一、 课程教学目标
知识传授目标：掌握热力学的基本定律和本质，掌握化学势、化学平衡、相平衡、电化学、表面化学、化学动力学等基本知识。
能力培养目标1：运用热力学、化学平衡等基本定律和原理，分析判断化学反应的热力学条件，能针对具体的对象建立适当的数学模型并求解。
能力培养目标2：能够运用物理化学学科中的热力学和化学平衡、表面化学、相平衡等的基本原理，分析和辨别材料工程涉及到的实际工程问题。
能力培养目标3：掌握并运用热力学、化学平衡、相平衡、表面化学、电化学、反应动力学等基本知识，识别材料设计、使用过程中所涉及的化学问题，综合分析其问题并给出解决的方案。
二、 思政育人目标
通过讲授物理化学基本原理和知识，让学生正确认识社会和自然发展的基本规律，树立可持续发展的理念，建设节约型社会，建立科学的世界观。使学生培养学生的创新精神、科学精神、批判思维、环保意识等，使学生担负起材料人所肩负的构建人类命运共同体的责任，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
三、 课程思政典型教学案例设计
案例一：自力更生、艰苦奋斗的精神
教学内容：热力学第一定律
案例意义：
1. 充分挖掘热力学第一定律的内涵，增强学生自力更生、艰苦奋斗的精神。
2. 树立学生要创造美好生活，必须坚持不懈的奋斗的思想。
教学过程：
讲解热力学第一定律：热力学第一定律是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律，反映了不同形式能量在传递与转化过程中的守恒，其可表述为“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体传递给另一个物体，而且能量的形式也可以互相转换”。
思政引入：基于能量不会凭空产生这一描述，在讲解这一定律时，将自力更生、艰苦奋斗的精神融入进去。引导学生去思考，生活也是如此，没有免费的午餐，没有天上掉馅饼的好事，我们的每一分收获，都是辛勤努力的结果。想要取得好的学校成绩，必须在日常的学校过程中踏踏实实，努力刻苦。
总结强调：习近平总书记指出，幸福都是奋斗出来的。幸福不会从天而降，坐而论道不行，坐享其成也不行。要创造美好生活必须坚持不懈的奋斗。作为新时代的大学生，只要精诚团结、共同奋斗，撸起袖子加油干，就一定能实现中国梦。
案例二：质能守恒定律与可持续发展理念
教学内容：质量守恒定律和能量转化与守恒定律
案例意义：
让学生正确认识社会和自然发展的基本规律，树立可持续发展的理念，建设节约型社会，建立科学的世界观。
教学过程：
按照质量守恒定律和能量守恒定律，自然界中甚至宇宙中一切物质守恒，能量守恒。在人类活动中，要索取自然资源用来制造生活用品(必需品或装饰品），消耗物质资源的过程中，必然伴随有能源的消耗，但是由于生产力的低下，这些资源不能完全转变成目标产品，所以会有副产品的生成，也会有能量的浪费散失。人们消费的物资和能量，不能物尽其用，当其应用价值被榨尽后，仍会产生很多垃圾。所以有人预测，地球的将来必然是一个垃圾场。要处理垃圾，又要消耗一些能源；而根据质量守恒，垃圾也不可能完全彻底被处理干净，最后净的结果仍将是垃圾遍地。
问题提出：
我们应该多考虑如何全方位实现资源循环再利用，实现可持续发展，减少垃圾的产生，减少能源的消耗。
思政引入：
我们有必要开源节流，建立可持续发展的长远规划，为我们的子孙后代、为人类及各种生物负责。2002年中国共产党十六次全国代表大会把“可持续发展能力不断增强”作为全面建设小康社会的目标之一，提出“可持续发展是以保护自然资源环境为基础，以激励经济发展为条件，以改善和提高人类生活质量为目标的发展理论和战略。”
案例三：熵与构建人类命运共同体
教学内容：熵与熵增原理
案例意义：
1. 让学生正确认识社会和自然发展的基本规律，强化建设“人类命运共同体”的意义，建立科学的世界观。
2. 让学生知道个人习惯建立及生活、心理变化的基本规律，培养科学正确的生活习惯和学习习惯，建立科学的人生观和价值观。
3. 分析热力学第二定律和熵的发展历程，帮助学生建立科学的逻辑思维方法。
教学过程：
热力学理论产生于第一次工业革命蒸汽机的发明和使用过程中对热机效率的研究。热力学第一定律可以解决能量衡算问题，热力学第二定律从热机效率出发解决一定条件下变化是否能够发生的问题（即变化的方向）。判断变化是否能够发生，主要依靠分析熵和吉布斯函数的变化，所以对于熵和吉布斯函数必须要有很透彻的分析和掌握。
内容思维逻辑如下：第一次工业革命→热机效率→卡诺循环的热温商→任意可逆循环的热温商→可逆过程的热温商→熵及其物理意义→不可逆过程的热温商→克劳修斯不等式→熵增原理→熵判据→不同过程熵变的计算（条件）→变化方向的判断（环境的熵变）→化学变化方向判断（→引入吉布斯函数）
拓展延伸：
本次课内容逻辑性强，推理过程严谨，环环相扣，理论性强，但同时又与生活实践紧密相关。基本研究思路是，从实践中归纳总结出理论，然后在实践中检验理论，又演绎指导实际生产生活中的具体问题解决。
思政引入：
在对熵和熵增原理的分析中，剖析其在宇宙、自然、地球、生命、社会、生产流通等领域的作用，鼓励学生建立科学的生活方式、正确的学习理念，特别是引入中美在抗疫中的应对策略，介绍习总书记“构建全球命运共同体”，使学生建立科学的世界观和人生观。
