Đề cương chi tiết môn học Hoá lý 1 (Trường đại học sư phạm kĩ thuật TP.HCM)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH

Ngành đào tạo: Toàn trường
Trình độ đào tạo: Đại học
Chương trình đào tạo: Toàn trường

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM
---oOo---

Đề cương chi tiết học phần
1. Tên học phần: Hóa lý 1
Mã học phần: PCHE221603_01
2. Tên Tiếng Anh: Physical Chemistry 1
3. Số tín chỉ: 2 tín chỉ (2/0/4) (2 tín chỉ lý thuyết, 0 tín chỉ thực hành/thí nghiệm)
Phân bố thời gian: 15 tuần (2 tiết lý thuyết + 0*2 tiết thực hành + 4 tiết tự học/ tuần)
4. Các giảng viên phụ trách học phần:
1/ GV phụ trách chính:
TS. Nguyễn Ngọc Duy
ThS. Võ Thị Thu Như
5. Điều kiện tham gia học tập học phần
Môn học tiên quyết: Hóa Đại Cương
Môn học trước: Hóa Đại Cương
6. Mô tả học phần (Course Description)
Học phần này trang bị cho sinh viên kiến thức cơ bản về hóa lý nhằm đặt nền tảng cho sinh
viên theo học các hướng sâu hơn trong các những lĩnh vực khoa học và kỹ thuật.
Học phần này giúp sinh viên phát triển khả năng giải quyết vấn đề định lượng cơ bản liên
quan đến nhiệt động lực học, chiều và giới hạn quá trình, cân bằng hóa học, cân bằng pha, cân
bằng pha trong hệ một cấu tử, dung dịch và cân bằng trong dung dịch hơi và cân bằng giữa dung
dịch lỏng và pha rắn.
Đây chính là nền tảng để sinh viên tiếp thu các kiến thức cơ sở ngành và chuyên ngành liên

quan và cung cấp kiến thức cơ bản về khoa học tự nhiên nhằm đáp ứng cho khả năng học tập ở
trình độ cao hơn hoặc đại học văn bằng hai.
7. Mục tiêu học phần (Course Goals)
Mục tiêu
(Goals)

Mô tả
(Goal description)
(Học phần này trang bị cho sinh viên:)

G1

Kiến thức khoa học cơ bản trong lĩnh vực hóa lý và kỹ thuật hóa
học.

G2

Khả năng phân tích, giải thích và lập luận giải quyết các vấn đề
hóa học

Chuẩn đầu ra
CTĐT
1.1

2.1, 2.2

G3

Kỹ năng giao tiếp

3.2

G4

Khả năng hình thành ý tưởng về một vấn đề kỹ thuật hóa học

4.3

8. Chuẩn đầu ra của học phần
Chuẩn đầu

Mô tả
1

Chuẩn


ra HP
G1

G1.1
G1.2
G1.3

G1.4
G1.5

G1.6
G1.7

G2

G2.1
G2.2
G2.3

G2.4
G2.5
G3

(Sau khi học xong môn học này, người học có thể:)

đầu ra
CDIO

Trình bày được điều kiện xảy ra của một phản ứng hóa học về mặt nhiệt
động học.
Trình bày được nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học, entropy, tinh chất
của entropy, chiều và giới hạn của một quá trình.
Trình bày được khái niệm phản ứng thuận nghịch, trạng thái cân bằng,
hằng số cân bằng, cân bằng hóa học trong hệ dị thể, các yếu tố ảnh
hưởng đến cân bằng hóa học.
Trình bày được điều kiện cân bằng pha, quy tắc pha Gibbs, giản đồ pha
và các quy tắc cân bằng pha.
Trình bày được ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ chuyển pha, nhiệt độ
và áp suất tổng cộng đến áp suất hơi bão hòa và ảnh hưởng của nhiệt độ
đến nhiệt chuyển pha.
Trình bày được sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng và sự hòa tan của
chất lỏng trong chất lỏng và cân bằng.
Trình bày được tính chất dung dịch loãng của các chất tan không bay

