物理化学讲义绪论

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,上一内容,下一内容,回主目录,返回,2024/11/3,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,2024/11/3,0.1,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。,2024/11/3,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),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）,2024/11/3,本课程的讲授内容,(10,章）,热力学第一定律,热力学第二定律,多组分系统热力学,相平衡,化学平衡,电化学,界面现象,化学动力学,胶体与大分子溶液,统计热力学初步,2024/11/3,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,2024/11/3,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。,2024/11/3,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：,不知道反应的机理、速率和微观性质。,只讲可能性，不讲现实性。,2024/11/3,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。,2024/11/3,0.3,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。,2024/11/3,物理化学的建立与发展,十九世纪中叶形成,：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）。,2024/11/3,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。,2024/11/3,0.4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),从研究平衡态到研究非平衡态,(,2),从体相到表相,2024/11/3,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,2024/11/3,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,2024/11/3,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,2024/11/3,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,2024/11/3,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,2024/11/3,0.5,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。,