曲阜师范大学：新能源材料与器件专业《物理化学》课程教学大纲

曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院物理化学课程名称：英文名称：Physical Chemistry课程代码：072619课程性质：专业必修课计划学时：理论：54实践/实验：18学分：41-18 周授课时间：授课地点：物理楼适用专业：新能源材料与器件执笔人：党洋洋审核人：批准人：党洋洋课程负责人：授课教师：党洋洋修订日期：2023年7月６日

学 院： 物理工程学院 课程名称： 物理化学 英文名称： Physical Chemistry 课程代码： 072619 课程性质： 专业必修课 计划学时：理论： 54 实践/实验：18 学 分： 4 授课时间： 1-18 周 授课地点： 物理楼 适用专业： 新能源材料与器件 执笔人： 党洋洋 审核人： 批准人： 课程负责人： 党洋洋 授课教师： 党洋洋 修订日期： 2023 年 7 月 6 日

《物理化学》课程教学大纲一、课程简介本课程是研究化学变化、相变化以及有关的物理变化的基本原理，作为新能源材料与器件专业的先行课程，为后续核心课程《材料科学基础》的学习奠定坚实的基础。通过该课程学习，使学生系统地掌握新能源材料与器件专业中所需的物理化学理论知识，明确物理化学的重要概念及基本原理与分析方法。通过本课程的学习，学生将能够掌握物理化学的研究方法，逐步培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力，培养学生的化学理论修养、科学研究方法及创新思维能力。综合运用所学理论分析并解决新能源材料与器件专业中的问题，为从事材料学教学和科研打下扎实的理论基础。二、课程目标本课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以知识传授与价值引领为依据，系统讲授物理化学基础知识，学生能够掌握物理化学的重要概念及基本原理与分析方法，综合运用所学理论分析并解决新能源材料与器件专业中的问题。学生系统地掌握化学热力学、化学动力学、电化学、相平衡、表面及胶体等方面的基础理论知识与计算方法，并能利用这些知识推演和分析新能源材料与器件领域涉及到物理化学的设计计算问题。物理化学课程教学要以培养学生独立分析问题、解决问题的能力为目标，培养学生的化学理论修养、科学研究方法及创新思维能力。1.系统地掌握物理化学的基本概念和基本理论，运用物理化学基础知识解决新能源材料与器件的相关内容，培养学生分析和解决问题的能力、科学思维能力、自学能力，以及对科学问题的探索和创新精神，为学生将来从事科学研究、材料科学工程打下良好的基础。（支撑毕业要求3）2.具备科学的思维方式以及严谨的科学态度、细致踏实的工作作风以及与他人沟通合作的能力；引导学生树立正确的人生观、价值观和教师观。（支撑毕业要求3）3.主动查阅文献、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力。（支撑毕业要求3）表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1：系统地掌握物理化学的基本概念和基本理论，运用物理化学基础知识解决新能源材料与器件的相关内容，培养学生分析和解决问题的能力、科学思维能力、自学能力，以及对科学问题的探索和创新精神，课程目标为学生将来从事科学研究、材料科学工程打下良好的基础。课程目标2：具备科学的思维方式以及严谨的科学态度、细致踏实的工作作风以及与他人沟通合作的能力；引导学生树立正确的人生观、价值观和教师观。1 /22

《物理化学》课程教学大纲 1 / 22 一、课程简介 本课程是研究化学变化、相变化以及有关的物理变化的基本原理，作为新能源材料 与器件专业的先行课程，为后续核心课程《材料科学基础》的学习奠定坚实的基础。通 过该课程学习，使学生系统地掌握新能源材料与器件专业中所需的物理化学理论知识， 明确物理化学的重要概念及基本原理与分析方法。通过本课程的学习，学生将能够掌握 物理化学的研究方法，逐步培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力，培养学生的化学 理论修养、科学研究方法及创新思维能力。综合运用所学理论分析并解决新能源材料与 器件专业中的问题，为从事材料学教学和科研打下扎实的理论基础。 二、课程目标 本课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以知识传授与价值引领为依 据，系统讲授物理化学基础知识，学生能够掌握物理化学的重要概念及基本原理与分析 方法，综合运用所学理论分析并解决新能源材料与器件专业中的问题。学生系统地掌握 化学热力学、化学动力学、电化学、相平衡、表面及胶体等方面的基础理论知识与计算 方法，并能利用这些知识推演和分析新能源材料与器件领域涉及到物理化学的设计计算 问题。物理化学课程教学要以培养学生独立分析问题、解决问题的能力为目标，培养学 生的化学理论修养、科学研究方法及创新思维能力。 1.系统地掌握物理化学的基本概念和基本理论，运用物理化学基础知识解决新能源 材料与器件的相关内容，培养学生分析和解决问题的能力、科学思维能力、自学能力， 以及对科学问题的探索和创新精神，为学生将来从事科学研究、材料科学工程打下良好 的基础。（支撑毕业要求 3） 2.具备科学的思维方式以及严谨的科学态度、细致踏实的工作作风以及与他人沟通 合作的能力；引导学生树立正确的人生观、价值观和教师观。（支撑毕业要求 3） 3.主动查阅文献、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维， 培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力。（支撑毕业要求 3） 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1：系统地掌握物理化学的基本概念和基本理 论，运用物理化学基础知识解决新能源材料与器件的 相关内容，培养学生分析和解决问题的能力、科学思维 能力、自学能力，以及对科学问题的探索和创新精神， 为学生将来从事科学研究、材料科学工程打下良好的 基础。 课程目标 2：具备科学的思维方式以及严谨的科学态 度、细致踏实的工作作风以及与他人沟通合作的能力； 引导学生树立正确的人生观、价值观和教师观

