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物理化学医学知识讲座物理化学医学知识讲座物理化学医学知识讲座第章第章 绪论绪论 1.物理化学的任务和内容 2.物理化学在化学和药学中的地位和作用 3.物理化学的学习方法 4.常用数学方法6/29/20242第章 绪论第章 绪论 1.物理化学的任务和内 物理化学物理化学：从研究物理变化和化学变化的联系入手：从研究物理变化和化学变化的联系入手,探求化学变化的基本规律。又称理论化学。探求化学变化的基本规律。又称理论化学。主要内容主要内容：（一）化学热力学：研究化学反应的方向和限度；（一）化学热力学：研究化学反应的方向和限度；（二）化学动力学：研究化学反应的速率和机理；（二）化学动力学：研究化学反应的速率和机理；（三）表面化学、电化学、胶体和大分子化学；（三）表面化学、电化学、胶体和大分子化学；（四四）结结构构化化学学：研研究究物物质质内内部部微微观观结结构构和和宏宏观观化化学性质的关系。学性质的关系。一、物理化学的任务和内容一、物理化学的任务和内容6/29/20243第章第章 绪论绪论 物理化学：从研究物理变化和化学变化的联系入手 研究方法研究方法：实验的方法、归纳和演绎的方法、模型：实验的方法、归纳和演绎的方法、模型化方法、理想化方法、假设的方法、数学的统计处理方化方法、理想化方法、假设的方法、数学的统计处理方法等等。法等等。物理化学的发展：物理化学的发展：1.从宏观到微观从宏观到微观 单用宏观的研究方法是不够的，只有深入到微观，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。本质和结构与物性的关系。6/29/20244第章第章 绪论绪论 研究方法：实验的方法、归纳和演绎的方法、模型 2.从体相到表相从体相到表相 纳纳米米材材料料的的特特异异性性与与其其极极其其巨巨大大的的表表面面积积有有密密切切的的关关系系,纳纳米米科科学学的的迅迅猛猛发发展展,要要求求对对物物质质表表相相的的性性质质有有更更深入的研究。深入的研究。复复相相化化学学反反应应总总是是在在物物质质的的表表相相上上进进行行，随随着着测测试试手手段段的的进进步步，了了解解表表相相反反应应的的实实际际过过程程，将将推推动动表表面面化化学和多相催化反应动力学的发展学和多相催化反应动力学的发展.6/29/20245第章第章 绪论绪论 2.从体相到表相8/11/20235第章 3.从单一学科到交叉学科从单一学科到交叉学科 化学学科与其他学科以及化学内部更进一步相互渗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、生物物理化学、生物热化学、生物电化学、生物化学、生物物理化学、生物热化学、生物电化学、分子生物学、地球化学、天体化学、计算化学、金属有分子生物学、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。机化学、物理有机化学等。6/29/20246第章第章 绪论绪论 3.从单一学科到交叉学科8/11/2023 4.从平衡态到研究非平衡态从平衡态到研究非平衡态 经典热力学只研究平衡态和封闭体系或孤立体系。经典热力学只研究平衡态和封闭体系或孤立体系。自然界中的所有实际过程都是开放体系的非平衡热力学自然界中的所有实际过程都是开放体系的非平衡热力学过程。非平衡态的开放体系的研究更具有实际意义，自过程。非平衡态的开放体系的研究更具有实际意义，自Prigogine提出耗散结构以来，逐渐形成了非线性非平衡提出耗散结构以来，逐渐形成了非线性非平衡态热力学学科，并成为现代科学研究的前沿领域。态热力学学科，并成为现代科学研究的前沿领域。6/29/20247第章第章 绪论绪论 4.从平衡态到研究非平衡态8/11/202 新测试手段和新的数据处理方法不断涌现，形成了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许多新的分支学科:热化学，化学热力学，电化学，溶液化学，胶体化热化学，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，量子化学和结学，表面化学，化学动力学，催化作用，量子化学和结构化学等。