物理化学(上)电子教案—绪论

1、物理化学绪论教师：领 小论 0.1 物理化学的研究目的和内容0.2 物理化学的研究方法 0.3 物理化学的建立和发展0.4 物理化学的学习方法0.1 物理化学的研究目的和内容 物理化学 从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，从而探求化学变化中具有普遍性的基本规律。 由于在实验方法上主要采用物理学的方法，所以叫“物理化学”。1、什么是物理化学? 特点：研究化学中的一般理论问题，因此又称理论化学。2、化学现象与物理现象之间的联系（1）化学变化常伴有物理变化发生，如温度、压力、体积的变化以及热效应、电效应和光效应等。（2）物理变化（如温度、压力、浓度的变化、光的照射、

2、电磁场等物理因素的作用）可能引起化学变化或影响化学变化的进行。（3）分子的微观物理运动状态直接决定物质的化学和物理性质以及化学反应的能力。因此，可以从研究物理现象与化学现象的联系入手来探求化学变化的规律。0.1 物理化学的研究目的和内容研究目的 物理化学主要是为了解决生产实际和科学实验向化学提出的理论问题；揭示化学变化的本质，更好地驾驭化学，使之为生产实际服务。3、物理化学的研究目的和内容研究内容：(1) 化学变化的方向和限度问题-热力学 (2) 化学反应的速率和机理问题-动力学 (3) 物质的性质与其结构之间的关系问题-物质结构0.1 物理化学的研究目的和内容0.2 物理化学的研究方法1.遵

3、循“实践理论实践”的认识过程，分别采用归纳法（从众多实验事实概括到一般，有事实到概括）和演绎法（再从一般推理到个别的思维过程） 。2.综合应用微观与宏观的研究方法，主要有：热力学方法、统计力学方法、量子力学和化学动力学方法。热力学方法： 以众多质点组成的宏观体系作为研究对象，以两个经典热力学定律为基础，用一系列热力学函数及其变量，描述体系从始态到终态的宏观变化，而不涉及变化的细节。0.2 物理化学的研究方法0.2 物理化学的研究方法统计力学方法： 用概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.Schr

4、odinger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。动力学方法： 动力学是研究过程速率的科学，如研究化学反应的速率和历程，研究扩散的影响。包括宏观反应动力学和分子反应动力学。0.2 物理化学的研究方法 物理化学形成于十九世纪中叶，当时随着生产的发展，化学已经积累了不少事急需归纳、总结和提高，要求他由经验科学上升为具有理论体系的科学。那时，由于蒸汽机的广泛使用，促使人们对热功转换问题进行了深刻的研究.0.3 物理化学的建立和发展建立了热力学第一定律和第二定律。并开始把物理学的规律用于化学，如1840年盖斯的热化学定律、1869年的门捷列夫元素周期律以及

5、十九世纪前期建立的道尔顿原子论和阿夫加德罗德分子论等，这些理论的建立都为物理化学的形成和发展奠定了基础。 1876年吉布斯提出了用于多相平衡体系的相律关系，奠定了多相体系的热力学理论基础，丰富了热力学理论在冶金、地质和化工方面的应用。 1884年范特霍夫创立了稀溶液理论并在研究化学平衡方面做出了贡献。 1886年阿累尼乌斯提出了电离学说，揭示了电解质水溶液的本质，并在化学动力学方面也做出了重要贡献。 1906年能斯特发现了热定理，进而建立了热力学第三定律，同时还奠定了电化学理论基础。 所有这些理论都促使物理化学学科不断地发展和完善。 0.3 物理化学的建立和发展十九世纪中叶形成：1887年德国

6、科学家W.Ostwald撰写 （18531932）化学总论教科书。荷兰科学家J.H.vant Hoff （18521911）创办了第一本物理化学杂志（德文）。0.3 物理化学的建立和发展二十世纪迅速发展： 随着新的测试手段和新的数据处理方法的不断涌现，物理化学学科逐步形成了许多新的分支学科。例如：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。 0.3 物理化学的建立和发展0.4 物理化学课程的学习方法(1) 学习过程中要抓住每一章的重点。(2) 抓住重要的概念、定律和理论，理解定律和理论的内容、结论、用处和使用条件，记住重要的公式。(3) 注意章节之间的联系，知道来龙去脉，把新学到的概念、公式与已经掌握的知识联系起来。0.4 物理化学课程的学习方法理解-记忆-应用(4) 课前预习，课后复习总结，并做好学习笔记。勤于思考，培养自学和独立工作的能力。多做习题，学会解题方法。（5）参考书： 物理化学简明教程印永嘉主编，高等教育出版社。 物理化学核心教程沈文霞主