廈門大學(xué)物理化學(xué)課件之一

物理化學(xué)電子教案化學(xué)化工學(xué)院

圍繞既定大綱綜合中外教材緊密聯(lián)系實(shí)際

緒論物理化學(xué)電子教案—第一章

緒論0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容0.2物理化學(xué)的研究方法0.3物理化學(xué)的建立與發(fā)展0.4近代化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)0.5物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容物理化學(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。0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容目的

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)。0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容如有機(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(shí)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。0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容

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。0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容總之，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)。0.1物理化學(xué)的目的和內(nèi)容研究?jī)?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（1）遵循“實(shí)踐—理論—實(shí)踐”的認(rèn)識(shí)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。如從理想氣體狀態(tài)方程的提出到范德華方程的建立就是遵循上述方法的。0.2物理化學(xué)的研究方法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。熱力學(xué)方法：0.2物理化學(xué)的研究方法是宏觀的方法，其研究對(duì)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。統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法：0.2物理化學(xué)的研究方法它主要是運(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)。算一些熱力學(xué)性質(zhì)。

0.2物理化學(xué)的研究方法量子力學(xué)方法：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。0.3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(guó)科學(xué)家羅蒙諾 索夫最早使用“物理化學(xué)”這 一術(shù)語。0.3物理化學(xué)的建立與發(fā)展十九世紀(jì)中葉形成：1887年俄國(guó)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）。0.3物理化學(xué)的建立與發(fā)展二十世紀(jì)迅速發(fā)展：新測(cè)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，