物理化学

      《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。

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。

     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。   

       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。

   物理化学实验课程为环境科学、环境工程专业独立必修课程，课程综合了化学领域中各分支所需要的实验工具和方法,应用物理化学原理，通过使用仪器或由若干仪器组合成的测量系统对系统的某一物理化学性质进行测定，进而达到研究化学问题的目的。课程也为专业后续实验课程学习的先修课程。

       物理化学实验课程的任务是培养学生综合运用所学知识，并能利用物理和化学领域研究中的一些重要实验技术和手段，研究物质的物理化学性质和化学反应规律，解决有关化学问题的能力。课程的开设，体现理论与实验的辨证关系,是培养化学专业与近化学类专业人才不可缺少的课程。课程涵盖基本技术训练、基础实验和应用型实验，学生独立完成6个实验，包括涉及电学、温度、压力与光学内容的基本技术实验，涉及化学热力学、化学动力学、电化学、表面与胶体化学等分支内容与方法的原理性实验和研究性实验，并体现专业特点。

   由于物化实验涉及多种仪器、装置、构造原理等，仅通过教材，学生难以进行课前预习，极大的影响了实验前的预习效果。而教师通常课前仅针对开设的实验，具体讲解实验目的、原理与应用，学生虽能在课堂完成实验，但更多的是被动学习，缺乏探究、思辨、互动与主动学习的过程。此外，由于学时的限制，教师也难以在课堂上拓展教学空间，达到“授之以渔”的目的。作为实验课程的评价环节，仅通过实验报告和期末考试，缺乏过程评价，不利于调动学生学习的积极性和主动性。

       因此，课程将结合砺儒云平台，采用线上与线下相结合的方式，包括运用翻转课堂、混合式教学等模式，以弥补实验预习的不足以及课程评价的单一化，并通过网络资源拓展教学空间，注重学生在学习过程中思辨能力与自主学习能力的培养，最大限度地达到物理化学实验课程的教学要求。

  课程学时  36

  任课教师：何广平  林晓明 肖信

《物理化学》课程是化学专业的必修课程。通过该课程的学习，学生可以全面系统地了解物理化学的基本原理和知识，掌握如何运用物理和数学的理论和方法研究化学变化的基本规律。学会灵活运用热力学和动力学的相关原理和知识辩证地解决生产生活和科学实验中与化学相关的各种理论和实际问题。《物理化学》课程主要内容包括：（1）热力学：涉及热力学三个定律及其在多组分、多相体系、化学反应体系的具体应用，可以解决变化过程中的能量转化问题以及变化的方向和限度问题；（2）动力学：分别从宏观和微观角度解决反应的速率和机理问题，并将其应用在溶液、催化和光反应体系；（3）电化学：涉及化学能与电能相互转换和转换过程中的相关规律；（4）胶体与界面化学：在分子（原子）尺度上研究界面和分散体系的物理和化学过程。《物理化学》课程的特点是以物理的原理和实验技术为基础，从物质的物理现象和化学现象联系入手，来探求化学反应的基本规律。《物理化学》课程的评价注重学习过程评价，考核方式为：平时考核40%+期末闭卷考核60%。其中平时考核由三部分构成：平时成绩（出勤、课堂表现、课后作业）10%、在线学习成绩（参与程度、单元小测、专题论文等）15%、期中（或单元测验）15%。【备注：上述标准从2018级新培养方案执行】。

课程简介：物理化学实验课程为材料化学、新能源与器件专业独立必修课程，课程综合了化学领域中各分支所需要的实验工具和方法,应用物理化学原理，通过使用仪器或由若干仪器组合成的测量系统对系统的某一物理化学性质进行测定，进而达到研究化学问题的目的，课程也为专业后续实验课程学习的先修课程。

    物理化学实验课程的任务是培养学生综合运用所学知识，并能利用物理和化学领域研究中的一些重要实验技术和手段，研究物质的物理化学性质和化学反应规律，并解决有关化学问题的能力。课程的开设，体现理论与实验的辨证关系,是培养化学专业与近化学类专业人才不可缺少的课程。课程涵盖基本技术训练、基础实验和应用型实验，学生独立完成12个实验，包括涉及电学、温度、压力与光学内容的基本技术实验，涉及化学热力学、化学动力学、电化学、表面与胶体化学等分支内容与方法的原理性实验和研究性实验，并体现专业特点。

    由于物化实验涉及多种仪器、装置、构造原理等，仅通过教材，学生难以进行课前预习，极大的影响了实验前的预习效果。而教师通常课前仅针对开设的实验，具体讲解实验目的、原理与应用，学生虽能在课堂完成实验，但更多的是被动学习，缺乏探究、思辨、互动与主动学习的过程。此外，由于学时的限制，教师也难以在课堂上拓展教学空间，达到“授之以渔”的目的。作为实验课程的评价环节，仅通过实验报告和期末考试，缺乏实验过程的评价，不利于调动学生学习的积极性和主动性。因此，课程将结合砺儒云平台，采用线上与线下相结合的教学方式，以弥补学生实验预习的不足以及课程评价的单一化，并通过网上教学活动的组织，注重学生在学习过程中思辨能力与自主学习、合作能力的培养，形成教学、管理、评价相结合的教学体系，最大限度地达到物理化学实验课程的教学要求。

