物理化学是化学、化工、药学、环境、食品、材料等各个专业的重要专业基础课程,几乎涵盖了化学化工所有后续专业的理论知识,是基础化学中最重要的课程之一。物理化学主要运用数学、物理学等基础科学的理论和实验方法,研究化学变化、相变化和单纯PVT状态变化中的平衡规律和速率规律,以及这些规律与物质微观结构的关系。作为探求化学运动中具有普遍性的基本规律的一门学科,其主要是运用物理的概念、原理,通过数学运算和模拟来研究化学反应过程的本质问题。本课程“物理化学(Ⅰ)”主要包含热力学和动力学,是物理化学课程核心内容。
课程目标1:掌握热力学基本理论及在相关系统变化过程的应用。即如何判断一个系统的变化方向,计算一个系统从始态变到终态,在系统与环境之间所交换的能量;如何描述一个多组分系统,如何将简单系统中的统热力学公式用于多组分系统,掌握化学势判据及其应用;如何判断一个化学反应的变化方向以及外部条件(温度、压力等)对反应方向的影响。
课程目标2:掌握如何求动力学方程和推导反应机理。即如果一个化学反应能发生,要求学生掌握如何根据具体的反应来设计实验,通过测定系统中某一物理量随时间的变化,来回答:其反应速率有多快,反应速率方程是什么?进而推测反应过程中,从反应物到产物经历了哪些步骤(即反应的机理是什么);外界条件(浓度、温度、催化剂、光强度等)如何影响反应速率和反应机理。
整个物理化学课程(包含Ⅰ、Ⅱ)基本包含了一般高校本科生课程基本内容,适合近化类专业如化工、化学、材料、环境、药学、生工等专业学生学习。“物理化学(Ⅰ)”(仅包含热力学和动力学内容)同时也适合高职院校或非近化类专业物理化学课程的学习。