《物理化学》整体知识架构

张文斌+魏丽丹+刘美多+王艳梅+秦玉珠+王雅珍

摘 要：《物理化学》课程属于承上启下的课程，理论性很强，我们将从该课程的知识内容、结构、与其他课程关系及整个化学课程结构的角度出发，介绍如何讲授理论知识，培养理论思维推理能力，培养和锻炼学生《物理化学》的知识与能力，帮助学生构建物理化学知识体系，构建化学专业的知识体系。

关键词：物理化学 知识结构 知识体系

中图分类号：O615.4+4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0233-02

从教师角色转变[1]以及应用任务引领教学方式在分析化学教学[2]过程中已经取得了比较好的效果。分析化学是实践性很强的一门课程，而当我们面对物理化学的时候分析化学教学过程中的一些方法就显得针对性不足。物理化学是一门逻辑性、理论性、系统性非常强，并且在整个化学专业课程体系中，物理化学承上启下，是理论课程向专业技术课程过渡的桥梁和纽带[3]，像物理化学这样一门较难引发学习兴趣、逻辑思维能力要求很强的课程，其学习效果的好坏直接关系到学生的化学知识的整体学习质量，学习时间在大二第一学期，是学生能否跟上教学进度的关键之年，因此学好物理化学知识对于化学专业学生至关重要。物理化学知识主体分为热力学和动力学两个主要部分，在专科物理化学课程中尚没有统计热力学等内容，相对较为简单，分类明确，知识结构紧凑。范康年等人认为，物理化学的教学改革需要从课程体系入手改革，因其与其他课程关系非常紧密[4]，需要打破原有课程界限。张明等人则提出地方高校物理化学应结合PBL教学法[5]，胡新根等人提出的六段式模拟[6]，所有这些方法都是为了将学习的理论知识应用到实践中去的作用，以应用促进学习。实践对于物理化学知识的学习固然重要，然而在整个知识架构中，首先要解决物理化学基础理论知识的学习，该部分学习难度相对较大，需要动用一切可用知识来完成理论学习，诱导学生实现学习迁移，而后根据物理化学知识的整体架构来掌握物理化学知识的使用，最后放到整个专业知识的整体中来看物理化学的地位和作用，做到真正的深入浅出，这样才能够让学生做到活学活用，将物理化学知识融会贯通到整个课程体系，提高学生的整体学习质量。

1 《物理化学》课程内容

《物理化学》课程理论讲授分为以下几部分。

（1）气体性质部分：介绍气体基本性质，气体状态相关计算。这部分与高中物理相关，能够做到学生容易接受，入门易；（2）热力学部分：介绍热力学三大定律及其相关计算，需要准确把握概念，做到计算、推理有根据。此处应联系无机化学部分关于焓的应用来讲解，使学生更容易进入学习状态；（3）相平衡部分：介绍体系相图及其使用，需要做到明确相图在实际生产中的应用，懂得如何看相图，如何分析相图在生产中的应用，能够理解和解释生产生活中的一些常见现象；（4）化学平衡部分：介绍化学反应平衡常数以及平衡的影响因素，提高产量和生产效率是该部分需要解决的问题；（5）电化学部分：介绍原电池、电解池相关知识以及金属腐蚀与防护，此外联系生活实际，如锂电池为何时间久电量不足、干电池为何久置漏液等，做到可以把电化学知识利用到生活中去；（6）化学动力学基础部分：介绍化学反应速率及其影响因素，应学会如何控制化学反应速率。该部分在生产过程中关系到工厂效率，学会如何看待化工厂温度、压力控制的意义；（7）界面化学部分：介绍界面相关知识，掌握界面吉布斯自由能、界面张力、胶体性质，了解表面活性剂的应用，催化剂的催化原理和操作中的注意事项。

2 《物理化学》知识结构关系

物理化学知识之间逻辑性非常严密，气体为工业常用相态，热力学定律是关于能量衡算的常见规律，相平衡与物理分离有关，化学平衡与化工工艺相关，电化学涉及化工厂安全和移动电源的使用，化学动力学部分是化工厂工艺是否能够采用的必然研究基础，界面化学在目前催化剂盛行且无法替代的情况下对于化工操作意义重大。看似理论性很强的知识与实践息息相关，而且各理论知识间关联性很强，气体各项定律、相变是热力学计算的基础，热力学计算又是相平衡、化学平衡、电化学、界面化学的基础，化学动力学知识又为相平衡、电化学和界面化学的可操作性提供了相应规则，因此，物理化学各个部分是以热力学和动力学知识为基础，相平衡、化学平衡、电化学、界面化学为应用的理论性课程，与实践联系紧密，与生活关联。