hơi, các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan của chất rắn trong pha lỏng, sự
kết tinh của dung dich hai cấu tử và sự kết tinh của dung dich ba cấu tử.
Hiểu và tính toán được các thông số nhiệt động để kết luận về các vấn
đề liên quan đến một phản ứng hóa học.
Tính toán được các loại nồng độ dung dịch, hằng số cân bằng. Tính toán
được các thông số của dung dịch không điện ly và dung dịch điện ly.
Tính toán được hợp phần, số cấu tử, số pha và độ tự do của hệ. Tính
được nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của chất dựa vào các thông số
nhiệt động.
Xác định được hệ số hoạt độ, áp suất hơi bão hòa, áp suất thành phần và
áp suất tổng cộng.
Có khả năng chủ động tự tìm kiếm tài liệu, tự nghiên cứu và trình bày
các nội dung liên quan đến một môn học
Có khả năng giao tiếp bằng văn viết (?)

1.1

Vận dụng được lý thuyết đã học để giải thích những vấn đề thực tế liên
quan.
9.
Tài liệu học tập
- Sách, giáo trình chính:
1. Đào Văn Lượng, Nhiệt động hóa học, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
G4

1.1
1.1

1.1
1.1

1.1

1.1
2.1.1
2.1.1
2.1.1

2.1.1
2.2.3
3.2.3
4.3.2

- Sách (TLTK) tham khảo:
1. Nguyễn Đình Huề, Cơ sở nhiệt động lực học phần 1, Nhà xuất bản Giáo dục.
2. Lê Thị Thanh Hương, Hóa lý 1, Nhà xuất bản đại học Công Nghiệp TP. HCM.
3. Trần Văn Nhân, Hóa lý tâp 1, Nhà xuất bản Giáo Dục.
4. Trần Văn Nhân, Hóa lý tâp 2, Nhà xuất bản Giáo Dục
10. Đánh giá sinh viên:
- Thang điểm: 10
- Kế hoạch kiểm tra như sau:
Hình

Nội dung

Thời điểm
2

Công cụ

Chuẩn

Tỉ lệ


thức
KT

KT

đầu ra
KT

Kiểm tra giữa quá trình (sau 1/3 và 2/3 khóa học)

(%)
50

Nội dung bao quát trong chương 1 và
KT#1 chương 2.
Thời gian làm bài: 50 phút

Tuần 6

Bài kiểm tra
tự luận

G1.1
G1.2

25

Nội dung bao quát trong chương 3,
chương 4 và chương 5.
Thời gian làm bài: 50 phút

Tuần 11

Bài kiểm tra
tự luận

G1.3,
G1.4,
G1.5,
G2.1,
G2.4,
G2.5
G3,
G4.

25

KT#2

Thi cuối kỳ

50

- Nội dung bao quát tất cả các chuẩn đầu
ra quan trọng của môn học thuộc 6

chương: từ chương 1 đến chương 7.
- Thời gian làm bài 75 phút.

11.

Bài thi tự
luận

G1.1,
G1.2,
G1.3,
G1.4,
G1.5,
G1.6,
G2.1,
G2.2,
G2.3,
G2.4,
G2.5,
G3,
G4.

50

Nội dung chi tiết học phần:

Tuần

Nội dung
Chương 1: NHIỆT HÓA HỌC

Chuẩn đầu
ra học
phần
G1.1
G1.2

3


A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (2)
Nội dung GD lý thuyết:
1.1. Một số khái niệm và định nghĩa
1.2. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học
1.2.1. Biểu thức toán học của nguyên lý thứ nhất
1.2.2. Áp dụng nguyên lý thứ nhất cho một số quá trình
1.3. Định luật Hess
1.3.1. Nội dung định luật Hess
1.3.2. Các hệ quả của định luật Hess
1.3.3. Mở rộng áp dụng định luật Hess
PPGD chính:
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu chương 1
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (4)
- Ôn lại phần 1.1 chương 1.
- Làm bài tập phần 1.1 chương 1.
- Đọc các tài liệu tham khảo.
- Đọc trước lý thuyết phần 1.4 và 1.5 chương 1.
Chương 1: NHIỆT HÓA HỌC (TT)
3

