高綱1656

江蘇省高等教育自學(xué)考試大綱

02051 物理化學(xué)（二）

南京醫(yī)科大學(xué)編（2017年）

江蘇省高等教育自學(xué)考試委員會(huì)辦公室

一、課程性質(zhì)及其設(shè)置目的與要求

（一）課程性質(zhì)和特點(diǎn)

《物理化學(xué)》課程是我省高等自學(xué)考試藥學(xué)專業(yè)（本科段）的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課。物理化學(xué)是化學(xué)科學(xué)中的一個(gè)重要學(xué)科，與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等共同組成了化學(xué)的四大基礎(chǔ)課。物理化學(xué)借助數(shù)學(xué)、物理學(xué)等基礎(chǔ)理論，從研究物理變化和化學(xué)變化的聯(lián)系入手，用物理的方法探求化學(xué)變化的基本規(guī)律的一門科學(xué)，又稱為理論化學(xué)。

物理化學(xué)課程是藥學(xué)專業(yè)的一門重要的主干基礎(chǔ)課。物理化學(xué)可為藥物新劑型的開發(fā)提供理論指導(dǎo)?；鞈乙骸⑷闋钜?、膠體等劑型的藥物配制都需要應(yīng)用表面化學(xué)和膠體的知識(shí)點(diǎn)。物理化學(xué)也可為藥物研究和病變檢驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)方法。人的體液均為膠體，利用膠體粒子帶電的特點(diǎn)，通過電泳方法可分離體液，判斷某器官是否病變等。物理化學(xué)為新藥的研發(fā)提供理論指導(dǎo)。化學(xué)藥物中合成路線選擇、工藝條件確定，反應(yīng)速率及機(jī)制的分析，這些都需要化學(xué)熱力學(xué)及化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，而產(chǎn)品的分離和純化又需要相平衡的理論知識(shí)；相平衡中結(jié)晶、蒸餾和精餾、萃取等方法為天然有效成分的分離純化提供了很好的理論指導(dǎo)基礎(chǔ)等。

物理化學(xué)已滲透到藥學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，為藥的學(xué)后續(xù)課及專業(yè)需要建立必要的理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

本課程在內(nèi)容上分為五部分：第一部分是熱力學(xué)原理和應(yīng)用，主要介紹利用熱力學(xué)的理論判斷反應(yīng)的方向和限度，以及相平衡的內(nèi)容；第二部分是電化學(xué)基礎(chǔ)，主要介紹電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理和可逆電池的基礎(chǔ)知識(shí)；第三部分是化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，主要介紹化學(xué)反應(yīng)的速率速率方程，以及影響速率的因素以及光化學(xué)的初步知識(shí)；第四部分是表面化學(xué)，主要介紹多相體系界面的本質(zhì)、規(guī)律和應(yīng)用；第五部分是膠體化學(xué)，主要介紹膠體分散系的特點(diǎn)和應(yīng)用。

在有關(guān)物理量計(jì)算和表述中，應(yīng)注意采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位制（SI制）及遵循有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則。在涉及數(shù)值的計(jì)算中應(yīng)注意物理量單位的運(yùn)算及傳遞。

（二）本課程的基本要求

本課程主要考察學(xué)生對(duì)物理化學(xué)基本概念、基本原理及計(jì)算方法的掌握程度。通過本課程的學(xué)習(xí)使應(yīng)考者掌握從事藥學(xué)等相關(guān)工作所必須的物理化學(xué)的基本知識(shí)，基本概念及計(jì)算方法，并能用以分析和解決一些實(shí)際的化學(xué)和藥學(xué)中的問題，具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。

（三）本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系     

本課程的前修課程是無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)，這三門課程為本課程打下了一定的知識(shí)基礎(chǔ)；另外，還需要一些高等數(shù)學(xué)中的微積分的知識(shí)和簡(jiǎn)單的物理知識(shí)。

二、課程內(nèi)容與考核目標(biāo)

第一部分  熱力學(xué)

第一章 熱力學(xué)第一定律

一、課程內(nèi)容

本章主要介紹了熱力學(xué)的基本概念和理論，熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，以及熱力學(xué)第一定律在理想氣體中的運(yùn)用，利用第一定律解決體系變化過程中的能量轉(zhuǎn)化問題。