《物理化学》课程教学大纲课程目标3：主动查阅文献、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力。课程目标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求指标点3-1：【化学知识】掌握物理化学的基本原理和基础知识：掌握物理化学实验的基本方法和技能。3-2：[化学能力]】善于运用物理基本理论分析和解决化学问题，具备对物理化学过程进毕业要求3：行抽象概括和逻辑分y7学科素养析的能力，具备良好的数学表达能力。3-3：[科学素养】熟悉物理化学的历史发展脉络，理解物理学与化学与其他自然科学领域的交叉关系，能够将工程技术及日常生活中的具体现象抽象成物理化学的基本问题。三、教学内容表2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表教学课程目学时课程目课程目章节周次日期内容提要分配方法标1标 2 标3采取启发式和1.物理化学互动式的建立与发的教学展方法，2.物理化学充分利的目的和内用先进第一章容14的教学VW绪论3.物理化学手段，的研究方法把课程4.物理化学教学与课程的学习学生自方法课外参学相结考读物合，以教师讲2/22

《物理化学》课程教学大纲 2 / 22 课程目标 3：主动查阅文献、整理文献的习惯，在阅读 与整理文献的过程中形成批判性思维，培养终身学习 的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 毕业要求 3： 学科素养 3-1：[化学知识] 掌握 物理化学的基本原理 和基础知识；掌握物理 化学实验的基本方法 和技能。 3-2：[化学能力] 善于 运用物理基本理论分 析和解决化学问题，具 备对物理化学过程进 行抽象概括和逻辑分 析的能力，具备良好的 数学表达能力。 3-3：[科学素养] 熟悉 物理化学的历史发展 脉络，理解物理学与化 学与其他自然科学领 域的交叉关系，能够将 工程技术及日常生活 中的具体现象抽象成 物理化学的基本问题。 √ √ √ 三、教学内容 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程目 标 1 课程目 标 2 课程目 标 3 1 第一章 绪论 1.物理化学 的建立与发 展 2.物理化学 的目的和内 容 3.物理化学 的研究方法 4.物理化学 课程的学习 方法课外参 考读物 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲解为主，适当安排学生课堂讨论和习题课。学生除完成课后作业外，自学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。采取启发式和互动式的教学方法，充分利1.弄清热力用先进学的一些基的教学本概念。手段，第二章2.掌握热、把课程热力学功与内能这教学与第一定三者的区别24yM学生自律及其和联系。学相结应用3.充分理解合，以状态函数的教师讲意义及数学解为性质。主，适当安排学生课堂讨论和习题课。学3 / 22

《物理化学》课程教学大纲 3 / 22 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 2 第二章 热力学 第一定 律及其 应用 1.弄清热力 学的一些基 本概念。 2.掌握热、 功与内能这 三者的区别 和联系。 3.充分理解 状态函数的 意义及数学 性质。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲生除完成课后作业外，自学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。采取启发式和互动式4.明确恰的的教学定义，它和方法，充分利内能一样都是状态函用先进数。的教学手段，5.通过例题和习题的分把课程析与运算，教学与学生应熟练学生自第二章理想气体在学相结热力学等温、等容、合，以第一定教师讲V3等压与绝热4V律及其过程中AU、解为应用AH、Q与W主，适的计算。当安排6.知道第一学生课定律与盖斯堂讨论和习题定律的关课。学系，基尔戈夫定律的由生除完来，并熟悉成课后作业这两个定律的应用。外，自学教师布置的自学章4/22

《物理化学》课程教学大纲 4 / 22 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 3 第二章 热力学 第一定 律及其 应用 4.明确焓的 定义，它和 内能一样都 是状态函 数。 5.通过例题 和习题的分 析与运算， 学生应熟练 理想气体在 等温、等容、 等压与绝热 过程中 Δ U 、 Δ H 、 Q 与 W 的计算。 6.知道第一 定律与盖斯 定律的关 系，基尔戈 夫定律的由 来，并熟悉 这两个定律 的应用。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。采取启发式和互动式的教学方法，充分利用先进的教学手段，1.了解一切把课程自发过程的教学与共同特征，学生自明确热力学学相结第二定律的合，以意义。教师讲2.理解克劳解为第三章修斯不等式主，适热力学的重要性与当安排44Y第二定摘函数的概学生课律念。堂讨论和习题3.熟记并理解热力学函课。学数U、H、生除完S、F、G成课后作业的定义与各外，自热力学函数的关系。学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅5/22

