20xx版化学工程与工艺专业教学大纲

20xx版化学工程与工艺专业教学大纲内容摘要：

的分析问题和研究问题的方法，起着启发学生开阔思路，激发探索和创新精神，增强适应能力，提高人才素质的重要作用。 学好大学物理不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论，新知识，新技术，不断更新知识都将产生十分深远的影响。 大学物理是在低年级开设的课 程，它在使学生树立正确的学习态度，掌握科学的学习方法，培养独立获取知识的能力，以尽快适应大学阶段的学习规 14 律等方面，其所起的作用也是十分重要的，同时它在培养学生辨证唯物主义的世界观方面也起着一定的作用。 教学方法： 教 授法、直观演示法、练习法、任务驱动法、自主学习法等。 教学目标与要求： 该课程以理论讲授为主，同时配有课堂演示和学生实验。 学习本课程后，要求学生对物理概念、规律等有透彻的理解，对物理学的研究方法、数学描述语言和推演技巧有较好的掌握，具有较强的分析问题和解决问题的能力。 同时，通过学习和掌握物理知识的 过程使创新意识和创造能力得到提高。 课程教材： 马文蔚主编 . 《物理学》第五版上下册，北京：高等教育出版社出版， 2020 年 参考书目： [1] 张三慧主编，《大学物理学》（第二版），北京：高等教育出版社出版， 2020 年 ． [2] 朱峰主编，《大学物理学》，北京：清华大学出版社 ， 2020 年 ． 考核形式： 考核方式为考试。 综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩不超过30％，期末成绩不少于 70%。 编写日期： 2020 年 6 月制定 二 、课程内容及学时分配 章节 内容 理论学时 实验学时 第 1 章 质点 运动学 3 第 2 章 牛顿定律 4 1 第 3 章 动量守恒定律和能量守恒定律 6 1 第 4 章 刚体的转动 4 第 5 章 静电场 6 第 6 章 静电场中的导体与电介质 4 1 第 7 章 恒定磁场 6 第 8 章 电磁感应 电磁场 4 1 15 第 9 章 振动 5 第 10 章 波动 6 1 第 11 章 光学 8 1 第 12 章 气体动理论 8 1 第 13 章 热力学基础 8 1 第 14 章 相对论 6 第 15 章 量子物理 8 总课时 102 86 16 第一章 质点运动学 一、本章基本要求 1． 了 解位置矢量、位移、速度和加速度。 2． 掌握质运动方程，切向加速度和法向速度。 3． 理解相对运动。 二、教学内容 11． 质点运动的描述 12．圆周运动 13．相对运动 第二章 牛顿定律 一、本章基本要求 1． 了解牛顿定律的得来。 2． 掌握牛顿运动三定律。 3． 熟练质点运动初步的应用。 二、教学内容 21．牛顿定律 22．物理量的单位和量纲 23．几种常见的力 24．牛顿定律的应用举例 16 第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 一、本章基本要求 1． 了解自然界一些基本的守恒定律。 2． 掌握 质点和质点系的动量定律和动能定律，动量守恒定律、机械能守恒定律和能量守恒定律。 3． 熟悉外力和内力，保守力和非保守力。 二、教学内容 1．质点和质点系的动量定理 2．动量守恒定律 3．动能定理 4．保守力与非保守力 势能 5．功能原理 机械能守恒定律 6．完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞 7．能量守恒定律 8．质心 质心运动定律 第四章 刚体的转动 一、本章基本要求 1． 了解角速度、角加速度的概念。 2． 掌握转动惯量、力矩、转动定律、角动量的概念。 3． 熟练应用角动量守恒定律和刚体绕定轴转动的动 能定理。 二、教学内容 1．刚体的定轴转动 2．力矩 转动定律 转动惯量 3．角动量 角动量守恒定律 4．力矩作功 刚体绕定轴转动的动能定理 第五章 静电场 一、本章基本要求 17 1． 了解电场的物质性。 2． 熟练掌握电场强度的定义、电场强度的矢量性和电场强度的迭加原理。 