物理化学讲义绪论.ppt

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1、上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29绪论0.1 物理化学的研究对象和内容0.2 物理化学的研究方法0.3 物理化学的建立与发展0.4 近代化学的发展趋势和特点0.5 物理化学课程的学习方法上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-290.1 物理化学的研究对象和内容研究对象 采用物理的方法来研究化学现象。什么是物理化学？ 从化学现象和物理现象之间的相互联系入手，用物理的理论和实验方法去研究化学变化的本质与规律，以便更好地驾驭化学变化，使之为人类服务。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29物理化学的研究对象和内容研究内容：(1) 化学变化的方向和限度问题（化学热力学）(2

2、) 化学反应的速率和机理问题（化学动力学）(3) 物质的性质与其结构之间的关系问题（结构化学）上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-291. 热力学第一定律2. 热力学第二定律3. 多组分系统热力学4. 相平衡5. 化学平衡6. 电化学7. 界面现象8. 化学动力学9. 胶体与大分子溶液10. 统计热力学初步上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29共性：遵循“实践理论实践”的认识过程，分别采用归纳法和演绎法，即从众多实验事实概括到一般， 再从一般推理到个别的思维过程。特性：综合应用微观与宏观研究方法，主要有：热力学方法、统计力学方法和量子力学方法。0.2 物理化学的研究方法上一内

3、容下一内容回主目录O返回2023-3-29 物理化学的研究方法热力学方法： 以众多质点组成的宏观体系作为研究对象，并不涉及到质点的结构，它是以两个经典热力学定律为基础，经过严密的逻辑推理，最后达到判断化学变化的方向和限度的目的，找到化学平衡条件。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29 物理化学的研究方法热力学方法的特点：概括大量经验事实，归纳成定律，从特殊到一般，解决具体实际问题。具有高度的普遍性，结论十分可靠。方法简便，不必知道变化的细节，也不必知道体系内部粒子的结构，只需知道变化的初始状态和终了状态 ，就可以解决问题。局限性：局限性：不知道反应的机理、速率和微观性质。 只讲可能性

4、，不讲现实性。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29 物理化学的研究方法统计力学方法： 用几率规律计算出体系内部大量质点微观运动的平均结果，从而解释宏观现象并能计算一些热力学的宏观性质。量子力学方法： 用量子力学的基本方程（E.Schrodinger方程）求解组成体系的微观粒子之间的相互作用及其规律，从而指示物性与结构之间的关系。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-290.3 物理化学的建立与发展十八世纪开始萌芽：从燃素说到能量守恒与转化 定律。俄国科学家罗蒙诺 索夫最早使用“物理化学”这 一术语。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29 物理化学的建立与发展十九世纪

5、中叶形成：1887年俄国科学家W.Ostwald （18531932）和荷兰科学家 J.H.vant Hoff （18521911） 合办了第一本“物理化学杂志” （德文）。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29 物理化学的建立与发展二十世纪迅速发展：新测试手段和新的数据处理方 法不断涌现，形成了许多新的 分支学科，如：热化学，化学 热力学，电化学，溶液化学， 胶体化学，表面化学，化学动 力学，催化作用，量子化学和 结构化学等。上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-290.4近代化学的发展趋势和特点(1)从宏观到微观(3)从定性到定量(4)从单一学科到交叉学科(5)从研究平衡态

6、到研究非平衡态(2)从体相到表相上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29化学学科的发展趋势 单用宏观的研究方法是不够的，只有深入到微观，研究分子、原子层次的运动规律，才能掌握化学变化的本质和结构与物性的关系。(1) 从宏观到微观上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29化学学科的发展趋势 在多相体系中，化学反应总是在表相上进行，随着测试手段的进步，了解 表相反应的实际过程，推动表面化学和多相催化的发展。 (2) 从体相到表相上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29化学学科的发展趋势 随着计算机技术的飞速发展，大大缩短了数据处理的时间，并可进行人工模拟和自动记录，使许多以前

7、只能 做定性研究的课题现在可进行定量监测。(3) 从定性到定量上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29化学学科的发展趋势 化学学科与其他学科以及化学内部更进一步相互渗透、相互结合，形成了许多极具生命力的交叉科学，如生物化学、地球化学、天体化学、计算化学、金属有机化学、物理有机化学等。(4) 从单一学科到交叉学科上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29化学学科的发展趋势 经典热力学只研究平衡态和封闭体系或孤立体系，然而对处于非平衡态的开放体系的研究更具有实际意义，自1960年以来，逐渐形成了非平衡态热力学这个学科分支。(5)从研究平衡态到研究非平衡态上一内容下一内容回主目录O返回2023-3-29 0.5 物理化学课程的学习方法(1)注意逻辑推理的思维方法，反复体会感性认识和理性认识的相互关系。(2)抓住重点，自己动手推导公式。(3)多做习题，学会解题方法。很多东西只有通过解题才能学到，不会解题，就不可能掌握物理化学。(4)课前预习，课后复习，勤于思考，培养自学和独立工作的能力。