2017物理化学(新能源与器件)

       

《物理化学》是化学及相关专业的一门基础理论课。本课程是在已学过一些先行课(无机化学、高等数学、大学物理等)的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律,涵盖了从宏观到微观、从体相到表相、从静态到动态、从定性到定量、从平衡态到非平衡态的研究内容。

《物理化学》涉包括化学热力学,动力学,电化学,胶体与界面化学几大板块。热力学主要研究化学反应进行时的能量转换关系、反应的方向和限度,以及外界条件如温度、压力、浓度等对反应方向和限度的影响。研究这类问题可为设计新反应、寻找新的反应路线提供理论上的帮助。动力学主要研究化学反应速率和反应机理,以及外界条件如温度、压力、浓度和催化剂等对反应速率的影响。研究这类问题可为如何有效控制化学反应、抑制副反应发生,使反应按照所需要的方向和适当的速率进行提供理论上的帮助。电化学主要研究化学能与电能之间的转化及遵守的规律;胶体与界面化学部分主要研究界面现象和胶体分散体系的基础知识与应用。

物理化学课程内容可以从原理上解释生产生活中的诸多实际问题:例如,如何把廉价的石墨转化为金刚石?如何使海水淡化?萃取、结晶的原理是什么?如何提高产品的产率?新型绿色电池的研究进展?考古学中如何断定文物的出品年代?人工降雨如何实现?输液所用的生理盐水如何确定浓度?输液时为何不能有气跑?纳米材料如何制备……等等,都可以用物理化学知识给出合理的解释。

为了培养学生自主学习、探究思辨的学习能力,本课程讲授内容贯彻“精讲多练、主次分明”的原则:课堂上精讲、课堂下精练。在注意系统性的前提下,着重讲解教材的重点与难点。容易理解的内容可通过在线课程教学、线上自学讨论等方式达到教学要求。对于抽象的知识点、前沿领域、应用性强的知识,可以通过面授结合网络资源扩大学生知识面;带星号的章节,可按教学的实际情况取舍或作为课外阅读材料。

本课程总学时数:72学时。

物理化学精品资源共享课

     物理化学是化学学科的理论基础,是从物质的物理现象和化学现象的联系入手,运用物理学的理论和方法研究化学变化的基本规律的一门科学。课程教学对学生专业技能的培训,以及对学生的逻辑思维能力、数理能力、思辩能力、综合运用知识能力等都具有重要的作用。物理化学与其它学科之间有着不可分割的联系,是许多学科或专业的基础,在材料化学、农业化学、医药化学、土壤化学、环境化学、生物化学、食品化学等许多领域起着重要作用。

     华南师范大学化学与环境学院现有化学教育、环境科学、环境工程、材料化学、新能源材料与器件等几大专业,物理化学是所有专业的必修基础课或专业基础课。

     物理化学课程自1993年评为首批省级重点课程,2000年被评为首批省级重点建设课程,2003年被评为首批广东省精品课程,并于2013年转型成为广东省精品资源共享课程。

     该精品资源共享课不仅可以满足化学与环境学院各专业学习的需要,也可以满足我校生命科学学院、物理与电信工程学院、信息光电子科技学院等相关专业学生自主学习的需要。同时,该精品资源共享课的课程资源、教学成果等可以辐射广东省其他兄弟院校。   

 

2017物理化学 (环境科学、环境工程)

课程简介:物理化学课程是化学及环境、材料、能源等近化学类专业的一门基础理论课。课程学习的目的是在已学过一些先行课的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学变化的普遍规律,使学生了解并掌握物理化学的基本理论与方法,以增强其在科学研究与应用中分析问题与解决问题的能力。