二、學(xué)習(xí)目的和要求

理解并掌握熱力學(xué)有關(guān)的基本概念；掌握熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)、應(yīng)用；掌握狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)；掌握系統(tǒng)的p、V、T變化、相變化和化學(xué)變化過程中計(jì)算熱、功和各種狀態(tài)函數(shù)變化值的原理和方法。在將熱力學(xué)一般關(guān)系式應(yīng)用于特定系統(tǒng)的時(shí)候，會(huì)應(yīng)用狀態(tài)方程(主要是理想氣體狀態(tài)方程)和物性數(shù)據(jù)(熱容、相變熱、蒸汽壓等)解決問題；熟悉熱化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)。

三、考核知識(shí)點(diǎn)和要求

1. 領(lǐng)會(huì)：準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程的意義和特點(diǎn)

2. 掌握：熱力學(xué)有關(guān)的基本概念：系統(tǒng)與環(huán)境，系統(tǒng)的性質(zhì)，狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)，過程與途徑，熱和功基本的概念和性質(zhì)；熱力學(xué)能、焓、熱容的定義及其性質(zhì)；熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其意義；利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓和標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，赫斯定律的應(yīng)用

3. 熟練掌握：熱力學(xué)第一定律在理想氣體簡(jiǎn)單狀態(tài)變化、相變化和化學(xué)變化等系統(tǒng)中的應(yīng)用；計(jì)算上述過程的Q、W、、 

第二章 熱力學(xué)第二定律

一、課程內(nèi)容

本章主要介紹了自發(fā)反應(yīng)的特點(diǎn)，熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)和文字表達(dá)式，熵函數(shù)、亥姆霍茲能函數(shù)、吉布斯函數(shù)；通過熵判據(jù)、亥姆霍茲判據(jù)和吉布斯判據(jù)，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

二、學(xué)習(xí)目的和要求

理解并掌握熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)；掌握熱力學(xué)函數(shù)的相關(guān)計(jì)算；領(lǐng)會(huì)第三定律的基本概念和應(yīng)用，掌握通過熵判據(jù)、吉布斯判據(jù)和亥姆霍茲判據(jù)，判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。

三、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求

1.領(lǐng)會(huì)：自發(fā)過程的共同特征，熵函數(shù)的物理意義，熱力學(xué)第二定律的表述及其意義，熱力學(xué)第三定律和規(guī)定熵

2.掌握：熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)；熵增加原理；克勞修斯不等式在系統(tǒng)變化方向和限度判  別中的應(yīng)用；ΔS、ΔF，ΔG判據(jù)及其應(yīng)用條件，并能熟練應(yīng)用這些判據(jù)判斷過程的方向和限度

3.熟練掌握：物質(zhì)的簡(jiǎn)單狀態(tài)變化、相變化和化學(xué)變化各種過程的ΔS、ΔF，ΔG以及環(huán)境的ΔS的計(jì)算；并能用判據(jù)判斷過程的方向性和限度

第三章   多組分系統(tǒng)熱力學(xué)

一、課程內(nèi)容

本章主要介紹了熱力學(xué)第一定律和第二定律在多組分均相系統(tǒng)中的應(yīng)用。

二、學(xué)習(xí)目的和要求

熟悉多組分系統(tǒng)的組成表示方法，偏摩爾量的集合公式；掌握多組分系統(tǒng)的偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)概念，了解化學(xué)勢(shì)在化學(xué)平衡和相平衡中的應(yīng)用。

三、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求

1.領(lǐng)會(huì)：化學(xué)勢(shì)在化學(xué)平衡和相平衡中的應(yīng)用；稀溶液中的Raoult定律和Herry定律

2.掌握：偏摩爾量和化學(xué)勢(shì)概念；偏摩爾量的集合公式，化學(xué)勢(shì)判據(jù)在相平衡和化學(xué)平衡中的應(yīng)用

第四章 化學(xué)平衡

一、課程內(nèi)容

本章主要介紹了化學(xué)平衡的特點(diǎn)，化學(xué)平衡常數(shù)，利用化學(xué)反應(yīng)等溫式判斷反應(yīng)的方向和限度；以及影響化學(xué)平衡的因素。