3． 熟练掌握高斯定理的表述、证明及应用。 4． 熟练掌握静电场的环路定理的表述、本质及应用；熟练掌握电势的定义、电势迭加原理及有关计算。 5． 理解电场强度与电势的定性关系，掌握电力线、等势面的概念。 二、教学内容 1．电荷的量子 化 电荷守恒定律 2．库仑定律 3．电场强度 4．电场强度通量 高斯定理 5．静电场的环路定理 电势能 6．电势 7．电场强度与电势梯度 第六章 静电场中的导体与电介质 一、本章基本要求 1． 掌握静电场导体的性质。 掌握在静电平衡条件下，导体内外静电场强度的分布情况。 2． 了解电介质及其极化机制。 3． 熟练掌握电容器电容的定义和计算。 4． 掌握电流密度、稳恒电场、电动势的定义。 5． 掌握电荷间的相互作用和静电场的能量。 二、教学内容 1．静电场中的导体 2．静电场中的电介质 3．电位移 有介质时 的高斯定理 4．电容 电容器 18 5．静电场的能量 能量密度 第七章 恒定磁场 一、本章基本要求 1． 掌握磁感应强度的定义和磁场的高斯定理。 2． 熟练掌握毕奥 萨伐尔定律及应用。 3． 熟练掌握安培环路定理及应用。 4． 掌握带电粒子在磁场中所受的作用及其运动。 二、教学内容 1．恒定电流 2．电源 电动势 3．磁场 磁感强度 4．毕奥 —萨伐尔定律 5．磁通量 磁场的高斯定理 6．安培环路定理 7．带电粒子在电场和磁场中的运动 8．载流导线在磁场中所受的力 9．磁场中的磁介质 第八章 电磁感应 电磁场 一、本章基本要求 1． 熟练掌握法拉第电磁感应定律的表述及应用，理解其本质。 2． 熟练掌握动生电动势的定义和计算。 3． 熟练掌握感生电动势。 4． 熟练掌握自感和互感的定义和计算。 5． 掌握磁场的能量。 6． 掌握位移电流的概念。 7． 了解麦克斯韦方程组的积分形式。 二、教学内容 19 1．电磁感应定律 2．动生电动势和感生电动势 3．自感和互感 4．磁场的能量 磁场的能量密度 5．位移电流 电磁场基本方程的积分形式 第九章 振动 一、本章基本要求 1． 了解简谐振动在生活中的应用。 2． 掌握简谐运动的概念。 3． 熟练掌握阻尼振动、受迫振动和共振现象和电磁振荡。 二、教学内容 1．简谐振动 振幅 周期 频率和相位 2．旋转矢量 3．单摆和复摆 4．简谐运动的能量 5．简谐振动的合成 6．电磁振荡 第十章 波动 一、本章基本要求 1． 掌握简谐振动。 2． 掌握同方向同频率简谐振动的合成。 3． 理解机械波的产生和传播。 4． 熟练掌握简谐波及波动方程。 5． 了解波的能量和和能量密度，理解波的能流和能流密度。 6． 理解惠更斯原理、波的叠加原理，掌握波的干涉。 7． 了解驻波。 二、教学内容 20 1．机械波的几个概念 2．平面简谐波的波函数 3．波的能量 能流密度 4．惠更斯原理 波的衍射和干涉 5．驻波 6．多普勒效应 7．平面电磁波 第十一章 光学 一、本章基本要求 光的干涉部分： 1． 理解光源、单色光和相干光。 2． 理解光程与光程差。 3． 掌握薄膜干涉现象。 4． 熟练掌握光线入射到厚度不均匀的薄膜上产生的干涉  劈尖干涉，理解牛顿环。 5． 掌握迈克耳逊干涉仪。 光的衍射部分： 1． 理解光的衍射现象、惠更斯  菲涅耳原理。 2． 掌握单缝夫朗禾费衍射。 3． 理解光栅衍射现象，熟练掌握光栅的衍射规律，了解 光栅光谱。 光的偏振部分： 1． 理解自然光和偏振光。 2． 掌握偏振片的起偏和检偏，掌握马吕斯定律。 3． 掌握反射和折射时光的偏振。 4． 了解光的双折射现象。 二、教学内容 1．相干光 2．杨氏双缝干涉 劳埃德镜 21 3．光程 薄膜干涉 4．劈尖 牛顿环 5．迈克耳孙干涉仪 6．光的衍射 7．单缝衍射 8．圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 9．衍射光栅 10．光的偏振性 马吕斯定律 11．反射光和折射光的偏振 12．双折射 第十二章 气体动理论 一、本章基本要求 1． 了解气体分子运动的微观本质及其与 宏观性质的关系。 2． 理解温度的统计意义、理想气体状态方程。 3． 掌握理想气体的气体压强公式、内能。 