3 《物理化学》与其他课程的关系

《物理化学》基于《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》等基础化学课程，无机元素、化合物性质、有机化合物性质、分析常用方法为物理化学的知识揭开序幕，其中无机化学已经开始介绍焓、活化能等物理量的概念和意义，分析化学基于这类意义，结合有机化合物的性质分析混合物中的某些物质含量，已经开始了对物理化学知识的介绍，到物理化学课程开始时已经有相当丰富的物理化学知识。此外，《物理化学》还是《化工原理》、《化学反应工程》、《化工机械设备》等课程的基础，只有懂得相平衡才理解精馏，懂得界面化学才能明白吸附与解吸的操作方法，只有明白化学反应的规律才知道根据化学反应机理选择循环工艺、空速及反应器的选择，才能根据反应器和产量要求选择适合的设备，并根据反应热效应选择适合的热交换设备。由此可见，《物理化学》这门课程处于承上启下的位置，是化学类课程之间的桥梁与纽带。

4 化学专业知识整体架构

如上图所示，化学专业各门课程相互交叉、融合，形成了化学专业特有的知识结构与体系，该体系中《物理化学》前接专业基础课，后承专业课程，是各课程的交集。一般来说物理化学在大二学年开始学习，至大三学完，大三开始学习专业课程和类似《绿色化学》这类面向生产生活的概述性课程，从中可看出，《物理化学》是课程体系中化学类课程的中枢与纽带，专科物理化学的学习效果直接关系到化学课程的整体学习质量。

总之，在《物理化学》的讲解过程中，充分认识到《物理化学》的位置，联系专业基础和专业课，联系生产生活实际情况，构建物理化学知识体系，利用该体系来讲解物理化学知识可以促使学生广泛联系生产生活，激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中不掉队，做到学习过程中，一个都不能少，提高学生整体素质，提高化学专业的整体教学质量。

参考文献

[1] 张文斌，魏丽丹.浅析高校互动教学中教师的“催化剂”作用[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2011（3）：103-104.

[2] 张文斌，魏丽丹.分析化学实验中任务引领型教学模式的应用[J].科技资讯，2011（26）：200.

[3] 彭昌军，史济斌，胡军，等.从充分发挥专业基础课程作用的视角论物理化学课程的教学内容[J].化工高等教育，2012，29（1）：12-14.

[4] 范康年，陆靖.大物理化学课程教学体系的形成和改革实践[J].大学化学，2007，22（3）：8-10，21.

[5] 张明，郝向英，李顺华.对提高地方高校物理化学课程教学效果的探索[J].广东化工，2012，39（1）：152，142.

[6] 胡新根，李新华，胡茂林，等.高等物理化学课程前沿导向的模拟探究教学法[J].广州化工，2012，40（13）：172-173，182.endprint

摘 要：《物理化学》课程属于承上启下的课程，理论性很强，我们将从该课程的知识内容、结构、与其他课程关系及整个化学课程结构的角度出发，介绍如何讲授理论知识，培养理论思维推理能力，培养和锻炼学生《物理化学》的知识与能力，帮助学生构建物理化学知识体系，构建化学专业的知识体系。

关键词：物理化学 知识结构 知识体系

中图分类号：O615.4+4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0233-02

从教师角色转变[1]以及应用任务引领教学方式在分析化学教学[2]过程中已经取得了比较好的效果。分析化学是实践性很强的一门课程，而当我们面对物理化学的时候分析化学教学过程中的一些方法就显得针对性不足。物理化学是一门逻辑性、理论性、系统性非常强，并且在整个化学专业课程体系中，物理化学承上启下，是理论课程向专业技术课程过渡的桥梁和纽带[3]，像物理化学这样一门较难引发学习兴趣、逻辑思维能力要求很强的课程，其学习效果的好坏直接关系到学生的化学知识的整体学习质量，学习时间在大二第一学期，是学生能否跟上教学进度的关键之年，因此学好物理化学知识对于化学专业学生至关重要。物理化学知识主体分为热力学和动力学两个主要部分，在专科物理化学课程中尚没有统计热力学等内容，相对较为简单，分类明确，知识结构紧凑。范康年等人认为，物理化学的教学改革需要从课程体系入手改革，因其与其他课程关系非常紧密[4]，需要打破原有课程界限。张明等人则提出地方高校物理化学应结合PBL教学法[5]，胡新根等人提出的六段式模拟[6]，所有这些方法都是为了将学习的理论知识应用到实践中去的作用，以应用促进学习。实践对于物理化学知识的学习固然重要，然而在整个知识架构中，首先要解决物理化学基础理论知识的学习，该部分学习难度相对较大，需要动用一切可用知识来完成理论学习，诱导学生实现学习迁移，而后根据物理化学知识的整体架构来掌握物理化学知识的使用，最后放到整个专业知识的整体中来看物理化学的地位和作用，做到真正的深入浅出，这样才能够让学生做到活学活用，将物理化学知识融会贯通到整个课程体系，提高学生的整体学习质量。

