自然科学 - 化学 - 物理化学 - 热力学课程大纲

第一单元：热力学基础（2周）

1.1 周主题：热力学基本概念

• 学习目标：
  • 了解热力学的基本原理和历史背景
  • 掌握热力学第一定律（能量守恒）
• 阅读资源：《大学物理化学》第一章
• 教学方法：讲座、互动讨论
• 评估：小测验（热力学第一定律的理解）

1.2 周主题：热力学第二定律

• 学习目标：
  • 理解熵增原理和不可逆过程
  • 认识卡诺循环和热效率
• 阅读资源：《物理化学原理》第二章
• 教学活动：小组讨论与案例分析
• 评估：课堂讨论报告

第二单元：热力学状态函数（3周）

2.1 周主题：内能与焓

• 学习目标：
  • 学习内能、焓的概念及其计算
  • 了解理想气体状态方程
• 阅读资源：《热力学与统计物理学》第三章
• 教学方法：讲座+实验操作
• 评估：实验报告及内能计算练习

2.2 周主题：压力-体积工作与热力学功

• 学习目标：
  • 掌握功的计算与应用
  • 理解热力学循环的工作效率
• 阅读资源：《物理化学》第四章
• 教学活动：课堂演示与小组计算
• 评估：热力学功计算小测验

2.3 周主题：熵和自由能

• 学习目标：
  • 了解熵和自由能的定义及其在反应中的角色
  • 学会计算吉布斯自由能变化
• 阅读资源：《热力学与生物化学》第五章
• 教学方法：讨论与案例研究
• 评估：自由能变化分析作业

第三单元：热力学过程与相变（2周）

3.1 周主题：相平衡与蒸气压

• 学习目标：
  • 理解相图及其在工业中的应用
  • 计算饱和蒸气压
• 阅读资源：《物理化学手册》第六章
• 教学活动：绘制简单相图
• 评估：相平衡问题解答

3.2 周主题：相变过程与热容

• 学习目标：
  • 掌握相变过程中的热容变化
  • 了解卡诺循环的实际应用
• 阅读资源：《热力学在工程中的应用》第七章
• 教学方法：案例分析与讨论
• 评估：相变过程热容计算作业

期末复习与考试准备（1周）

• 学习目标：复习所有核心概念，准备期末考试
• 教学方法：回顾性讲座，答疑解惑
• 评估：期末复习题集，模拟考试

通过本课程，学生将对热力学的基本原理有深入理解和实践应用能力。鼓励学生积极参与课堂讨论，提高问题解决和团队协作能力。