4． 掌握麦克斯韦分子速率分布定律、分子的平均碰撞次数和平均自由程。 二、教学内容 1．平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律 2．物质的微观模型 统计规律性 3．理想气体的压强公式 4．理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 5．能量均分定理 理想气体内能 6．麦克斯韦气体分子速率分布律 7．分子的平均碰撞次数和平均自由程 第十三章 热力学基础 一、本章基本要求 1． 掌握热力学第一定律及其所能 解决的问题。 22 2． 掌握热力学第二定律及其所能解决的问题。 3． 了解卡诺定理和熵。 二、教学内容 1．准静态过程 功 热量 2．热力学第一定律 内能 3．理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容 4．理想气体的等温过程和绝热过程 5．循环过程 卡诺循环 6．热力学第二定律的表述 卡诺定理 7．熵 熵增加原理 8． 热力学第二定律的统计意义 第十四章 相对论 一、本章基本要求 1． 了解相对论的由来。 2． 掌握经典力学的伽利略变换式，狭义相对论的基本原理。 3． 熟练应用洛伦兹变换式，狭义相对论的时空观和相 对论的一些结论。 4． 理解经典理论存在的局限。 二、教学内容 1．伽利略变换式 2．迈克尔孙 莫雷实验 3．狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 4．狭义相对论的时空观 5．光的多普勒效应 6．相对论性动量和能量 第十五章 量子物理 一、本章基本要求 1． 了解量子物理学的发展。 了解激光，半导体，超导电性，纳米材料等的应用。 23 2． 掌握黑体辐射，普朗克能量子假说，爱因斯坦光量子假设，爱因斯坦的光电效应方程，光子和自由电子相互作用的康普顿效应，氢原子的玻尔理论，德布罗意假设，波粒二象性，不确定关系，量子力学波函数 ，薛定谔方程，一维无限深势阱，势垒，隧道效应，氢原子。 3． 熟练应用薛定谔方程进行量子求解。 二、教学内容 1．黑体辐射 普朗克能量子假说 2．光电效应 光的波粒二象性 3．康普顿效应 4．氢原子的玻尔理论 5．弗兰克 赫兹实验 6．德布罗意波 实物粒子的二象性 7．不确定关系 8．量子力学简介 9．氢原子的量子理论简介 10．多电子院子中的电子分布 11．激光 12．半导体 13．超导电性 14．扫描显微镜 15．纳米材料简介 24 《物理化学》教学大纲 一、课程的基本信息 课程名称： 《物理化学 1》 /《物理化学 2》 英文名称： Physical Chemistry 课程性质： 专业必修课程 课程编号： 0610010/0610011 周 学 时： 4/4 学时 总 学 时： 64/68 学时 学 分： 4/4 学分 适用专业： 化学工程与工艺本科 预备知识： 高等数学、大学物理、无机化学、有机化学 课程教材： 傅献彩主编，《物理化学》（上、下册）（第五版），北京：高等教育出版社，2020 年 ． 参考书目： [1] 朱志昂主编，《近代物理化学》（上、下册），科学出版社， 2020 年 ． [2] 沈文霞主编，《物理化学 核心教程》，科学出版社， 2020 年 ． [3] 韩德刚主编，《物理化学》，高等教育出版社， 2020 年 ． [4] 天津大学物理化学教研室编，《物理化学》（第四版），高等教育出版社， 2020年 ． [5] 胡英主编 ,《物理化学》（上、中、下册）（第一版），高等教育出版社， 2020 年 ． 考核方式： 考试 制定时间： 2020 年 6 月制定 二、课程的目的与任务 《物理化学》是从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探求化学变化基本规律的一门科学，在实验方法上主要是采用物理学中的方法。 物理化学是化学、 25 应用化学、化学工程与工艺 、矿物加工工程等专业的专业必修课。 本课程包含《物理化学 1》和《物理化学 2》，分两个学期开设，。