1 《物理化学》课程内容

《物理化学》课程理论讲授分为以下几部分。

（1）气体性质部分：介绍气体基本性质，气体状态相关计算。这部分与高中物理相关，能够做到学生容易接受，入门易；（2）热力学部分：介绍热力学三大定律及其相关计算，需要准确把握概念，做到计算、推理有根据。此处应联系无机化学部分关于焓的应用来讲解，使学生更容易进入学习状态；（3）相平衡部分：介绍体系相图及其使用，需要做到明确相图在实际生产中的应用，懂得如何看相图，如何分析相图在生产中的应用，能够理解和解释生产生活中的一些常见现象；（4）化学平衡部分：介绍化学反应平衡常数以及平衡的影响因素，提高产量和生产效率是该部分需要解决的问题；（5）电化学部分：介绍原电池、电解池相关知识以及金属腐蚀与防护，此外联系生活实际，如锂电池为何时间久电量不足、干电池为何久置漏液等，做到可以把电化学知识利用到生活中去；（6）化学动力学基础部分：介绍化学反应速率及其影响因素，应学会如何控制化学反应速率。该部分在生产过程中关系到工厂效率，学会如何看待化工厂温度、压力控制的意义；（7）界面化学部分：介绍界面相关知识，掌握界面吉布斯自由能、界面张力、胶体性质，了解表面活性剂的应用，催化剂的催化原理和操作中的注意事项。

2 《物理化学》知识结构关系

物理化学知识之间逻辑性非常严密，气体为工业常用相态，热力学定律是关于能量衡算的常见规律，相平衡与物理分离有关，化学平衡与化工工艺相关，电化学涉及化工厂安全和移动电源的使用，化学动力学部分是化工厂工艺是否能够采用的必然研究基础，界面化学在目前催化剂盛行且无法替代的情况下对于化工操作意义重大。看似理论性很强的知识与实践息息相关，而且各理论知识间关联性很强，气体各项定律、相变是热力学计算的基础，热力学计算又是相平衡、化学平衡、电化学、界面化学的基础，化学动力学知识又为相平衡、电化学和界面化学的可操作性提供了相应规则，因此，物理化学各个部分是以热力学和动力学知识为基础，相平衡、化学平衡、电化学、界面化学为应用的理论性课程，与实践联系紧密，与生活关联。

3 《物理化学》与其他课程的关系

《物理化学》基于《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》等基础化学课程，无机元素、化合物性质、有机化合物性质、分析常用方法为物理化学的知识揭开序幕，其中无机化学已经开始介绍焓、活化能等物理量的概念和意义，分析化学基于这类意义，结合有机化合物的性质分析混合物中的某些物质含量，已经开始了对物理化学知识的介绍，到物理化学课程开始时已经有相当丰富的物理化学知识。此外，《物理化学》还是《化工原理》、《化学反应工程》、《化工机械设备》等课程的基础，只有懂得相平衡才理解精馏，懂得界面化学才能明白吸附与解吸的操作方法，只有明白化学反应的规律才知道根据化学反应机理选择循环工艺、空速及反应器的选择，才能根据反应器和产量要求选择适合的设备，并根据反应热效应选择适合的热交换设备。由此可见，《物理化学》这门课程处于承上启下的位置，是化学类课程之间的桥梁与纽带。

4 化学专业知识整体架构

如上图所示，化学专业各门课程相互交叉、融合，形成了化学专业特有的知识结构与体系，该体系中《物理化学》前接专业基础课，后承专业课程，是各课程的交集。一般来说物理化学在大二学年开始学习，至大三学完，大三开始学习专业课程和类似《绿色化学》这类面向生产生活的概述性课程，从中可看出，《物理化学》是课程体系中化学类课程的中枢与纽带，专科物理化学的学习效果直接关系到化学课程的整体学习质量。