2

G2.5

G1.1
G1.2

A/ Tóm tắt các ND và PPGD chính trên lớp: (2)
Nội dung GD lý thuyết:
1.4. Nhiệt dung
1.4.1. Định nghĩa các loại nhiệt dung
1.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến nhiệt dung
1.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu ứng nhiệt phản ứng – Định luật
Kirchhoff
1.5.1. Định luật Kirchhoff
1.5.1. Các công thức gần đúng
PPGD chính:
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- SV giải bài tập phần 1.1; 1.2 và 1.3 chương 1 trên bảng, GV sửa bài
trước lớp.
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu phần 1.4 và 1.5 chương 1.
G3

5
6

B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (4)
- Ôn lại chương 1.
- Làm bài tập phần 1.4 và 1.5 chương 1.

- Đọc các tài liệu tham khảo.
- Đọc trước lý thuyết chương 2.

G2.5

Chương 2: CHIỀU VÀ GIỚI HẠN CỦA QUÁ TRÌNH
A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (2)
Nội dung GD lý thuyết:
2.1. Mở đầu
2.1.1. Các quá trình tự xảy ra, không tự xảy ra và trạng thái cân bằng
2.1.2. Quá trình thuận nghịch và quá trình bất thuận nghịch
4

G1.1


2.2. Nguyên lý thứ hai nhiệt động học
2.2.1. Định nghĩa entropy
2.2.2. Entropy là tiêu chuẩn xét chiều trong hệ cô lập
2.2.3. Tính chất và ý nghĩa thống kê của entropy
2.2.4. Biến thiên entropy của một số quá trình thuận nghịch
2.3. Tiên đề Planck về entropy tuyệt đối
2.4. Hàm đặc trưng và phương trình nhiệt động cơ bản
2.4.1. Định nghĩa các hàm đặc trưng
2.4.2. Quan hệ và tính toán các hàm đặc trưng
2.4.3. Các phương trình nhiệt động cơ bản
2.4.4. Dùng các hàm đặc trưng để xét chiều
PPGD chính:
- SV giải bài tập chương 1 trên bảng, GV sửa bài trước lớp.
- GV đặt các câu hỏi về chương 2 mà sinh viên đã đọc trước ở nhà, SV

trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- GV giải bài tập mẫu phần 2.4 chương 2 trước lớp và gọi một số sinh
viên lên làm các bài tương tự.
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (4)
- Ôn lại bài phần 2.1 – 2.4 chương 2
- Đọc các tài liệu tham khảo phần 2.1 - 2.4 chương 2.
- Làm bài tập chương 2.
- Đọc trước lý thuyết phần 2.5; 2.6 và 2.7 chương 2.

G3

G2.5

8

9

Chương 2: CHIỀU VÀ GIỚI HẠN CỦA QUÁ TRÌNH (TT)
A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (2)
Nội dung GD lý thuyết:
2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thế nhiệt động
2.5.1. Phương trình Gibbs-Helmholtz
2.5.2. Phương trình Chomkin-Svartsman
2.5.3. Thế đẳng áp rút gọn
2.6. Ảnh hưởng của áp suất đến thế đẳng áp
2.7. Đại lượng mol riêng phần và thế hóa học
2.7.1. Đại lượng mol riêng phần
2.7.2. Thế hóa học (hóa thế)
PPGD chính:

- GV đặt các câu hỏi về phần 2.5; 2.6 và 2.7 chương 2 mà sinh viên đã
đọc trước ở nhà, SV trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- GV giải bài tập mẫu phần 2.5, 2.6 và 2.7 chương 2 trước lớp và gọi một
số sinh viên lên làm các bài tương tự.
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (4)
- Ôn lại bài phần 2.1 – 2.7 chương 2
- Đọc các tài liệu tham khảo phần 2.1 -2.7 chương 2.
- Làm bài tập chương 2.
- Đọc trước lý thuyết chương 3.

