物理化學(xué)(00).ppt

1、物理化學(xué),授課人：李林剛 參考教育部精品課程(南大編制)制作,課程基本情況,學(xué)分：4 理論課總學(xué)時(shí)：64 實(shí)驗(yàn)課總學(xué)時(shí)（獨(dú)立）：40 課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課 課程性質(zhì)：考試課,學(xué)期授課安排,緒論(1學(xué)時(shí)) 第一章 經(jīng)典熱力學(xué)基礎(chǔ) (14學(xué)時(shí)) 第二章 多組分體系熱力學(xué) (6學(xué)時(shí)) 第三章 化學(xué)平衡(4學(xué)時(shí)),第四章 相平衡 (6學(xué)時(shí)) 第五章 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué) (12學(xué)時(shí)) 第六章 電化學(xué)(12學(xué)時(shí)) 第七章 表面現(xiàn)象(6學(xué)時(shí)) 第八章 膠體分散系統(tǒng)(3學(xué)時(shí)),物理化學(xué)電子教案緒論,什么是物理化學(xué) 物理化學(xué)的目的和內(nèi)容 物理化學(xué)的研究方法,物理化學(xué)的建立與發(fā)展 物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法 物理化學(xué)教學(xué)參考

2、書(shū),一、什么是物理化學(xué),物理化學(xué)（Physical Chemistry） 是運(yùn)用物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手,來(lái)探求化學(xué)變化中具有普遍性的基本規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。,二、物理化學(xué)的目的和內(nèi)容,1、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(wèn)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)。,2、研究?jī)?nèi)容：,(1) 化學(xué)變化的方向和限度問(wèn)題； (2) 化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理問(wèn)題；,(3) 物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的 關(guān)系問(wèn)題。,三、物理化學(xué)的研究方法,1.遵循“實(shí)踐理論實(shí)踐”的認(rèn)識(shí)過(guò)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?gòu)?/p>

3、一般推理到個(gè)別的思維過(guò)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。,2. 綜合應(yīng)用微觀(guān)與宏觀(guān)的研究方法。,主要有：熱力學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法、 動(dòng)力學(xué)方法、量子力學(xué)方法。,熱力學(xué)方法：,以眾多質(zhì)點(diǎn)組成的宏觀(guān)體系作為研究對(duì)象，以?xún)蓚€(gè)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(guān)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(jì)力學(xué)方法,用概率規(guī)律計(jì)算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點(diǎn)微觀(guān)運(yùn)動(dòng)的平均結(jié)果，從而解釋宏觀(guān)現(xiàn)象，并能計(jì)算一些熱力學(xué)的宏觀(guān)性質(zhì)。,動(dòng)力學(xué)方法,用宏觀(guān)和本征動(dòng)力學(xué)方程表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的速率和反應(yīng)的機(jī)理，以及溫度、壓力、催化劑、溶劑

4、和光照等外界因素對(duì)反應(yīng)速率的影響。把熱力學(xué)的反應(yīng)可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)性。,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(guān)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。,物理化學(xué)的分支學(xué)科,化學(xué)熱力學(xué),統(tǒng)計(jì)力學(xué),結(jié)構(gòu)化學(xué),化學(xué)動(dòng)力學(xué),電化學(xué)、表面及膠體化學(xué)、催化化 學(xué)等。,將物理化學(xué)原理應(yīng)用于不同的體系， 則產(chǎn)生了物理有機(jī)化學(xué)、生物物理化學(xué)、材料物理化學(xué)、冶金物理化學(xué)等。,其他分支學(xué)科,四、物理化學(xué)的建立與發(fā)展,第一階段：1887 1920 s化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率的唯象規(guī)律的建立。,19世紀(jì)中葉熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第 二定律的提出； 1850W