二、學(xué)習(xí)目的和要求

理解化學(xué)平衡的熱力學(xué)條件，掌握化學(xué)反應(yīng)等溫式的意義和應(yīng)用，掌握標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯的定義； 掌握影響化學(xué)平衡的因素。

三、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求

1.領(lǐng)會(huì)：化學(xué)反應(yīng)的平衡條件；平衡常數(shù)的測(cè)定和表示方法

2.掌握：化學(xué)平衡等溫方程式，化學(xué)反應(yīng)方向和限度的判斷；溫度和壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響

3.熟練掌握：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)的吉布斯能變化和化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯能的定義

第五章  相平衡

一、課程內(nèi)容

本章主要通過推導(dǎo)相律并結(jié)合相律討論單組分和多組分系統(tǒng)中一些變量間的相互關(guān)系，分析相平衡系統(tǒng)中，相態(tài)和溫度、壓力、組分等參數(shù)的關(guān)系。由于多相系統(tǒng)的變化比較復(fù)雜，系統(tǒng)的溫度、壓力和組分等函數(shù)間的關(guān)系不易用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式表示，因而常用相圖形式表示。本章的學(xué)習(xí)就是要看懂相圖，并利用相圖中的信息來為復(fù)雜的相變化過程選擇合適的條件，幫助解決在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)過程中的相關(guān)問題。藥物制劑的配伍變化研究是藥物研究中的重要環(huán)節(jié)，為這方面研究提供理論依據(jù)是相平衡的重要任務(wù)之一。

二、學(xué)習(xí)目的和要求

掌握相律的有關(guān)概念，熟悉、識(shí)別單組分體系和二組分體系相圖，了解運(yùn)用相圖解決一些簡(jiǎn)單的分離提純問題

三、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求

1.領(lǐng)會(huì)：低共熔系統(tǒng)相圖的意義和應(yīng)用；水鹽系統(tǒng)的相圖及其簡(jiǎn)單應(yīng)用；三組分系統(tǒng)的組成表示法

2.掌握：杠桿規(guī)則及其在相圖中的應(yīng)用，各種完全互溶雙液系統(tǒng)的p-x、T-x圖，恒沸系統(tǒng)的特點(diǎn)；蒸餾與精餾原理；部分互溶和完全不互溶的雙液體系的相圖；水蒸氣蒸餾的原理和應(yīng)用

3.熟練掌握：相、組分?jǐn)?shù)與自由度的概念，相律的物理意義及其在相圖中的應(yīng)用；單組分體系：水的相圖、克勞修斯-克拉珀龍方程的應(yīng)用及各種計(jì)算

第二部分 電化學(xué)

第六章 電化學(xué)

一、課程內(nèi)容

電化學(xué)是一門研究化學(xué)能與熱力學(xué)能之間相互轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化過程所遵循的科學(xué)規(guī)律。本章主要從電解質(zhì)溶液、可逆電池電動(dòng)勢(shì)和電解與極化三個(gè)方面闡述電化學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)。

二、學(xué)習(xí)目的和要求

掌握離子在溶液中的導(dǎo)電行為及有關(guān)計(jì)算，原電池的書寫及能斯特方程公式的有關(guān)計(jì)算；熟悉化學(xué)反應(yīng)與可逆電池的關(guān)系；了解強(qiáng)電解質(zhì)溶液理論的基本觀點(diǎn)

三、考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求

1.領(lǐng)會(huì)：法拉第定律，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理；第一類電極﹑第二類電極﹑第三類電極；

電池電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生機(jī)理及測(cè)定原理

2.掌握：電解質(zhì)溶液的離子平均活度系數(shù)的概念；電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率，摩爾電導(dǎo)  率的定義以及與濃度的關(guān)系，離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律；弱電解質(zhì)的電離常數(shù)和電離度的計(jì)算，難溶鹽的溶解度計(jì)算；可逆電池的必須條件；標(biāo)準(zhǔn)氫電極﹑任意電極的電極電勢(shì)﹑電極電勢(shì)的能斯特方程﹑原電池電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

3.熟練掌握：化學(xué)反應(yīng)與電池的互譯，電池的書寫方式；電化學(xué)與熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系：由可逆電池電動(dòng)勢(shì)計(jì)算電池反應(yīng)的△rGm、△rHm、△rSm；和溫度系數(shù)

第三部分 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

第七章