G1.1

G3
G2.5

5-6
Chương 3: CÂN BẰNG HÓA HỌC

G1.3, G2.1,
5


G4

11

A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (4)
Nội dung GD lý thuyết:
3.1. Mở đầu

3.2. Quan hệ giữa thế đẳng áp và hằng số cân bằng của phản ứng
3.2.1. Phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff
3.2.2. Các loại hằng số cân bằng
3.2.3. Mở rộng áp dụng phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff
3.3. Cân bằng hóa học trong hệ dị thể
3.3.1. Biểu diễn hằng số cân bằng
3.3.2. Áp suất phân ly
3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số cân bằng
3.4.2. Định lý nhiệt Nernst
3.4.3. Ảnh hưởng của áp suất tổng cộng
3.4.4. Ảnh hưởng của các chất không tham gia phản ứng (chất trơ)
3.4.5. Ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp đầu
3.5. Các phương pháp xác định hằng số cân bằng
3.5.1. Phương pháp trực tiếp
3.5.2. Phương pháp gián tiếp
3.5.3. Phương pháp nhiệt động
3.5.4. Phương pháp điện hóa
3.6. Cân bằng hóa học trong hệ thực
3.6.1. Hệ khí thực và khái niệm fugat (fugacity)
3.6.2. Dung dịch thực và hoạt độ (activity)
PPGD chính:
- SV giải bài tập chương 2 trên bảng, GV sửa bài trước lớp.
- GV đặt các câu hỏi về chương 3 mà sinh viên đã đọc trước ở nhà, SV
trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu chương 3
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (8)
- Ôn lại bài chương 3
- Làm bài tập chương 3

- Đọc thêm các tài liệu tham khảo chương 3.
- Đọc trước phần lý thuyết chương 4.
Chương 4: LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA CÂN BẰNG PHA

13

7-8

A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (4)
Nội dung GD lý thuyết:
4.1. Mở đầu
4.2. Một số khái niệm
4.3. Điều kiện cân bằng pha – Quy tắc pha Gibbs
4.3.1. Điều kiện cân bằng pha
4.3.2. Quy tắc pha Gibbs
4.4. Giản đồ pha và các quy tắc cân bằng pha
4.4.1. Cách biểu diễn các thông số nhiệt động trên giản đồ pha
4.4.2. Các quy tắc của giản đồ pha
PPGD chính:
6

G3

G2.5

G1.4, G2.4,
G4


- SV giải bài tập chương 3 trên bảng, GV sửa bài trước lớp.

- GV đặt các câu hỏi về chương 4 mà sinh viên đã đọc trước ở nhà, SV
trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu chương 4
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (8)
- Ôn lại bài chương 4
- Làm bài tập chương 4
- Đọc các tài liệu tham khảo chương 4.
- Đọc trước lý thuyết chương 5.
Chương 5: CÂN BẰNG PHA TRONG HỆ MỘT CẤU TỬ

15
9-10

A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (4)
Nội dung GD lý thuyết:
5.1. Ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ chuyển pha
5.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất hơi bão hòa
5.3. Ảnh hưởng của áp suất tổng cộng đến áp suất hơi bão hòa
5.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến nhiệt chuyển pha
5.5. Biểu đồ trạng thái của hệ một cấu tử
5.5.1. Biểu đồ trạng thái của nước
5.5.2. Biểu đồ trạng thái của lưu huỳnh
5.5.3. Biểu đồ trạng thái của cacbon
PPGD chính:
- SV giải bài tập chương 4 trên bảng, GV sửa bài trước lớp.
- GV đặt các câu hỏi về chương 5 mà sinh viên đã đọc trước ở nhà, SV
trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu chương 6

B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (8)
- Ôn lại bài chương 5
- Làm bài tập chương 5
- Đọc thêm tài liệu tham khảo chương 5
- Đọc trước phần lý thuyết chương 6.
Chương 6: DUNG DỊCH VÀ CÂN BẰNG LỎNG- HƠI

17

A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (4)
Nội dung GD lý thuyết:
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.1. Định nghĩa
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần của dung dịch
6.1.3. Phân loại dung dịch
6.2. Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng
6.2.1. Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan của chất khí trong chất lỏng
6.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan của chất khí trong chất
lỏng – phương trình Sereder
7