总之，在《物理化学》的讲解过程中，充分认识到《物理化学》的位置，联系专业基础和专业课，联系生产生活实际情况，构建物理化学知识体系，利用该体系来讲解物理化学知识可以促使学生广泛联系生产生活，激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中不掉队，做到学习过程中，一个都不能少，提高学生整体素质，提高化学专业的整体教学质量。

参考文献

[1] 张文斌，魏丽丹.浅析高校互动教学中教师的“催化剂”作用[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2011（3）：103-104.

[2] 张文斌，魏丽丹.分析化学实验中任务引领型教学模式的应用[J].科技资讯，2011（26）：200.

[3] 彭昌军，史济斌，胡军，等.从充分发挥专业基础课程作用的视角论物理化学课程的教学内容[J].化工高等教育，2012，29（1）：12-14.

[4] 范康年，陆靖.大物理化学课程教学体系的形成和改革实践[J].大学化学，2007，22（3）：8-10，21.

[5] 张明，郝向英，李顺华.对提高地方高校物理化学课程教学效果的探索[J].广东化工，2012，39（1）：152，142.

[6] 胡新根，李新华，胡茂林，等.高等物理化学课程前沿导向的模拟探究教学法[J].广州化工，2012，40（13）：172-173，182.endprint

摘 要：《物理化学》课程属于承上启下的课程，理论性很强，我们将从该课程的知识内容、结构、与其他课程关系及整个化学课程结构的角度出发，介绍如何讲授理论知识，培养理论思维推理能力，培养和锻炼学生《物理化学》的知识与能力，帮助学生构建物理化学知识体系，构建化学专业的知识体系。

关键词：物理化学 知识结构 知识体系

中图分类号：O615.4+4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0233-02

从教师角色转变[1]以及应用任务引领教学方式在分析化学教学[2]过程中已经取得了比较好的效果。分析化学是实践性很强的一门课程，而当我们面对物理化学的时候分析化学教学过程中的一些方法就显得针对性不足。物理化学是一门逻辑性、理论性、系统性非常强，并且在整个化学专业课程体系中，物理化学承上启下，是理论课程向专业技术课程过渡的桥梁和纽带[3]，像物理化学这样一门较难引发学习兴趣、逻辑思维能力要求很强的课程，其学习效果的好坏直接关系到学生的化学知识的整体学习质量，学习时间在大二第一学期，是学生能否跟上教学进度的关键之年，因此学好物理化学知识对于化学专业学生至关重要。物理化学知识主体分为热力学和动力学两个主要部分，在专科物理化学课程中尚没有统计热力学等内容，相对较为简单，分类明确，知识结构紧凑。范康年等人认为，物理化学的教学改革需要从课程体系入手改革，因其与其他课程关系非常紧密[4]，需要打破原有课程界限。张明等人则提出地方高校物理化学应结合PBL教学法[5]，胡新根等人提出的六段式模拟[6]，所有这些方法都是为了将学习的理论知识应用到实践中去的作用，以应用促进学习。实践对于物理化学知识的学习固然重要，然而在整个知识架构中，首先要解决物理化学基础理论知识的学习，该部分学习难度相对较大，需要动用一切可用知识来完成理论学习，诱导学生实现学习迁移，而后根据物理化学知识的整体架构来掌握物理化学知识的使用，最后放到整个专业知识的整体中来看物理化学的地位和作用，做到真正的深入浅出，这样才能够让学生做到活学活用，将物理化学知识融会贯通到整个课程体系，提高学生的整体学习质量。