5、ilhelmy 第一次定量測(cè)定反應(yīng)速率； 1879質(zhì)量作用定律建立； 1889Arrhenius 公式的建立和活化能概念；1887德文“物理化學(xué)”雜志創(chuàng)刊； 1906 1912Nernst熱定理和熱力學(xué)第三定 律的建立；,1926量子力學(xué)建立； 1927求解氫分子的薛定諤方程； 1931價(jià)鍵理論建立； 1932分子軌道理論建立； 1935共振理論建立； 1918提出雙分子反應(yīng)的碰撞理論； 1935建立過(guò)渡態(tài)理論； 1930提出鏈反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)理論；,第二階段：1920 s 1960 s結(jié)構(gòu)化學(xué)和量子化學(xué)的蓬勃發(fā)展和化學(xué)變化規(guī)律的微觀(guān)探索,第三階段：1960 s -:由于激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展

6、，物理化學(xué)各領(lǐng)域向更深度和廣度發(fā)展。,物理化學(xué)的主要發(fā)展趨勢(shì)與前沿,強(qiáng)化了在分子水平上的精細(xì)物理化學(xué)的研究,強(qiáng)化了對(duì)特殊集合態(tài)的物理化學(xué)的研究,分子動(dòng)態(tài)(分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué);分子激發(fā)態(tài)譜學(xué)),分子設(shè)計(jì)工程,表面分子工程,表面界面物理化學(xué),非平衡態(tài)物理化學(xué),有序組合體,納米材料,新型簇體系,材料科學(xué),生命科學(xué),國(guó)計(jì)民生,五、物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,1. 準(zhǔn)確理解和掌握每一個(gè)基本概念、名詞術(shù)語(yǔ)的含義。 2. 準(zhǔn)確掌握和運(yùn)用物理化學(xué)中有關(guān)定律和公式，抓住重點(diǎn)，自己動(dòng)手推導(dǎo)公式。,3. 注重對(duì)知識(shí)系統(tǒng)的歸納、總結(jié)和比較。多做習(xí)題，學(xué)會(huì)解題方法。很多東西只有通過(guò)解題才能學(xué)到，不會(huì)解題，就不可能掌握物理化學(xué)。,課

7、前自學(xué)，課后復(fù)習(xí)，勤于思考，培養(yǎng)自學(xué)和獨(dú)立工作的能力。除了通過(guò)課堂講授獲取知識(shí)外，還應(yīng)根據(jù)自身能力自學(xué)教學(xué)參考書(shū)。,關(guān)聯(lián),理解,記憶,關(guān)聯(lián)：事實(shí)和事實(shí)、事實(shí)和原理、 原理和原理。 理解：概念、定律和原理的本質(zhì)。 記憶：有關(guān)公式和原理的必要的記憶。,六、物理化學(xué)教學(xué)參考書(shū),教材 1、傅獻(xiàn)彩、沈文霞等編物理化學(xué)(上、下冊(cè)), 第五版, 高等教育出版社, 2005. 2、肖衍繁 、 李文斌編 物理化學(xué) 第二版, 天津大學(xué)出版社, 2004年.,3、朱傳征等編物理化學(xué), 第一版, 高等教育出版社, 2000.9. 4、董元彥主編 物理化學(xué), 科學(xué)出版社, 2001年. 5、印永嘉等編物理化學(xué)簡(jiǎn)明教程,第三版，高等教育出版社, 1992.,習(xí)題集 1、孫德坤, 沈文霞, 姚天揚(yáng) 編物理化學(xué)解題指導(dǎo)，江蘇教育出版社，1998.8第1版，2005年第11次印刷。 2、肖衍繁, 李文斌, 李志偉編 物理化學(xué)解題指南，高等教育出版社，2003年。,3、范崇正、杭瑚、蔣淮渭編物理化學(xué)概念辨析解題方法第2版, 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社, 2004年。 4、王文清、高宏成、沈興海編著物理化學(xué)習(xí)題精解（上，下）,科學(xué)出版社,1999年。,5、朱文濤