中的注意事項按時出勤，不遲到不早退，具有嚴謹的實驗態度，良好的實驗習慣，能夠規范使用儀器和藥品，并能正確處置廢液實驗過程中操作認真規范，小組分工明確，實驗結果準確可靠實驗報告內容完整充實，書寫工整規范，實驗結果描述準確，并結合實驗過程中的出現的問題進行有效的分析和討論良好（80-90分）預習報告內容完整充實，書寫工整規范，實驗原理描述比較準確，未能提出實驗過程中的注意事項按時出勤，不遲到不早退，具有較好的實驗態度，較好的實驗習慣，能夠規范使用儀器和藥品，并能正確處置廢液實驗過程中操作認真規范，小組分工明確，實驗結果可靠實驗報告內容完整，書寫規范，實驗結果描述準確，簡單對實驗結果進行分析和討論中等（70-80分）預習報告內容基本完整充實，書寫工整規范，實驗原理描述基本準確，未能提出實驗過程中的注意事項按時出勤，不遲到不早退，不具備嚴謹的實驗態度，沒有形成良好的實驗習慣，不能夠規范使用儀器和藥品，未能正確處置廢液實驗操作過程中仔細認真，操作不規范，小組分工明確，實驗結果基本可靠實驗報告內容完整，書寫規范，實驗結果描述準確，未對實驗結果進行分析和討論及格（60-70分）預習報告內容不完整，書寫不規范，實驗原理描述不清楚，未能提出實驗過程中的注意事項有遲到或早退現象，不好的實驗態度或實驗習慣，不能規范使用儀器和藥品，未能正確處置廢液實驗操作過程中不嚴謹，操作不規范，小組分工不明確，實驗結果不準確實驗報告內容不完整，書寫不規范，實驗結果描述不清楚，且存在明顯問題不及格（＜60分）預習報告內容不完整，實驗原理描述不正確或預習報告抄襲跡象明顯未能按時出勤實驗操作過程中不認真或者違章操作實驗報告內容不完整，實驗結果存在嚴重錯誤或報告抄襲跡象明顯4．期末考試評分標準試卷滿分為100分。按表4中課程目標規定的考核內容擬定期末