物理化学 课程教案

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1、物理化学课程教案授课题目(教学章节或主题):绪论授课类型专业必修课授课时间教材分析:本章在物理化学的教学中有比较重要的作用,通过本章的教学,可以使用学初步的了解物理化学的研究内容,研究方法,发展过程以及在物理化学的学习中应该注意的问题.教学目的与要求:使学生初步了解物理化学学科的形成、发展、主要研究内容和研究方法以及物理化学学科在化学领域所处的重要地位和作用。物理化学学习方法的介绍重点与难点:教学内容与过程（设想、方法、手段）:内容讲授思考题、讨论题、作业1.物理化学的研究方法是什么?2物理化学的基本研究内容是什么?3.在物理化学的学习中应注意什么问题?>

2、参考资料(含参考书、文献等)1.胡英主编，《物理化学》2.天津大学主编，《物理化学》3.大连理工大学主编，《物理化学》4.各种习题解题辅导书绪论（1学时）教学目的：使学生初步了解物理化学学科的形成、发展、主要研究内容和研究方法以及物理化学学科在化学领域所处的重要地位和作用。§0.1物理化学的目的和内容千变万化的化学反应存在着一定的规律性,化学科学的研究的目的就是寻找这种规律性。化学反应的发生总是伴随着相应的物理现象（热、体积、电等），同时物理因素也会对反应的过程产生一定的影响（热、温度、电、光等），而物理化学就是从物理现象和化学变化的关系入手，来研究化学反

3、应的规律性的一门科学物理化学作为化学学科的一个分支，它所担负的主要任务是探讨和解决下面几个问题。1．化学变化的方向和限度在指定条件下，一个化学反应能否朝着预定的方向进行，如果该反应能够进行，则它将达到什么限度？外界条件如温度，压力，浓度等对反应的方向和平衡位置有什么影响，如何控制外界条件使我们所设计的反应途径按预定的方向进行；对于一个给定反应，能量的变化关系怎样，这些问题的研究都属于物理化学中的化学热力学范畴，它以热力学两个基本定律为基础，主要解决化学变化的方向以及与平衡有关的一些问题。2．化学反应的速率和机理我们知道化学反应千差万别，速率有快有慢，快的瞬

4、间完成，慢的需几十年甚至上千年。一个化学反应速率为什么有这样大的差别。在一定条件下，一个化学反应的速度究竟有多大？反应是经过什么样的机理进行的，外界条件温度，压力，浓度，催化剂对反应速率有什么影响？怎样才能有效的控制化学反应，抑制副反应的发生，使之按照我们所需要的方向以适当速度进行。这些问题的研究属于物理化学中化学动力学范畴。3．物质结构和性能之间的关系物质的性质从本质上说是由物质内部的结构所决定的，深入了解物质内部的结构，不仅可以理解化学变化的内因，而且可以预见到在适当的外因作用下，物质的结构将发生怎样的变化，这对于合成有特殊用途的新材料方面提供方向和线

5、索。总的说来，物理化学的任务是把化学领域中各个现象联系起来，对其中的一般规律性与以更深刻、更本质的探讨。并通过揭示的客观规律来指导化工生产和科学研究的实践。§0．2物理化学的形成背景、发展和前景1．物理化学的产生是社会生产发展的必然产物物理化学形成于十九世纪中叶，当时随着生产的发展，化学已经积累了不少事事急需归纳、总结和提高，要求他由经验科学上升为具有理论体系的科学。那时，由于蒸汽机的广泛使用，促使人们对热工转换问题进行了深刻的研究，建立了经典热力学第一定律和第二定律，并开始把物理学的规律用于化学，如1840年盖斯的热化学定律、1869年的门捷列夫元素周期

6、律以及十九世纪前期建立得到尔顿原子论和阿夫加德罗德分子论等，这些理论的建立都为物理化学的形成和发展奠定了基础。此后，在此基础上，1876年吉布斯提出了用于多相平衡体系的相律关系，奠定了多项体系的热力学理论基础，丰富了热力学理论在冶金、地质和化工方面的应用。1984年范特霍夫创立了稀溶液理论并在研究化学平衡方面做出了贡献。1886年阿累尼乌斯提出了电力学说，揭示了电解质水溶液的本质，并在化学动力学方面也做出了重要贡献。1906年能斯特发现了热定理，进而建立了热力学第三定律，同时还奠定了电化学理论基础。所有这些理论都促使物理化学学科不断地发展和完善。2．二十世

7、纪物理化学的快速发展进入二十世纪以来，在工业生产和化学的科学研究中，物理化学的基本原理得到了广泛的应用，发挥了他的指导作用，特别是新兴的石油炼制和石油化工工业，更是从份地利用了化学热力学、化学动力学、催化和表面化学等的成果。而工业技术的发展和其他学科的发展、特别是物理学的进展和各种测试手段大量的涌现，极大的影响着物理化学的发展。这期间在物理化学所属的分支学科中的热化学、化学热力学、电化学、溶液理论、胶体理论、化学动力学、催化作用及其理论等都得到了迅速的发展。体现物理化学原理对生产实践的指导作用可以举几个例子。例如：（1）C（石墨）→C（金刚石）反应条件探索

8、。（2）寻找氨合成反应N2+3H2→2NH3在常温下的催化剂可能性