物理化学所蕴含的世界观和方法论, 是化学学科思维的最重要组成部分。充分发挥物理化学教学对学生知识传授和素质、能力培养的引领性、关键性作用，是培养化学类专业高水平人才的必然要求。本大纲的编写参照了教育部化学教学指导委员会编写的《高等学校化学类专业物理化学相关教学内容与教学要求建议》。旨在对物理化学课程中所涉及的知识、能力和素质培养提出明确要求，以指导本课程的网络课程学习和培养目标的达成。
一、对学生能力和素质培养的总体要求
通过本课程的学习，学生除了掌握物理化学基础知识和基本理论， 还应具备以下几方面的能力和素质：
1、能够利用物理化学原理和方法, 对化学反应及其相关过程的方向、限度和速率等进行研究、分析和判断。
2、理解和掌握物理化学研究问题的一般思路和方法；并运用常用科学方法对化学反应及相关过程和现象进行观察、分析、推理和判断。
3、能够对现有概念、原理和方法等进行批判性思考，明确其成功与不足，了解其应用的条件及局限性，提出自己的观点或见解。
二、教学内容与教学要求
对物理化学课程各章的知识点、能力和素质的具体要求如下:
第一章 热力学第一定律
知识点：
1、系统与环境：隔离系统、封闭系统、敞开系统
2、热力学性质：广度性质、强度性质
3、热力学平衡：热平衡、力平衡、相平衡、化学平衡、平衡态、准平衡态、非平衡态
4、状态函数：状态方程、状态变量
5、过程：等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、循环过程、可逆过程、不可逆过程、准静态过程
6、功：体积功、非体积功；热：热力学能、焓、热容、等压热容、等容热容
7、热力学第一定律及其数学表达式
8、卡诺循环：卡诺定理 热机效率；节流膨胀：焦耳—汤姆逊效应与系数；实际气体的热力学能和焓
9、热化学：反应进度、等压热效应、等容热效应、反应的标准摩尔焓变、标准摩尔生成焓键焓、离子生成焓、标准摩尔燃烧焓；盖斯定律、基尔霍夫定律
能力：
1、计算各种过程所对应的功、热和热力学能变化；
2、正确书写热化学方程式并进行相关计算；
3、计算不同温度下反应的热效应。
素质：
1、了解环境与系统间物质和能量的交换规律，建立能量守恒与转化的观念；
2、理解热效应测量的原理和方法；
3、理解状态函数法在计算热力学函数变化中的应用。
第二章 热力学第二定律
知识点：
1、方向与限度：自发过程、非自发过程
2、热力学第二定律的经典表述
3、热温商、熵、克劳修斯不等式、熵增加原理
4、热力学第三定律、规定熵
5、亥姆霍兹自由能、吉布斯 自由能、吉布斯—亥姆霍兹公式、特征函数
6、热力学基本方程、对应系数关系式、麦克斯韦关系式
能力：
1、计算各类过程的熵变；
2、推导或者证明各热力学函数间的关系，理解和应用麦克斯韦关系式；
3、计算各类过程和不同温度下吉布斯自由能变化。
素质：
1、通过状态函数变化判据，对过程的自发性、可逆性和限度进行判断；
2、理解各类状态函数变化判据使用的条件和局限性；
3、理解采用容易测量的物理量，通过热力学函数间的关系，计算难以测量物理量的思路和方法。
第三、四、五章 化学热力学
知识点：
1、偏摩尔量、偏摩尔量加和公式、化学势及其表达式、化学势等温表达式、组成可变系统热力学基本方程、吉布斯—杜亥姆公式
2、多组分系统热力学：组分、混合物、溶液、理想液态混合物、实际液态混合物、逸度、逸度因子、理想稀溶液、依数性、渗透压、活度、活度因子
3、化学反应亲合势、化学平衡、标准平衡常数、反应的标准吉布斯自由能变化、化学反应的等温方程、活度商、范托夫方程、溶液中的化学平衡、平衡移动
4、相、物种、独立组分、自由度、相律、克拉贝龙方程、克劳修斯—克拉贝龙方程
5、相图、单组分系统相图
6、二组分系统相图：溶解度曲线、杠杆原理、完全互溶双液系统、二元液体混合物、最低恒沸点、最高恒沸点、恒沸混合物、部分互溶双液系统、会溶温度、不互溶双液系统、低共熔系统、固态部分互溶系统
能力：
1、计算各类系统以及不同温度、压力下的化学势，应用化学势进行相关计算；
2、基于拉乌尔定律和亨利定律进行相关计算；
3、理解稀溶液依数性，并预测相关变化；
4、应用相律说明系统的状态，并用杠杆规则进行相关计算；
5、说明重要的单组分系统、二组分系统的相图；能够应用相图解释相关现象和过程；
6、计算反应的标准吉布斯自由能变化、平衡常数, 基于平衡进行计算并解释相关实验现象。
素质：
1、从化学势角度理解反应的方向和限度；
2、从微观角度说明理想和实际液态混合物的异同；
3、理解多相系统平衡的规律；
4、理解平衡的影响因素和平衡的移动。
第六章 化学动力学
知识点：
1、化学反应速率、动力学曲线、速率方程、速率常数、质量作用定律
2、反应机理、基元反应、 简单反应、复合反应、反应分子数、反应级数、准级数反应、简单级数反应及其特征、半衰期、微观可逆性原理
3、反应级数确定方法：微分法、积分法、孤立法
