物理化學(xué)課件第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六緒論0.1物理化學(xué)的研究對象及其重要意義0.2物理化學(xué)的研究方法0.3物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六

0.1物理化學(xué)的研究對象和重要意義物理化學(xué)

：從研究化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系入手，借助數(shù)學(xué)和物理學(xué)的理論從而探求化學(xué)變化中具有普遍性的包含宏觀到微觀的基本規(guī)律（平衡規(guī)律和速率規(guī)律）。在實(shí)驗(yàn)方法上主要采用物理學(xué)中的方法。作為化學(xué)的理論基礎(chǔ)，物理化學(xué)主要由化學(xué)熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)四大支柱組成。第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六為什么我們要學(xué)習(xí)物理化學(xué)？目的

物理化學(xué)主要是為了解決生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中向化學(xué)提出的理論問題，揭示化學(xué)變化的本質(zhì)，更好地駕馭化學(xué)，使之為生產(chǎn)實(shí)際服務(wù)。應(yīng)用舉例：第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六如有機(jī)化學(xué)家應(yīng)用動(dòng)力學(xué)探索反應(yīng)機(jī)理，應(yīng)用結(jié)構(gòu)化學(xué)知識研究反應(yīng)中間體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性；無機(jī)化學(xué)家應(yīng)用熱力學(xué)原理研究無機(jī)材料的性質(zhì)及穩(wěn)定性；分析化學(xué)家應(yīng)用光譜分析確定未知樣品的組成。第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六生物化學(xué)家應(yīng)用動(dòng)力學(xué)研究酶反應(yīng),應(yīng)用熱力學(xué)原理研究生物能、滲透作用、膜平衡及確定生物大分子的分子量。材料科學(xué)家利用熱力學(xué)原理去判斷各種材料的穩(wěn)定性及合成某種新材料的可能性，應(yīng)用光譜方法確定材料的結(jié)構(gòu)和性能，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)原理去研究聚合反應(yīng)等。總之，物理化學(xué)為生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了理論指導(dǎo)，從而使化學(xué)能更好地為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)。第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六物理化學(xué)的主要研究內(nèi)容(1)化學(xué)熱力學(xué)研究化學(xué)變化過程（包括相變過程）的能量轉(zhuǎn)換及化學(xué)變化的方向和限度問題；(2)化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理問題及影響速率的因素；(3)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系問題第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六（1）遵循“實(shí)踐—理論—實(shí)踐”的認(rèn)識過程，分別采用歸納法和演繹法，即從眾多實(shí)驗(yàn)事實(shí)概括到一般，再從一般推理到個(gè)別的思維過程。0.2物理化學(xué)的研究方法（2）綜合應(yīng)用微觀與宏觀的研究方法，主要有：熱力學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法和量子力學(xué)方法。第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六熱力學(xué)方法：是宏觀的方法，其研究對象是由眾多質(zhì)點(diǎn)組成的宏觀體系，它以熱力學(xué)三大定律為基礎(chǔ)，用一系列體系的宏觀性質(zhì)（熱力學(xué)函數(shù)）及其變量描述體系從始態(tài)到終態(tài)的宏觀變化，而不涉及變化的細(xì)節(jié)和速率。經(jīng)典熱力學(xué)方法只適用于平衡體系。第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法：它主要是運(yùn)用微觀研究手段，把統(tǒng)計(jì)描述與量子力學(xué)原理結(jié)合起來，用概率規(guī)律計(jì)算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點(diǎn)微觀運(yùn)動(dòng)的平均結(jié)果，從而解釋宏觀現(xiàn)象并能計(jì)算一些熱力學(xué)性質(zhì)。第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六用量子力學(xué)的基本方程（E.Schrodinger方程）求解組成體系的微觀粒子之間的相互作用及其規(guī)律，從而揭示物性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。量子力學(xué)方法：第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六物理化學(xué)的建立與發(fā)展十八世紀(jì)開始萌芽：從燃素說到能量守恒與轉(zhuǎn)化 定律。俄國科學(xué)家羅蒙諾 索夫最早使用“物理化學(xué)”這 一術(shù)語。第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六十九世紀(jì)中葉形成：1887年俄國科學(xué)家W.Ostwald （1853～1932）和荷蘭科學(xué)家 J.H.van’tHoff（1852～1911）合辦了第一本“物理化學(xué)雜志”（德文）。阿倫尼烏斯范特霍夫奧斯特瓦爾德第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六奧斯特瓦爾德是德國著名物理化學(xué)家?！拔锘浮?853年9月2日，出生在俄國拉脫維亞。25歲獲博士學(xué)位。1887年，從俄國移居德國，在萊比錫大學(xué)當(dāng)物理化學(xué)教授。在電化學(xué)、化學(xué)平衡、催化作用等方面有獨(dú)特的貢獻(xiàn)。他在萊比錫大學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，是當(dāng)時(shí)世界上物化的研究中心。杰出的青年物理學(xué)家能斯特作助手。青年時(shí)代在他實(shí)驗(yàn)室工作科學(xué)家有貝克曼、能斯特、阿累及烏斯、瓦爾等等第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六二十世紀(jì)迅速發(fā)展：新測試手段和新的數(shù)據(jù)處理方 法不斷涌現(xiàn)，形成了許多新的 分支學(xué)科，如：熱化學(xué)，化學(xué) 熱力學(xué)，電化學(xué)，溶液化學(xué)， 膠體化學(xué)，表面化學(xué)，化學(xué)動(dòng) 力學(xué)，催化作用，量子化學(xué)和 結(jié)構(gòu)化學(xué)等。黃子卿李遠(yuǎn)哲唐有祺徐光憲查全性田昭武田中群李燦第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期六03

怎樣學(xué)好物理化學(xué)課程？1．抓住重點(diǎn)，在理解上下功夫要明確每一章的主要內(nèi)容，主要解決什么問題，采用什么方法，引出什么定律，有什么用途，公式的使用條件是什么。這些問題在開始學(xué)習(xí)時(shí)，可能還不太清楚，但學(xué)完一章后，應(yīng)該理出個(gè)頭緒。對于公式的推導(dǎo)要求理解，要注意公式的使用條件，物理意義，注意章節(jié)之間的聯(lián)系，要學(xué)會(huì)把原書讀薄。

2．多做習(xí)題習(xí)題是培養(yǎng)獨(dú)立思考問題和解決問題能力的重要手段，只有通過習(xí)題可以檢查你對課程內(nèi)容的理解程度或加深對課程內(nèi)容的理解，只有多做習(xí)題才能見多識廣，熟能生巧，提高和培養(yǎng)分析和解決問題的能力。

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