物理化學(xué)緒論.ppt

1 物理化學(xué) 單位 材料學(xué)院化學(xué)教研室教師 呂國誠辦公室 測試樓304電話 82320150E mail guochenglv 中國地質(zhì)大學(xué) 北京 Physicalchemistry 課程要求 總計學(xué)時 48 16學(xué)期成績 平時成績 15 期終考試 70 實(shí)驗(yàn)成績 15 平時成績 上課考勤 遲到 早退 三次 算一次曠課 曠課一次扣2分 曠課6次取消資格 課后作業(yè) 每周一上課交作業(yè) 用數(shù)學(xué)作業(yè)紙 評分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行5分制 遲交作業(yè)每次扣1分 5 100分 5 95分 5 90分 4 85分 4 80分 4 75分 3 70分 3 65分 3 60分 2 50分 3 緒論 Introduction 一 物理化學(xué)的定義二 物理化學(xué)的研究內(nèi)容三 物理化學(xué)的研究方法四 物理化學(xué)的發(fā)展趨勢五 物理化學(xué)授課安排與要求 4 緒論 5 緒論 物理化學(xué)是化學(xué)中的一個學(xué)科 是化學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ) 物理化學(xué)是從化學(xué)現(xiàn)象與物理現(xiàn)象的聯(lián)系去尋找化學(xué)變化規(guī)律的學(xué)科 物理化學(xué)是用物理實(shí)驗(yàn)方法來研究化學(xué)的一般理論問題 又稱為理論化學(xué) 一 物理化學(xué)的定義 二 物理化學(xué)的研究內(nèi)容 1 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 化學(xué)熱力學(xué) 2 化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理 化學(xué)動力學(xué) 3 物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系問題 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 6 緒論 平衡規(guī)律 當(dāng)系統(tǒng)的一個平衡態(tài)由于條件改變而變?yōu)榱硪粋€平衡態(tài)時 能量 體積和各物質(zhì)的數(shù)量變化的規(guī)律 平衡和速率是制備和性能研究中最基本的問題 對于化工包括冶金 輕工來說 有利的平衡和速率是實(shí)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)和材料的大規(guī)模生產(chǎn)的前提 平衡決定理論的產(chǎn)率 速率決定實(shí)際的產(chǎn)量 速率規(guī)律 熱量 動量和物質(zhì)的傳遞以及化學(xué)反應(yīng)中的各物質(zhì)的數(shù)量隨時間變化的規(guī)律 7 緒論 化學(xué)原理 物理 數(shù)學(xué) 分析化學(xué) 有機(jī)化學(xué) 無機(jī)化學(xué) 高分子化學(xué) 物理化學(xué) 傳遞過程原理 反應(yīng)工程 分離工程 化學(xué)工藝 化工原理 8 緒論 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 再從一般推理到個別的思維過程 三 物理化學(xué)的研究方法 9 緒論 熱力學(xué)方法 以眾多質(zhì)點(diǎn)組成的宏觀體系作為研究對象 以兩個經(jīng)典熱力學(xué)定律為基礎(chǔ) 用一系列熱力學(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) 經(jīng)典熱力學(xué)方法只適用于平衡體系 統(tǒng)計力學(xué)方法 用概率規(guī)律計算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點(diǎn)微觀運(yùn)動的平均結(jié)果 從而解釋宏觀現(xiàn)象并能夠計算一些熱力學(xué)的宏觀性質(zhì) 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 從而指示物性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 10 緒論 四 物理化學(xué)的發(fā)展趨勢 十八世紀(jì)開始萌芽 從燃素說到能量守恒與轉(zhuǎn)化定律 1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展 二十世紀(jì)迅速發(fā)展 新測試手段和數(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 化學(xué)熱力學(xué) 電化學(xué) 水化學(xué) 膠體與表面化學(xué) 化學(xué)動力學(xué) 量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等 11 緒論 2 物理化學(xué)發(fā)展的總趨勢 1 從宏觀到微觀 研究分子 原子層次的運(yùn)動規(guī)律 才能掌握化學(xué)變化的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)與物性的關(guān)系 2 從體相到表相 在多相體系中 化學(xué)反應(yīng)總是在表相上進(jìn)行 表面化學(xué)和多相催化迅速發(fā)展 3 從靜態(tài)到動態(tài) 經(jīng)典熱力學(xué)研究平衡態(tài)和封閉體系 而對非平衡態(tài)的開放體系的研究更具實(shí)際意義 4 從定性到定量 隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 使以前只能做定性研究的課題現(xiàn)在可進(jìn)行定量監(jiān)測 5 從描述到理論 從對化學(xué)現(xiàn)象的描述 發(fā)展到物理化學(xué)的理論 熱力學(xué) 動力學(xué) 電化學(xué) 表面化學(xué) 12 緒論 五 物理化學(xué)授課安排與要求 緒論第一章熱力學(xué)第一定律第二章熱力學(xué)第二定律第三章化學(xué)勢第四章化學(xué)平衡期中復(fù)習(xí)第五章多相平衡第八章表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)第九章化學(xué)動力學(xué)基本原理 理論課 48學(xué)時 13 緒論 實(shí)驗(yàn)課 16學(xué)時 實(shí)驗(yàn)一表面活性劑CMC的測定 4學(xué)時 實(shí)驗(yàn)二乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率的測定 4學(xué)時 實(shí)驗(yàn)三雙液系相圖的測定 4學(xué)時 實(shí)驗(yàn)四固體自溶液中的吸附 4學(xué)時 參考書目 1 傅獻(xiàn)彩 南京大學(xué) 編 物理化學(xué) 北京 高等教育出版社 2 天津大學(xué)編 物理化學(xué) 天津 天津大學(xué)出版社 14 緒論 成績評定方式 1 作業(yè) 考勤 15 2 實(shí)驗(yàn)情況 15 3 期末考試 70 答疑時間和地點(diǎn)周五下午4 0