1 《物理化学》课程内容

《物理化学》课程理论讲授分为以下几部分。

（1）气体性质部分：介绍气体基本性质，气体状态相关计算。这部分与高中物理相关，能够做到学生容易接受，入门易；（2）热力学部分：介绍热力学三大定律及其相关计算，需要准确把握概念，做到计算、推理有根据。此处应联系无机化学部分关于焓的应用来讲解，使学生更容易进入学习状态；（3）相平衡部分：介绍体系相图及其使用，需要做到明确相图在实际生产中的应用，懂得如何看相图，如何分析相图在生产中的应用，能够理解和解释生产生活中的一些常见现象；（4）化学平衡部分：介绍化学反应平衡常数以及平衡的影响因素，提高产量和生产效率是该部分需要解决的问题；（5）电化学部分：介绍原电池、电解池相关知识以及金属腐蚀与防护，此外联系生活实际，如锂电池为何时间久电量不足、干电池为何久置漏液等，做到可以把电化学知识利用到生活中去；（6）化学动力学基础部分：介绍化学反应速率及其影响因素，应学会如何控制化学反应速率。该部分在生产过程中关系到工厂效率，学会如何看待化工厂温度、压力控制的意义；（7）界面化学部分：介绍界面相关知识，掌握界面吉布斯自由能、界面张力、胶体性质，了解表面活性剂的应用，催化剂的催化原理和操作中的注意事项。

2 《物理化学》知识结构关系

物理化学知识之间逻辑性非常严密，气体为工业常用相态，热力学定律是关于能量衡算的常见规律，相平衡与物理分离有关，化学平衡与化工工艺相关，电化学涉及化工厂安全和移动电源的使用，化学动力学部分是化工厂工艺是否能够采用的必然研究基础，界面化学在目前催化剂盛行且无法替代的情况下对于化工操作意义重大。看似理论性很强的知识与实践息息相关，而且各理论知识间关联性很强，气体各项定律、相变是热力学计算的基础，热力学计算又是相平衡、化学平衡、电化学、界面化学的基础，化学动力学知识又为相平衡、电化学和界面化学的可操作性提供了相应规则，因此，物理化学各个部分是以热力学和动力学知识为基础，相平衡、化学平衡、电化学、界面化学为应用的理论性课程，与实践联系紧密，与生活关联。

3 《物理化学》与其他课程的关系

《物理化学》基于《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》等基础化学课程，无机元素、化合物性质、有机化合物性质、分析常用方法为物理化学的知识揭开序幕，其中无机化学已经开始介绍焓、活化能等物理量的概念和意义，分析化学基于这类意义，结合有机化合物的性质分析混合物中的某些物质含量，已经开始了对物理化学知识的介绍，到物理化学课程开始时已经有相当丰富的物理化学知识。此外，《物理化学》还是《化工原理》、《化学反应工程》、《化工机械设备》等课程的基础，只有懂得相平衡才理解精馏，懂得界面化学才能明白吸附与解吸的操作方法，只有明白化学反应的规律才知道根据化学反应机理选择循环工艺、空速及反应器的选择，才能根据反应器和产量要求选择适合的设备，并根据反应热效应选择适合的热交换设备。由此可见，《物理化学》这门课程处于承上启下的位置，是化学类课程之间的桥梁与纽带。

4 化学专业知识整体架构

如上图所示，化学专业各门课程相互交叉、融合，形成了化学专业特有的知识结构与体系，该体系中《物理化学》前接专业基础课，后承专业课程，是各课程的交集。一般来说物理化学在大二学年开始学习，至大三学完，大三开始学习专业课程和类似《绿色化学》这类面向生产生活的概述性课程，从中可看出，《物理化学》是课程体系中化学类课程的中枢与纽带，专科物理化学的学习效果直接关系到化学课程的整体学习质量。

总之，在《物理化学》的讲解过程中，充分认识到《物理化学》的位置，联系专业基础和专业课，联系生产生活实际情况，构建物理化学知识体系，利用该体系来讲解物理化学知识可以促使学生广泛联系生产生活，激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中不掉队，做到学习过程中，一个都不能少，提高学生整体素质，提高化学专业的整体教学质量。

参考文献

[1] 张文斌，魏丽丹.浅析高校互动教学中教师的“催化剂”作用[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2011（3）：103-104.

[2] 张文斌，魏丽丹.分析化学实验中任务引领型教学模式的应用[J].科技资讯，2011（26）：200.

[3] 彭昌军，史济斌，胡军，等.从充分发挥专业基础课程作用的视角论物理化学课程的教学内容[J].化工高等教育，2012，29（1）：12-14.

[4] 范康年，陆靖.大物理化学课程教学体系的形成和改革实践[J].大学化学，2007，22（3）：8-10，21.

[5] 张明，郝向英，李顺华.对提高地方高校物理化学课程教学效果的探索[J].广东化工，2012，39（1）：152，142.

[6] 胡新根，李新华，胡茂林，等.高等物理化学课程前沿导向的模拟探究教学法[J].广州化工，2012，40（13）：172-173，182.endprint