案例四：化学平衡与矛盾的统一体
教学内容：化学平衡
案例意义：
让学生理解什么是化学平衡？平衡实际上是矛盾的暂时统一体，培养学生辩证思维的能力。
教学过程：
首先讲解化学平衡的定义，指的是在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应正逆反应速率相等，此时反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。根据勒夏特列原理，如一个已达平衡的系统被改变，该系统会随之改变来抗衡该改变。告诉学生化学平衡是一种动态平衡。
思政引入:
平衡实际上是矛盾的暂时统一体，我们要辩证的看问题。反应条件改变，暂时的这种平衡状态会被打破，导致正负速率不相等，会发生平衡的移动，而平衡移动的结果是可逆反应达到了一种新的平衡状态，此时正逆反应速率重新相等。
提问环节：
对于一确定的可逆反应，如果反应从生成物开始，反应能否达到同样的平衡状态？
总结强调：
对于一确定的可逆反应，不管是从反应物开始反应，还是从生成物开始反应，亦或是从反应物和生成物同时开始，只要满足各组分物质浓度相当，都能够达到相同的平衡状态，让学生学会辩证的看问题，培养学生辩证思维能力。
案例五：相律与社会担当
教学内容：相律
案例意义：吉布斯通过大量公式推导提出相律，但长时间没有被人重视，但他并未放弃，最终被科学界认可，启发学生是金子总会发光的，要做一个有担当的社会青年。
教学过程：
授课过程中，在讲相律之前，先从吉布斯推导相律的过程讲起，以及相律长时间未被科学界认可的事实，直到几十年后，荷兰物理化学家罗泽布姆做了大量的和完整的实验，对相律的各项参数实地测定。把相律的实验证明与生产应用结合起来进行，人们才发现相律是相平衡中约束多组分相变的一个非常重要的规律，后被广泛应用
启发学生：
即使你的优点暂时没有被别人发现，不要灰心，坚持做对的事情，是金子总会发光的，尤其对于我们青年一代，一定要有理想、有担当，为民族的发展贡献自己的力量。
案例六：卡诺循环与科学创新
教学内容：卡诺循环与卡诺定理
案例意义：
1. 让学生理解如何建立理想模型，感受建立模型法对于分析物理化学问题的重要性。
2. 让学生加深对“实践是检验真理的唯一标准”的理解，培养学生养成坚持不懈的学习态度和敢于创新的科学精神。
3. 激发学生的爱国热情和民族自豪感，进一步坚定“四个自信”，厚植国家情怀。
教学过程：
结合热机的工作原理和热机效率问题，穿插介绍青年时期的卡诺通过不断尝试探索提出卡诺循环和卡诺定理的故事。首先，从热功转化的不可逆性出发，引入热功转换的理论模型，虽然卡诺循环设计四个可逆过程并且采用理想气体作为介质，通过功热计算得到卡诺热机效率，得到卡诺热机效率只与热源温度有关，与热机的工作介质无关。这体现出模型法对分析问题的重要性，模型法是基于“复杂问题简单化”的理念，通过假设条件将问题简化，得到具备普适性的结论。
思政引入：
穿插简介热机的发展历史，自然地引入国人引以为豪的中国高铁，当今“中国制造”的高铁技术令人震撼，在“一带一路”建设中发挥着日益重要的作用，同时我国在下一代超级高铁研发方面的技术储备位列国际前列。然而，在热机以及发动机制造等方面，我国的技术发展仍然面临一些瓶颈问题，通过这些介绍，强化学生对“实践是检验真理的唯一标准”的理解：任何成果，只有通过实践检验才能最终知其是否可行。激发学生的爱国热情和民族自豪感，引导学生进一步坚定“四个自信”，同时鼓励同学们积极奋斗，为国家卡脖子问题贡献智慧。
提问环节：
让学生们深入思考并回答这样一些问题：卡诺定理与第二类永动机不可能有什么样的关系？如何利用卡诺定理结合实际应用？（提示：利用天然温差，解决能源紧缺问题，例如海水温差发电站。）
总结强调：
通过复杂现象看到规律性、简化性的关键点，是非常重要的能力；理论结合实际应用，是目前国家大力提倡、发展的方向。在以后的工作或科研中，遵循客观规律，敢于提出自身见解，是将来大家在工作岗位中的一种社会职责和担当。
案例七：多相平衡与家国情怀
教学内容：多相平衡
案例意义：
1. 充分挖掘对物理化学学科发展的重大贡献，增强学生的爱国主义情怀和社会责任感。
2. 引导学生感知中国科学家求真求实的科学精神和追求理想的科学品质。
教学过程：
讲解水的相图，介绍中国物理化学奠基人之一的黄子卿先生，在电化学、生物化学、热力学和溶液理论方面颇有建树。他以严谨的科学态度精心设计实验装置，精确测定了水的三相点，在测定过程中排除了各种可能的干扰，历经长达一年的反复测试，测得水的三相点为0.00980 ± 0.00005 ℃，被确定为国际热力学温标的基准点(IPTS-1948)，具有划时代意义。其实验设计的缜密性、坚持不懈的精神，无不令人印象深刻。他有两次机会可以留在美国而未留，坚持回国，毕生从事科研和化学教育事业，不遗余力地培育人才。
总结强调：
从黄子卿先生的爱国情怀，激发学生的爱国情怀。同时从黄子卿先生对待科研的态度，任何实验都需要精心设计，反复试验，过程可能是艰难的，但结果是美好的。
四、 课程思政实施成效及学生反馈
学生反馈，在我的课堂上生怕一不留神就错过了老师讲授的闪光点，不但学到了知识，还懂得了人生要不断拼搏，没有一蹴而就的成就，要想获得成功必须经过不断地努力，而且作为“文化人”，要会将所学知识讲给身边人，应用到解决生活中所遇到的实际问题。