物理化学课程内容包括化学热力学、化学动力学,电化学、胶体与界面化学。化学热力学主要研究化学反应进行时的能量转换关系、反应的方向和限度,以及外界条件如温度、压力、浓度等对反应方向和限度的影响。研究这类问题可为设计新反应、寻找新的反应路线提供理论上的帮助。化学动力学主要研究化学反应速率和反应机理,以及外界条件如温度、压力、浓度和催化剂等对反应速率的影响,研究这类问题可为如何有效控制化学反应、抑制副反应发生,使反应按照所需要的方向和适当的速率进行提供理论上的帮助。电化学主要研究化学能与电能之间的相互转化以及所遵守的规律;胶体与界面化学主要研究界面现象和胶体分散体系的基本理论与应用。

物理化学基础理论与环境领域的研究与应用密切相关。例如,化学热力学与化学动力学的基础理论应用于对环境污染物修复与治理的化学过程的研究;对于火力发电厂烟气脱硫技术,无论哪种形式的烟气脱硫,其脱硫机理和过程化学都会涉及液态混合物和溶液的相平衡 、物质在两相间的分配平衡、双组分系统的液液平衡等问题 ,湿法烟气脱硫中设备的腐蚀也和物理化学中的电池电动势及极化原理密切相关 。备受关注的环境污染物的电化学修复、光电化学与光催化降解;电絮凝方法与电渗析方法在废水处理中的应用;环境治理中的光氧化和光催化技术等都隐含着物理化学基础理论的应用。生活中许多习以为常的现象也隐含这物理化学的基本原理与应用。学习物理化学,有利于学生后续专业课程的学习,增强其在学科研究与应用中分析问题与解决问题的能力。

本课程讲授方式采用SPOC(small private online course )混合学习模式,即通过教学目标多元化的网上课程资源设置,将传统教学与网络化教学相结合。即在传统的教学中通过讲授与课堂互动,作业等教学环节,学习课程的基本知识和应用,满足课程掌握的基本要求,而将科学思想方法、拓展与应用等通过在线课堂完成,以满足不同层次的学习要求,并培养自主学习能力。二者的相互融合,达到教学目标的多元化。

课程学习的考核方式采用课程作业、线上学习活动及测试、章节测验、期末考试相结合的多元考评方式,综合评定学习成绩。

本课程总学时数:72学时。

物理化学实验

根据三段式教程模式将内容体系分为三个阶段,第一阶段是将基本训练和技术讲座相结合,使学生对物理化学实验的基本技术、测试原理和方法能够有较为全面的了解与掌握;第二阶段为基础实验,系统地涵盖了化学热力学、电化学、动力学、表面与胶体化学、结构化学等分支的21个实验供使用者选用,目的是通过基础实验的学习与训练使学生了解与掌握物理化学的实验原理与方法之间的联系与应用,适合于不同学校、不同层次的教学要求与使用;第三阶段为综合与设计性实验,所编写的14个综合设计性实验源于生产、社会实践与科学研究领域,注重实验方法与手段的更新与发展,并引入现代高新技术,力求反映物理化学新进展、新技术并与应用紧密结合,体现了基础性、应用性、综合性与可操作性。本实验教材在编写上体现了教学内容上的多样性与多层次性,既突出了对物理化学实验基本理论与技术的学习与训练,又注重引导学生了解与掌握物理化学的新进展、新技术与新应用,以及培养学生的实践能力、创新思维能力与初步进行科学研究的能力。

教师: 肖信

物理化学(新能源材料与器件专业)

      《物理化学》是新能源专业开设的一门基础理论课,本课程开设的目的是在已学过先行课的基础上,学习运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。

       本课程涉及到热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学动力学、电化学、表面现象和胶体的内容。通过该课程的学习,一方面,使学生了解并掌握物理化学的基本理论,另一方面,可以提高学生的独立思维能力,提高学生利用所学过的知识去解决实际问题的能力。

      本课程总学时数为72学时。课程学习的考核方式采用课堂表现、平时作业、线上学习活动、期中考试、期末考试相结合的多种考评方式,评定学习成绩。

教师: 左晓希

物理化学(上、下)化学教育专业

       物理化学是高等师范院校化学教育专业的一门基础理论课。本课程的目的是在已学过一些先行课的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律。使学生了解并掌握物理化学的基本理论,以增强其在教学与科学研究中分析问题与解决问题的能力。