4、温度影响反应速率的类型：范托夫经验规则、阿伦尼乌斯经验公式、指前因子、活化能、活化分子、实验活化能、表观活化能、活化能的统计解释
5、碰撞理论：碰撞频率、反应临界能、有效碰撞、方位因子、碰撞理论速率常数表达式、反应临界能与活化能的关系
6、过渡状态理论：势能面、鞍点、反应坐标、过渡状态、活化配合物、标准摩尔活化熵、活化焓、活化吉布斯自由能
7、单分子反应速率理论
8、复杂反应：对峙反应、动力学平衡常数、平行反应及其特征、连串反应、速率控制步骤稳态近似、平衡近似、速率控制步骤近似、链反应、直链反应、支链反应、支链爆炸、热爆炸、爆炸限
能力：
1、计算或者确定不同级数反应的反应速率、速率常数、反应级数、指前因子、活化能等动力学参数；
2、利用阿伦尼乌斯定性分析和定量计算不同温度下的反应速率常数；
3、根据经验规则估算反应活化能；
4、判断合理的速率控制步骤；选择适宜的近似处理方法，从机理推导动力学方程和表观活化能；
5、理解碰撞理论、过渡状态理论、林德曼机理的基本要点。
素质：
1、理解化学法和物理法测量反应速率的原理，理解测量的条件和局限性；
2、理解活化能与反应热效应的关系，估算反应活化能的原理；解释温度对反应速率影响的类型，理解阿伦尼乌斯公式应用的局限性；
3、对简单碰撞理论、过渡态理论进行比较和评价；
4、理解各类近似处理的前提条件；
5、理解确定反应机理的一般原理和方法；
6、理解各种活化能的物理意义。
第七章 电解质溶液
知识点：
1、电解质、解离度 电子导体 离子导体
2、离子的电迁移、电迁移度、迁移数、法拉第定律、法拉第常数
3、溶液电导：电导率、摩尔电导率、极限摩尔电导率、离子极限摩尔电导率、科尔劳乌施经验定律、离子独立移动定律
4、离子平均质量摩尔浓度、离子平均活度、离子平均活度因子、离子强度、路易斯经验公式
能力：
1、利用法拉第定律计算反应物质的量；掌握电导、迁移数、平均活度因子等物理量的测量原理与方法；
2、掌握电导率、摩尔电导率和离子极限摩尔电导率的影响因素和变化规律，利用电导、摩尔电导率等进行相关计算；
3、计算电解质溶液的平均活度等参数。
素质：
1、能够从微观角度解释摩尔电导率和离子极限摩尔电导率的变化规律和相关应用；
2、理解用电导法测量相关物理量的原理，明确方法的优势和局限性；
3、理解引入平均活度等概念的意义。
第八、九章 电化学
知识点：
1、电化学装置：原电池、电解池
2、电池热力学：电动势、电动势温度系数、电化学热力学重要关系式
3、电极、可逆电极、可逆电池、标准电池、电池电动势、能斯特方程、标准氢电极、参比电极、标准电极电势、液体接界电势、盐桥、浓差电池
4、双电层、双电层结构模型
5、电极过程动力学：不可逆电极过程、理论和实际分解电压、电极的极化 超电势、浓差极化、电化学极化、三电极电解池、极化曲线、塔费尔公式
6、电解：析出电势、电解分离、电镀
7、金属腐蚀与防护：化学腐蚀 电化学腐蚀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀、阴极保护、阳极保护、钝化
8、化学电源：一次电池、二次电池、电池的氧化还原化学
能力：
1、正确设计和书写可逆电极、可逆电池及其对应反应；
2、通过设计可逆电池，用电化学方法测量或者计算热力学参数变化量；
3、利用电极电势和电池电动势对反应的方向和限度进行判断；
4、能够结合极化，判断或者调整物质的析出顺序；
素质：
1、理解对消法测量可逆电池电动势的原理；
2、理解电动势产生的原因；理解液体接界电势产生的原因、影响因素及其降低或者消除的方法和原理；
3、理解电极极化的原因, 测量极化的原理、降低或者利用极化的原理；
4、理解局部腐蚀的诱因, 腐蚀防护的思路及其原理。
第十章 表面物理化学
知识点：
1、分散度、比表面积、表面、界面、表面自由能、表面张力、表面热力学公式
2、弯曲液面、附加压力、拉普拉斯方程、开尔文公式、毛细现象、过饱和现象
3、界面相、溶液表面吸附、表面过剩量、吉布斯吸附等温式
4、润湿、铺展、铺展系数、接触角、杨氏方程、表面活性剂、表面活性剂分类、胶束、临界胶束浓度
5、吸附剂、吸附质、吸附量、化学吸附、物理吸附、吸附速率、吸附平衡及平衡常数、表面覆盖度、单层吸附、多层吸附、吸附等压线、吸附等量线、朗缪尔吸附等温式、BET吸附等温式
能力：
1、掌握表面张力、弯曲表面性质（附加压力、毛细现象和蒸气压）的相关计算，解释相关现象；
2、利用吉布斯吸附等温式计算溶液的表面吸附量；
3、能够利用表面张力判断液体的铺展，利用杨氏方程计算液—固界面的接触角，并解释相关现象；
4、能够利用朗缪尔吸附等温式计算相关物理量。
素质：
1、从微观角度解释表面张力的形成机制、影响因素和变化规律；
2、基于结构与功能的关系解释表面活性剂的性质及应用；
3、理解并应用吸附原理说明相关实验现象和应用；
4、了解朗缪尔吸附模型及其等温式建立的前提和局限性。