构化学等。6/29/20248第章第章 绪论绪论 新测试手段和新的数据处理方法不断涌现，形成了 物理化学是化学以及在分子层次上研究物质变化的物理化学是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础。其他学科领域的理论基础。涵盖从宏观到微观与性质的关系、规律、化学过程涵盖从宏观到微观与性质的关系、规律、化学过程机理及其控制的研究。机理及其控制的研究。（一）化学学科的理论基础（一）化学学科的理论基础 1.化学热力学和反应速率唯象规律；化学热力学和反应速率唯象规律；2.化学分子水平的研究，结构与化学性质；化学分子水平的研究，结构与化学性质；3.化学中最引人瞩目的成就化学中最引人瞩目的成就60%集中于物理化学。集中于物理化学。二、物理化学在化学与药学中的地位与作用二、物理化学在化学与药学中的地位与作用6/29/20249第章第章 绪论绪论 物理化学是化学以及在分子层次上研究物质变化的 （二）药学学科的理论基础（二）药学学科的理论基础 1.药物剂型设计：药剂学；药物剂型设计：药剂学；2.药物体内过程：药理学、药代动力学；药物体内过程：药理学、药代动力学；3.药物提取分离和合成：合成药物化学、天然药物药物提取分离和合成：合成药物化学、天然药物化学。化学。6/29/202410第章第章 绪论绪论 （二）药学学科的理论基础 8/11/2023 （一一）抓抓住住“三三基基”：基基本本概概念念、基基本本理理论论、基基本本计算计算 （二）（二）掌握主要公式的物理意义和使用条件掌握主要公式的物理意义和使用条件 （三）（三）典型题典型题的方法和技巧的方法和技巧 （四）各种过程中主要热力学改变量的求解方法（四）各种过程中主要热力学改变量的求解方法 （五五）重重视视做做习习题题。计计算算器器、演演算算练练习习本本随随身身带带，坚持每天至少做二道题坚持每天至少做二道题三、物理化学的学习方法三、物理化学的学习方法6/29/202411第章第章 绪论绪论 （一）抓住“三基”：基本概念、基本理论、基本四、学习内容和要求四、学习内容和要求 （一）学习内容（一）学习内容 1.理论（理论（68学时）：教材第章至第十章学时）：教材第章至第十章 2.实验（实验（36学时）：试验一至实验九学时）：试验一至实验九 （二）学习要求（二）学习要求 1.按时交作业按时交作业 2.考试总成绩满分为考试总成绩满分为100分，其中理论课考试成绩满分，其中理论课考试成绩满分分80分，实验课成绩满分分，实验课成绩满分20分。分。考试题型有选择题（单选）、填空题、问答题、证考试题型有选择题（单选）、填空题、问答题、证明题、计算题。明题、计算题。6/29/202412第章第章 绪论绪论四、学习内容和要求 （一）学习内容8/11/2五、常用数学方法五、常用数学方法 （一）微分（一）微分 若若 ，则，则 6/29/202413第章第章 绪论绪论五、常用数学方法 （一）微分8/11/2023 ，6/29/202414第章第章 绪论绪论 8/11/202314第章 绪论 （二）偏微分和全微分（二）偏微分和全微分 ，若若 z 为常数：为常数：6/29/202415第章第章 绪论绪论 （二）偏微分和全微分8/11/202315第6/29/202416第章第章 绪论绪论8/11/202316第章 绪论 ，6/29/202417第章第章 绪论绪论 ，即 6/29/202418第章第章 绪论绪论 6/29/202419第章第章 绪论绪论8/11/202319第章 绪论 （三）完全微分（三）完全微分设设6/29/202420第章第章 绪论绪论 （三）完全微分8/11/202320第章 （四）级数（四）级数6/29/202421第章第章 绪论绪论8/11/202321第章 绪论6/29/202422第章第章 绪论绪论8/11/202322第章 绪论