基础物理化学学习指导

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1、物理化学学习指导基础物理化学学习指导前言物理化学是研究化学中的原理和方法以及化学系统行为最一般规律和理论的学科。物理化学课程是一门十分强调概念和逻辑的基础理论课程。其内容丰富、结构严谨，发展速度很快，并与许多学科发生联系，互相渗透，应用范围日益扩大。物理化学是化学化工及有关专业的一门重要的基础课程，有相对稳定的教学大纲和一定的教学基本要求，要完成学习任务，满足教学要求，关键在于掌握良好的学习方法。物理化学课程中涉及较多的抽象概念、理论、逻辑推理、数学公式、计算，其重点在于理解和应用，而并不在于死记硬背。物理化学中的每一章节，可以理解为讲述化学运动和变化的某一方面所遵循的规律。物理化学也

2、是各大专院校、科学研究单位有关学科招收硕士研究生考试的主要科目。在学习物理化学课程中，要抓住每一章节的重点。在学习每一章时，要明确了解这一章的主要内容是什么？要解决什么问题？采用什么方法？根据什么实验？什么定律？什么理论？得到什么结果？该结论有什么用处？公式的使用条件是什么？如此等等。物理化学中的公式、定律，要注意数学推导只是获得结果的必要手段，而不是目的。学习过程中不要只注意繁复的数学推导过程，而忽视了结论的使用条件以及其物理意义。学习物理化学，要注意章节之间的联系，知道来龙去脉。把新学到的概念、公式和已经掌握的知识联系起来。在学习过程中要结合物理化学课程的具体内容，注意其思想方法和

3、逻辑推理的方法。物理化学习题是培养学生独立思考问题和解决问题的重要环节之一。通过习题可以检查对课程内容的理解程度和加深对课程内容的理解。物理化学习题可以锻炼学生的思维能力和表达能力，其逻辑性非常强。对同学来说，独立思考物理化学习题，有助于开拓思路，培养独立思考和解决问题的能力。学生可以根据所学知识和原理，对各种解题方法加以归纳和总结，并分析各种方法的特点。这样，有利于学生对所学知识的掌握，提高学生分析问题和解决问题的能力。如何学好物理化学，这个问题值得探讨。作者在教学中的体会一是基本概念要清楚，二是基本理论要弄懂，三是基本计算要掌握。为了帮助同学们全面复习物理化学课程，牢固掌握物理化学

4、的基本概念、基本原理，提高分析和解决问题的能力，作者在教学实践的基础上，编写了本学习指导。第138页共138页物理化学学习指导第一章热力学第一定律化学热力学是物理化学中最主要的部分。主要讲述了热力学的基本原理，即热力学三大经验定律。这三大定律是热力学方法的基础。由三大经验定律引出了五个重要的热力学函数，即内能（热力学能）、焓、熵、自由能函数、功函数。热力学的主要任务是应用热力学基本原理确定一个过程中体系与环境之间的能量交换，判定一个过程自发进行的方向以及达到平衡的条件。热力学方法是利用热力学状态函数在特定过程中改变值的大小和符号来确定体系与环境之间的能量交换，判定过程自发进行的方向和达

5、到平衡的条件。在学习热力学基本原理的过程中，要掌握各个热力学函数的物理意义、各自的功能。学习热力学的中心任务是在各种不同变化过程中热力学函数改变值的计算。热力学第一定律是寻找化学运动变化过程中能量所遵循的规律。它是能量守恒与转化原理在热力学体系中的具体应用。本章主要应用热力学第一定律在封闭体系中的具体形式来讨论和解决一系列的热力学问题。热力学第一定律引出了两个热力学函数即内能（热力学能）和焓。其主要任务是确定一个过程发生后，体系和环境之间交换的能量，内能（热力学能）和焓就担负起这样的任务。在基础物理化学中，热力学第一定律主要有三个方面的应用。一．基本概念1．体系和环境：热力学把研究的对

6、象（物质和空间）称为体系，而与体系密切联系的部分（体系的影响涉及到的有限空间）称为环境。体系和环境之间不一定有明显的物理界面，也可以是虚构的界面。根据体系与环境之间是否有能量或物质的交换通常把体系分成隔离（孤立）体系、封闭体系、敞开体系三类。2．状态函数：热力学体系的状态是用体系的宏观性质（温度、压力、体积……等）来描述的。这些性质是体系状态的单值函数。当体系处于一定状态时，这些性质就有确定的数值。我们把由体系状态本身所确定的量称为状态函数，又称为热力学函数。状态函数的改变量只取决于体系的起始状态和最终状态，而与体系变化的具体途径无关。在数学计算上，状态函数可以应用全微分的方法来计算。

7、3．可逆过程：体系发生变化的经过称为过程。热力学讨论各种各样的过程，其中最重要的过程是可逆过程。热力学可逆过程是体系内部及体系与环境每一瞬间都接近于平衡态的过程。可逆过程的特点为：（1）在可逆过程中，体系始终无限接近于平衡状态，可逆过程是一连串的平衡状态所构成，速度无限慢，而时间无限长。（2第138页共138页物理化学学习指导）可逆过程发生以后，沿原过程回去，则体系和环境都恢复到原状。（3）在正过程中体系对环境做最大功，则在逆过程中环境对体系作