00章_緒論.ppt

1、2020/7/29,物理化學(xué)電子教案緒論,2020/7/29,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)展趨勢和特點(diǎn),0.5 物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法,2020/7/29,0.1 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，從而探求化學(xué)變化中具有普遍性的基本規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)方法上主要采用物理學(xué)中的方法。,2020/7/29,0.1 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)。,2020/7/29

2、,0.1 物理化學(xué)的目的和內(nèi)容,研究內(nèi)容： (1) 化學(xué)變化的方向和限度問題 (2) 化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理問題 (3) 物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系問題,2020/7/29,（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。,（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。,0.2 物理化學(xué)的研究方法,2020/7/29,熱力學(xué)方法：,0.2 物理化學(xué)的研究方法,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，

3、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。,2020/7/29,統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法：,0.2 物理化學(xué)的研究方法,用概率規(guī)律計(jì)算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點(diǎn)微觀運(yùn)動的平均結(jié)果，從而解釋宏觀現(xiàn)象并能計(jì)算一些熱力學(xué)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。,2020/7/29,0.3 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。俄國科學(xué)家羅蒙諾 索夫最早使用“物理化學(xué)”這 一術(shù)語。,2020/7/29,0.3 物理化學(xué)的建立與發(fā)展,十九世紀(jì)中葉形成：1887年

4、俄國科學(xué)家W.Ostwald （18531932）和荷蘭科學(xué)家 J.H.vant Hoff （18521911） 合辦了第一本“物理化學(xué)雜志” （德文）。,2020/7/29,0.3 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 力學(xué)，催化作用，量子化學(xué)和 結(jié)構(gòu)化學(xué)等。,2020/7/29,0.4近代化學(xué)的發(fā)展趨勢和特點(diǎn),(1)從宏觀到微觀,(2)從體相到表相,(3)從定性到定量,(4)從單一學(xué)科到交叉學(xué)科,(5)從研究平衡態(tài)到研究非平衡態(tài),2020/7/29,

5、化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢,單用宏觀的研究方法是不夠的，只有深入到微觀，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。,(1) 從宏觀到微觀,2020/7/29,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢,在多相體系中，化學(xué)反應(yīng)總是在表相上進(jìn)行，隨著測試手段的進(jìn)步，了解 表相反應(yīng)的實(shí)際過程，推動表面化學(xué)和多相催化的發(fā)展。,(2) 從體相到表相,2020/7/29,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢,隨著計(jì)算機(jī)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(jìn)行人工模擬和自動記錄，使許多以前只能 做定性研究的課題現(xiàn)在可進(jìn)行定量監(jiān)測。,(3) 從定性到定量,2020/7/29,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢,化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科以及化學(xué)內(nèi)部更進(jìn)一步相互滲透、相互結(jié)合，形成了許多極具生命力的交叉科學(xué)，如生物化學(xué)、地球化學(xué)、天體化學(xué)、計(jì)算化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)等。,(4) 從單一學(xué)科到交叉學(xué)科,2020/7/29,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢,經(jīng)典熱力學(xué)只研究平衡態(tài)和封閉體系或孤立體系，然而對處于非平衡態(tài)的開放體系的研究更具有實(shí)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。,(5)從研究平衡態(tài)到研究非平衡態(tài),2020/7/29,0.5 物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法,(1)注意邏輯推理的思維方法，反復(fù)體會感性認(rèn)識和理性認(rèn)識的相互關(guān)系。,(2)抓住