  《物理化学(上)》涉及化学热力学部分,主要包括气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡和统计热力学。通过教学的各个环节必须使学生达到各章中所提出的基本要求。其中,气体一章因在先修课大学物理中已做详细介绍,本课程作为自学内容;统计热力学一章是为了加深理解宏观性质与微观性质间的联系,内容不作统一要求。建议开设“统计热力学”选修课程。

       在中学化学教学中,有许多内容涉及物理化学(上)的课程内容,如化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、化学平衡理论及对各类反应平衡的理解与应用,确定反应产物的方法等,在物理化学课程的学习中,能够结合中学的化学课程内容学习与思考,有助于对中学化学课程内容的理解,提高教学质量。

   《物理化学(下)》涉及电化学部分,包括:电解质溶液、可逆电池、电解池三部分;涉及化学动力学部分,包括:化学动力学基本原理和化学反应理论两部分;涉及胶体与界面化学部分,包括界面现象和胶体分散体系。其中,可逆电池的种类以及电化学防腐部分,因和实际应用联系十分紧密,可以借助网络资源进行深入和拓展型专题学习;界面和胶体部分因有后续选修课程,可根据教学具体情况适当简化课堂讲授内容。   为了培养学生的独立工作能力,讲授内容应分清主次,依旧贯彻“精讲多练”的原则:课堂上精讲、课堂下精练。在注意系统性的前提下,着重讲解教材的重点与难点。容易理解的内容可通过电化教学手段、观看录像、自学讨论等来达到教学要求,有的教学内容也可以通过举办课外讲座等形式来扩大学生知识面;对带星号的章节,可按教学的实际情况取舍或作为课外阅读材料。 本课程总学时数为108学时,上下册各54学时。 课程学习的考核方式采用课程作业、线上学习活动及测试评价、章节测试、期末考试相结合的多种考评方式,评定学习成绩。

2016物理化学 (环境科学、环境工程)

《物理化学》是化学及相关专业的一门基础理论课。本课程是在已学过一些先行课(无机化学、高等数学、大学物理等)的基础上,运用物理和数学的有关理论和方法进一步研究物质化学运动形式的普遍规律,涵盖了从宏观到微观、从体相到表相、从静态到动态、从定性到定量、从平衡态到非平衡态的研究内容。

《物理化学》涉包括化学热力学,动力学,电化学,胶体与界面化学几大板块。热力学主要研究化学反应进行时的能量转换关系、反应的方向和限度,以及外界条件如温度、压力、浓度等对反应方向和限度的影响。研究这类问题可为设计新反应、寻找新的反应路线提供理论上的帮助。动力学主要研究化学反应速率和反应机理,以及外界条件如温度、压力、浓度和催化剂等对反应速率的影响。研究这类问题可为如何有效控制化学反应、抑制副反应发生,使反应按照所需要的方向和适当的速率进行提供理论上的帮助。电化学主要研究化学能与电能之间的转化及遵守的规律;胶体与界面化学部分主要研究界面现象和胶体分散体系的基础知识与应用。

物理化学课程内容可以从原理上解释生产生活中的诸多实际问题:例如,如何把廉价的石墨转化为金刚石?如何使海水淡化?萃取、结晶的原理是什么?如何提高产品的产率?新型绿色电池的研究进展?考古学中如何断定文物的出品年代?人工降雨如何实现?输液所用的生理盐水如何确定浓度?输液时为何不能有气跑?纳米材料如何制备……等等,都可以用物理化学知识给出合理的解释。

为了培养学生自主学习、探究思辨的学习能力,本课程讲授内容贯彻“精讲多练、主次分明”的原则:课堂上精讲、课堂下精练。在注意系统性的前提下,着重讲解教材的重点与难点。容易理解的内容可通过在线课程教学、线上自学讨论等方式达到教学要求。对于抽象的知识点、前沿领域、应用性强的知识,可以通过面授结合网络资源扩大学生知识面;带星号的章节,可按教学的实际情况取舍或作为课外阅读材料。

本课程总学时数:72学时。