物理化學(xué)南京大學(xué)傅獻彩章緒論PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1物理化學(xué)南京大學(xué)傅獻彩章緒論物理化學(xué)南京大學(xué)傅獻彩章緒論 物理化學(xué)課程使用的教材物 理 化 學(xué)傅獻彩 沈文霞 姚天揚 侯文華 編2006第五版高等教育出版社高等教育出版社南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院第1頁/共20頁第2頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展0.2 物理化學(xué)的目的與內(nèi)容0.3 物理化學(xué)的研究方法0.4 物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法第3頁/共20頁18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(17111765)最早使用“物理化學(xué)”這一術(shù)語。 第4頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展 1887年德國科學(xué)家W.Ostwald和荷蘭科學(xué)家J.H. vant H

2、off 合辦的物理化學(xué)雜志 (德文）創(chuàng)刊。 W. Ostwald (18531932) J. H. vant Hoff (18521911)第5頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展20世紀(jì)前期迅速發(fā)展界面化學(xué)熱化學(xué)電化學(xué)化學(xué)熱力學(xué)物理化物理化學(xué)學(xué)溶液化學(xué)膠體化學(xué)化學(xué)動力學(xué)催化作用量子化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué) 新測試手段和新數(shù)據(jù)處理方法不斷涌現(xiàn)。 形 成 了 許多新的分支領(lǐng)域，如：第6頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展20世紀(jì)中葉后發(fā)展趨勢和特點：(1) 從宏觀到微觀(2) 從體相到表相(4) 從定性到定量(5) 從單一學(xué)科到邊緣學(xué)科(6) 從平衡態(tài)的研究到非平衡態(tài)的研究(3) 從靜態(tài)到動態(tài)第7頁

3、/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展 只有深入到微觀，研究分子、原子層次的運動規(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。(1) 從宏觀到微觀宏觀(看得見的物體)介觀(納米材料)微觀(原子、分子)粒子 膜 絲 管納米第8頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展(2) 從體相到表相 在多相系統(tǒng)中，化學(xué)反應(yīng)總是在表相上進行。隨著測試手段的進步，了解表相反應(yīng)的實際過程，推動表面化學(xué)和多相催化的發(fā)展。 第9頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展(3) 從靜態(tài)到動態(tài) 熱力學(xué)研究方法是從靜態(tài)利用熱力學(xué)函數(shù)判斷變化的方向和限度，但無法給出變化的細節(jié)。 激光技術(shù)和分子束技術(shù)的出現(xiàn)，可以真正地研究化學(xué)反

4、應(yīng)的動態(tài)問題。 分子反應(yīng)動力學(xué)已成為非常活躍的學(xué)科。第10頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展(4) 從定性到定量 隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，大大縮短了數(shù)據(jù)處理的時間，并可進行自動記錄和人工擬合。IR FT-IRNMRESRESCA 使許多以前只能做定性研究的課題現(xiàn)在可進行定量監(jiān)測，做原位反應(yīng)，如： 利用計算機還可以進行模擬放大和分子設(shè)計。第11頁/共20頁0.1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展(5) 從單一學(xué)科到邊緣學(xué)科 化學(xué)學(xué)科內(nèi)部及與其他學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合，形成了許多極具生命力的邊緣學(xué)科，如：生物藥學(xué)天文醫(yī)學(xué)化學(xué)計算材料計算化學(xué)生物化學(xué)藥物化學(xué)材料化學(xué)天體化學(xué)醫(yī)用化學(xué)第12頁/共20頁0.

5、1 物理化學(xué)的建立與發(fā)展 平衡態(tài)熱力學(xué)只研究平衡態(tài)和可逆過程的系統(tǒng)，主要研究封閉系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)。 (6) 從平衡態(tài)的研究到非平衡態(tài)的研究 對處于非平衡態(tài)的敞開系統(tǒng)的研究更具有實際意義。自1960年以來，逐漸形成了非平衡態(tài)熱力學(xué)這個學(xué)科分支。 Prigogine對非平衡態(tài)熱力學(xué)有突出貢獻，這個學(xué)科分支成為當(dāng)前理論化學(xué)的研究前沿之一。第13頁/共20頁什么是物理化學(xué)? 研究所有物質(zhì)系統(tǒng)的化學(xué)行為的原理、規(guī)律和方法的學(xué)科。 涵蓋從宏觀到微觀與性質(zhì)的關(guān)系、規(guī)律、化學(xué)過程機理及其控制的研究。 物理化學(xué)是化學(xué)以及在分子層次上研究物質(zhì)變化的其他學(xué)科領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)。第14頁/共20頁0.2 物理化學(xué)的目的和內(nèi)

6、容什么是物理化學(xué)?化學(xué)反應(yīng)原子、分子間的分離與組合熱電光磁溫度變化壓力變化體積變化化學(xué)物理學(xué)密密不不可可分分相態(tài)變化第15頁/共20頁0.2 物理化學(xué)的目的和內(nèi)容物理化學(xué)用物理的理論和實驗方法研究化學(xué)變化的本質(zhì)與規(guī)律物理現(xiàn)象化學(xué)現(xiàn)象第16頁/共20頁0.2 物理化學(xué)的目的和內(nèi)容物理化學(xué)主要研究 （1）化學(xué)變化的方向和限度問題 各種因素如溫度、壓力和濃度等對化學(xué)變化的影響等。這類問題屬于化學(xué)熱力學(xué)的范疇。 （2）化學(xué)反應(yīng)的速率和機理問題 外界條件如溫度、壓力、濃度和催化劑等對反應(yīng)速率的影響。這屬于化學(xué)動力學(xué)的范疇。 （3）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系 研究這類問題有結(jié)構(gòu)化學(xué)和量子化學(xué)兩個分支 第17頁/共20頁采用歸納法和演繹法這一對邏輯方法。按照“實踐認識再實踐再認識”的形式，往復(fù)循環(huán)以至無窮。常用的研究方法有：實驗的方法、歸納和演繹的方法、模型化方法、理想化方法、假設(shè)的方法、數(shù)學(xué)的統(tǒng)計處理方法等等。第18頁/共20頁（1）擴大知識面，打好專業(yè)基礎(chǔ)（2）提高自學(xué)能力，培養(yǎng)獨立工作能力 1.抓住每章重點;