G3

G2.5

G1.5, G2.4,
G4

G3

G2.4

G2.2, G2.4,
G4
THEO EM
3 TIET


6.3. Sự hòa tan của chất lỏng trong chất lỏng và cân bằng
6.3.1. Hệ dung dịch lý tưởng tan lẫn vô hạn
6.3.2. Hệ dung dịch thực tan lẫn vô hạn
6.3.3. Sự chưng cất dung dịch
6.3.4. Hệ hai chất lỏng hoàn toàn không tan lẫn
6.3.5. Hệ hai chất lỏng tan lẫn có giới hạn
6.3.6. Hệ ba chất lỏng tan lẫn có giới hạn
6.3.7. Quá trình chiết tách, trích ly và định luật phân bố
PPGD chính:
- SV giải bài tập chương 5 trên bảng, GV sửa bài trước lớp.
- GV đặt các câu hỏi về chương 6 mà sinh viên đã đọc trước ở nhà, SV
trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu chương 6.
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (8)
- Ôn lại bài chương 6
- Làm bài tập chương 6
- Đọc thêm tài liệu tham khảo
- Đọc trước lý thuyết chương 7
Chương 7: CÂN BẰNG GIỮA DUNG DỊCH LỎNG VÀ PHA RẮN
(SỰ HÒA TAN VÀ KẾT TINH)
19

13-15

A/ Các nội dung và PPGD chính trên lớp: (6)
Nội dung GD lý thuyết:
7.1. Tính chất dung dịch loãng của các chất tan không bay hơi
7.1.1. Độ giảm áp suất hơi của dung dịch
7.1.2. Độ tăng điểm sôi và độ hạ điểm kết tinh
7.1.3. Áp suất thẩm thấu
7.1.4. Các phương pháp xác định khối lượng phân tử bằng thực
nghiệm
7.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan của chất rắn trong pha lỏng
7.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ hoàn tan của các chất trogn
pha lỏng
7.2.1. Áp dụng phương trình Sreder cho các dung dịch loãng của
chất tan không bay hơi
7.3. Sự kết tinh của dung dich hai cấu tử
7.3.1. Hệ không tạo dung dịch rắn, không tạo hợp chất hóa học
7.3.2. Phép phân tích nhiệt
7.3.3. Hệ hai cấu tử không tạo thành dung dịch rắn, khi kết tinh tạo
thành hợp chất hóa học bền
7.3.4. Hệ hai cấu tử không tạo thành dung dịch rắn, khi kết tinh tạo
thành hợp chất hóa học không bền
7.3.5. Hệ hai cấu tử tạo thành dung dịch rắn tan lẫn vô hạn
7.2.1. Hệ hai cấu tử tạo thành dung dịch rắn tan lẫn có giới hạn
7.4. Sự kết tinh của dung dịch ba cấu tử
7.4.1. Giản đồ pha nhiệt độ - thành phần
7.4.2. Quá trình đa nhiệt
7.4.3. Quá trình đa nhiệt, đẳng áp
8

G3

G2.5

G1.6, G2.3,
G2.4, G2.5,
G4

G3


PPGD chính:
- SV giải bài tập chương 6 trên bảng, GV sửa bài trước lớp.
- GV đặt các câu hỏi về chương 7 mà sinh viên đã đọc trước ở nhà, SV
trả lời.
- Thuyết trình - trình chiếu Powerpoint
- Hướng dẫn giải các bài tập mẫu chương 7
- Giải thích tất cả các thắc mắc về lý thuyết và bài tập từ chương 3 đến
chương 7.
B/ Các nội dung cần tự học ở nhà: (12)
- Ôn lại bài chương 3 đến chương 7
- Làm bài tập chương 7

G2.5

12. Đạo đức khoa học:
Các bài tập, bài kiểm tra và bài thi cuối học kỳ phải được thực hiện từ chính bản thân sinh viên.
Nếu bị phát hiện có gian lận thì xử lý các sinh viên có liên quan bằng hình thức đánh giá 0
(không) điểm quá trình và cuối kỳ.

13.
14.

Ngày phê duyệt lần đầu:
Cấp phê duyệt:
Trưởng khoa

15.

Trưởng BM

Nhóm biên soạn

Tiến trình cập nhật ĐCCT

Lấn 1: Nội Dung Cập nhật ĐCCT lần 1: ngày

tháng

năm

và ghi rõ họ tên)

Tổ trưởng Bộ môn:

9