复件印物理化学多媒体苏09chap.0绪论

1、一二三绪论有关数学知识的复习有关气体知识的复习绪论2主讲老师: 孙爱灵 Tel: 66608431E-mail: 3一、绪论1. 物理化学及其研究方法 物理化学是化学学科中的一个重要分支，是化学科学的理论基础。化学反应压力p体积V温度T能量转化总结规律伴随着物理化学变化热光电40.2 物理化学的目的和内容什么是物理化学?化学反应原子、分子间的分离与组合热电光磁温度变化压力变化体积变化化学物理学密不可分相态变化5物理化学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。physical chemisty is the branch of chemistry that es

2、tablishes and develops the principles of the subject in terms of underlying concepts of physics and the language of mathmatics. 67研究方法 以物理学的基本原理和实验手段为基础，借助数学方法来研究化学反应的规律逻辑推理法。常用的研究方法有：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、数学的统计处理方法等等。热力学方法（宏观）化学热力学；统计力学方法化学统计热力学；量子力学（微观）量子化学；光学光化学；电学电化学。82.物理化学所担负的主要任务：

3、化学热力学化学变化的方向和限度，以及伴随发生的能量转换关系；例如合成氨，常温常压下能否进行？产率？化学动力学化学反应的速率和机理；上例理论上可行。关键是寻找合适的催化剂和反应途径（模拟生物固氮） 结构化学物质的性质与其微观结构的关系例如研究与氮分子有关的配合物的结构，以及它们在不同条件下的变化，就有利于常温常压下寻找固氮的途径。 93.物理化学的现况和发展目前物理化学研究的基本特点：宏观微观：测定空间结构；量子化学 体相表相：表面化学；催化 静态动态：分子反应动力学 定性定量：计算机 单一学科交叉、边缘学科：生物化学、药物化学、地球化学、海洋化学、天体化学、材料化学、计算化学、表面化学、金属有

4、机化学等 平衡态非平衡态。10目前化学研究的前沿阵地：催化基础的研究；原子簇化学的研究；分子动态学的研究；生物大分子和药物大分子的研究。11 扩大知识面，打好专业基础： 掌握热力学处理问题的方法；掌握动力学基本知识；了解动力学的新进展。 培养独立思考、独立工作能力，训练逻辑推理的思维方法。通过实验，掌握一些基本技能，提高理论联系实际的能力。4.目的和意义意义：物理化学所研究的这些普遍规律适用于一切化学领域，具有很强的指导意义，有利于克服实际工作中的盲目性。125.如何学好物理化学第一环节：认真听课预习。认真听课：注意以下三点 基本概念； 公式推导过程和公式的限制条件； 基本概念和公式如何在例题

5、中应用。作好笔记。第二环节：课后复习和做习题复习：整理和补充笔记，注意及时总结做习题： 规律：一看、二仿、三做。13二、有关数学知识的复习函数：Z = f(x,y) 如理想气体的压力、温度和体积三个物理量中： p=f1(T,V), 压力是温度和体积的函数 V=f2(T,p), 体积是温度和压力的函数 T=f3(p,V), 温度是压力和体积的函数偏微商的物理意义：如p=f (T,V)注意：其意义是变化率而不是变化值; 其几何意义是变化曲线的斜率.表示等容条件下 p随T的变化率; 表示等温条件下 p随V的变化率;14全微分: 若p=f(T,V)其物理意义：p是一个状态函数，dp只与始、终态有关，而

6、与途径无关。pT(p/T)VpV(p/V)T15全微分的性质：微分法则与积分法则（查数学手册）16(1)证明：(2)已知p=f(T,V),证明练习题：(3)已知利用不定积分，导出p, V, T 函数关系17三、气体（1）三个经验定律R.Boyle定律: 恒温时，一定量的气体的体积与压力成反比。 ( )T,n p1/V, 即pV=CGay-lussac定律: 恒压时，一定量的气体的体积与绝对温度成正比。 ( )p,n VT, 即V=CTAvogadro定律: 同温同压下，相同体积的气体含有相同的摩尔数。 ( )T,p Vn, , 即V=Cn条件：压力越低，实验结果与三条经验定律吻合得越好。18（

7、2）理想气体状态方程1 理想气体的规定：在任何温度、压力下都服从上述经验定律的气体称为理想气体。2 什么叫状态方程：能够表示某物质p,V,T之间相互关系的方程式叫做该物质的状态方程。3 理想气体状态方程：pV=nRT设 V = f (T, p, n)4 气体常数 R= 8.314 JK-1 mol-119由Boyle定律 pV=C 得到：由Galu-ssac定律 V=CT 得到：由Avogadro定律 V=Cn 得到：20移项：不定积分：即： pV= nRT21(3)混合理想气体1 Dalton分压定律: p(总)=pi2 Amagal分体积定律：V(总)=Vi 设一体积为V，温度为T的容器中

8、，含有k种理想气体,其组分为A, B,，而且相互之间不发生化学反应。 n(总)=nA + nB + = ni n(总)(RT/V)=nA (RT/V) + nB (RT/V) + = ni (RT/V) p(总)= pA + pB + = pi 或 pi = p(总) xi同理可证明： V(总)=Vi或 Vi = V(总) xi22(4) 实际气体和理想气体的比较1. 理想气体的微观模型 分子之间没有相互作用力； 分子本身不占有体积，仅为几何质点。 气体分子之间的碰撞和气体分子与器壁的碰撞均属弹性碰撞。 而实际气体的分子具有体积；分子之间还有相互作用力；因此需对气态方程进行修正。 232. 范德华(Van der Waals)方程其中：a/Vm2是分子间吸引力，这种吸引力的存在削弱了分子向器壁施加的压力，使实际气体压力减小，称为内压力。 a值越