《物理化学》课程教学大纲 5 / 22 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 4 第三章 热力学 第二定律 1.了解一切 自发过程的 共同特征， 明确热力学 第二定律的 意义。 2.理解克劳 修斯不等式 的重要性与 熵函数的概 念。 3.熟记并理 解热力学函 数 U、H、 S、F、G 的定义与各 热力学函数 的关系。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲读。采取启发式和互动式的教学4.明确每一方法，热力学函数充分利作为过程的用先进方向与限度的教学判据的条手段，件，熟练掌把课程握AS、教学与AF、AG的学生自计算与应学相结用。掌握合，以AG在特殊教师讲条件下的物解为理意义。主，适第三章5.较熟练地当安排热力学运用吉布斯学生课547第二定-亥姆霍兹堂讨论律公式、克拉和习题课。学贝龙和克劳修斯-克拉生除完贝龙方程成课后式。作业外，自6.了解熵的统计意义学教师以及热力学布置的第三定律的自学章内容，明确节和阅规定值的读相关意义、计算的资及应用。料、完成教师布置的专题阅读。1.熟悉CB、第四章采取启多组分XB、mB的发式和系统热表示方法及互动式4VN6N的教学力学在其相互关溶液中系。方法，的应用充分利2.理解溶6/22

《物理化学》课程教学大纲 6 / 22 读。 5 第三章 热力学 第二定律 4.明确每一 热力学函数 作为过程的 方向与限度 判据的条 件，熟练掌 握 ΔS、 ΔF、ΔG 的 计算与应 用。掌握 ΔG 在特殊 条件下的物 理意义。 5.较熟练地 运用吉布斯 -亥姆霍兹 公式、克拉 贝龙和克劳 修斯 -克拉 贝龙方程 式。 6. 了解熵 的统计意义 以及热力学 第三定律的 内容，明确 规定熵值的 意义、计算 及应用。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 √ √ √ 6 第四章 多组分 系统热 力学在 溶液中 的应用 1.熟悉 c B 、 x B 、 m B 的 表示方法及 其相互关 系。 2. 理解溶 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲液及其通用先进性；了解拉的教学乌尔定律和手段，亨利定律。把课程教学与学生自学相结合，以教师讲解为主，适当安排学生课堂讨论和习题课。学生除完成课后作业外，自学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。采取启发式和互动式3溶液中各的教学第四章组分及其化方法，多组分学势的表充分利系统热7示，稀溶液4用先进YN力学在的教学依数性公式溶液中的推导和应手段，的应用用。把课程教学与学生自学相结7/ 22

《物理化学》课程教学大纲 7 / 22 液及其通 性；了解拉 乌尔定律和 亨利定律。 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 7 第四章 多组分 系统热 力学在 溶液中 的应用 3 溶液中各 组分及其化 学势的表 示，稀溶液 依数性公式 的推导和应 用。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲合，以教师讲解为主，适当安排学生课堂讨论和习题课。学生除完成课后作业外，自学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。采取启发式和互动式的教学1.明确相、方法，组分数和自充分利由度的概用先进念，了解相的教学律的推导及手段，用途。第五章把课程2.了解绘制4V相平衡教学与相图的常用学生自方法，能根学相结据热分析法合，以绘制步冷曲教师讲线并得出相解为图。主，适当安排学生课堂讨论8/ 22

《物理化学》课程教学大纲 8 / 22 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 8 第五章 相平衡 1.明确相、 组分数和自 由度的概 念，了解相 律的推导及 用途。 2.了解绘制 相图的常用 方法，能根 据热分析法 绘制步冷曲 线并得出相 图。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 √ √ √

《物理化学》课程教学大纲和习题课。学生除完成课后作业外，自学教师布置的自学章节和阅读相关的资料、完成教师布置的专题阅读。采取启发式和互动式的教学方法，充分利用先进的教学手段，3.能用相律把课程来说明相图教学与中区、线及学生自点的意义，学相结第五章并能根据相合，以94VW图来说明体相平衡教师讲系在不同过解为程中所发生主，适相变的情当安排况。学生课堂讨论和习题课。学生除完成课后作业外，自学教师9 / 22

《物理化学》课程教学大纲 9 / 22 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 布置的 自学章 节和阅 读相关 的资 料、完 成教师 布置的 专题阅 读。 9 第五章 相平衡 3.能用相律 来说明相图 中区、线及 点的意义， 并能根据相 图来说明体 系在不同过 程中所发生 相变的情 况。 4 采取启 发式和 互动式 的教学 方法， 充分利 用先进 的教学 手段， 把课程 教学与 学生自 学相结 合，以 教师讲 解为 主，适 当安排 学生课 堂讨论 和习题 课。学 生除完 成课后 作业 外，自 学教师 √ √ √