  课程学时  72

  任课教师：何广平 孙艳辉  肖信、林晓明、蔡跃鹏，马国正、

    本物理化学实验教材的内容，综合了物理化学学科各专业方向的基本实验、技术和研究方法，同时，对其它与化学相关专业的实验和研究工作的开展，本书给出的原理、方法与技术等也具有普遍意义。本书分为绪论、基本实验技术与仪器、基础实验、综合与设计性实验、附录五个部分。绪论部分涉及安全防护、数据处理、误差问题与计算机应用等基础知识，在基本实验技术与仪器部分共设五个讲座，概括了物理化学实验中的基本技术和常用实验仪器的使用方法，便于使用者掌握与应用物理化学的基本实验技术和仪器。实验选题包括基础实验和综合设计性实验两部分，其中基础实验涵盖了化学热力学、电化学、动力学、表面与胶体化学、结构化学等分支的二十一个实验供使用者选用，综合设计性实验所编写的十四个综合与设计性实验源于生产、社会实践与科学研究领域，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、系统性、应用性、综合性与可操作性。附录部分包括国际单位制、物理化学实验常用数据。

• 这学期我们将采用SPOC混合学习模式开展教学。 SPOC（small private online course )作为“后MOOC时代”一种典型课程范例，其小众化、限制性、集约化等特点，使其可与传统课堂相融，实现网络线上与传统教学线下相结合。“砺儒云课堂”为我们的学习提供了有效的教学平台。

         学习中我们将线下教学与网络化教学相结合，即在线下采用讲授与课堂互动，作业等教学环节，学习课程的基本知识和应用以及其中蕴含的科学思想方法；线上则通过不同课程资源中学生的自主学习、不同教学活动的组织与实施等，达到教学、管理、评价相结合的教学体系，并培养学生自主学习的习惯与能力。通过二者的相互融合，提高学习效率，以达到更好的教学效果。

  物理化学实验课程为环境科学、环境工程专业独立必修课程，课程综合了化学领域中各分支所需要的实验工具和方法,应用物理化学原理，通过使用仪器或由若干仪器组合成的测量系统对系统的某一物理化学性质进行测定，进而达到研究化学问题的目的。课程也为专业后续实验课程学习的先修课程。

       物理化学实验课程的任务是培养学生综合运用所学知识，并能利用物理和化学领域研究中的一些重要实验技术和手段，研究物质的物理化学性质和化学反应规律，解决有关化学问题的能力。课程的开设，体现理论与实验的辨证关系,是培养化学专业与近化学类专业人才不可缺少的课程。课程涵盖基本技术训练、基础实验和应用型实验，学生独立完成6个实验，包括涉及电学、温度、压力与光学内容的基本技术实验，涉及化学热力学、化学动力学、电化学、表面与胶体化学等分支内容与方法的原理性实验和研究性实验，并体现专业特点。

   由于物化实验涉及多种仪器、装置、构造原理等，仅通过教材，学生难以进行课前预习，极大的影响了实验前的预习效果。而教师通常课前仅针对开设的实验，具体讲解实验目的、原理与应用，学生虽能在课堂完成实验，但更多的是被动学习，缺乏探究、思辨、互动与主动学习的过程。此外，由于学时的限制，教师也难以在课堂上拓展教学空间，达到“授之以渔”的目的。作为实验课程的评价环节，仅通过实验报告和期末考试，缺乏过程评价，不利于调动学生学习的积极性和主动性。

       因此，课程将结合砺儒云平台，采用线上与线下相结合的方式，包括运用翻转课堂、混合式教学等模式，以弥补实验预习的不足以及课程评价的单一化，并通过网络资源拓展教学空间，注重学生在学习过程中思辨能力与自主学习能力的培养，最大限度地达到物理化学实验课程的教学要求。

  课程学时  36

  任课教师：何广平 孙艳辉 蔡跃鹏   肖信

       物理化学课程是环境工程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，以增强其在环境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，例如对于火力发电厂烟气脱硫技术，无论哪种形式的烟气脱硫，其脱硫机理和过程都会涉及物理化学中的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 。此外，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。

      课程学习将采用线下教学与网络化教学相结合的方式，即在线下采用讲授与课堂互动，作业等教学环节，学习课程的基本知识、应用以及其中蕴含的科学思想方法；线上则通过不同课程资源中学生的自主学习、不同教学活动的组织与实施等，达到教学、管理、评价相结合的教学体系，并培养学生自主学习的习惯与自律能力。通过二者的相互融合，提高学习效率，以达到更好的教学效果。  同学们的课堂活动、章节测试、问题讨论等将以一定权重计入课程考核成绩中。

    本课程总学时数：72学时。

    教师: 何广平, 孙艳辉