物理化学绪论ppt课件

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1、物理化学BI—绪论E-mail：wlhxzh@sas.ustb.edu.cnTel：62332689（O）主讲：张恒建北京科技大学物理化学教研组2021/9/5绪论0.1什么是物理化学0.2物理化学的基本内容0.3物理化学的研究方法0.4物理化学的建立与发展0.5物理化学课程的目的0.6物理化学学科的重要性0.7物理化学课程的学习方法和要求2021/9/5什么是物理化学四大化学：无机化学、物理化学、有机化学、分析化学新学科：生物化学、环境化学、材料化学、计算化学、地球化学、放射化学、药物化学、化学海洋学……2021/9/

2、52003年诺贝尔化学奖彼得·阿格雷，约翰·霍普金斯大学医学院教授。罗德里克·麦金农，美国洛克菲勒大学的休斯医学院教授。阿格雷得奖是由于发现了细胞膜水通道，而麦金农的贡献主要是在细胞膜离子通道的结构和机理研究方面。他们的发现阐明了盐分和水如何进出组成活体的细胞。比如，肾脏怎么从原尿中重新吸收水分，以及电信号怎么在细胞中产生并传递等等，这对人类探索肾脏、心脏、肌肉和神经系统等方面的诸多疾病具有极其重要的意义。近几年诺贝尔化学奖及生理学或医学奖的结果都显示出了当代科学跨领域研究的趋势。47岁的罗德里克·麦金农54岁的彼得·阿

3、格雷2021/9/5什么是物理化学1.物理变化与化学变化具有密切联系（1）化学变化常伴随着物理变化。例2：指示剂变色例1：天然气烧饭物理化学物理+化学PhysicalChemistryPhysics+Chemistry2021/9/5什么是物理化学例3：原电池2021/9/5什么是物理化学（2）许多物理因素能引起或影响化学反应的发生例2：盐水电解例3：例1：通电2021/9/5什么是物理化学2.用物理学原理和规律可以解释许多化学现象例1：升温可以增加反应速率例2：Hess定律不管化学反应是一步完成，还是分几步完成，

4、反应的热效应总是相同的。2021/9/5什么是物理化学物理化学定义：物理化学是应用物理学的原理和方法，研究化学变化普遍规律的科学。具体而言：物理化学研究物质体系发生p、V、T变化，相变化和化学变化过程的基本原理，主要是平衡规律和速率规律以及与这些变化规律有密切联系的物质的结构及性质(宏观性质、微观性质、界面性质和分散性质等)。2021/9/5什么是物理化学其他定义：20世纪50年代，黄子卿：“一种学科，从物理现象和化学现象的联系找出物质变化的基本原理叫做物理化学。”20世纪80年代初，唐有祺：“物理化学是化学学科中的一个

5、重要学科，它借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段，研究化学科学中的原理和方法，研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论的学科，是化学的理论基础。”南京大学：物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，来探求化学变化基本规律的一门学科。2021/9/5什么是物理化学研究化学变化时注意其物理实质：多元函数微分、曲线积分数学表达集物理、数学和化学于一身的一门学科。2021/9/5物理化学的基本内容1.化学热力学化学热力学主要研究化学反应的方向、限度和能量转换。例：（60000P°，1000℃，催化剂）20

6、21/9/5物理化学的基本内容2.化学动力学化学动力学主要研究各种因素，包括浓度、温度、催化剂、溶剂、光、电等对化学反应速率影响的规律及反应机理（历程）。例：金属腐蚀豆科植物固氮2021/9/5物理化学的基本内容例：2021/9/5物理化学的基本内容3.物质结构（单独设课）主要研究物质结构与性质之间的关系。包括结构化学和量子化学两门学科。2021/9/51.实践，认识，再实践---认识论的方法；2.由特殊到一般的归纳及由一般到特殊的演绎的逻辑推理方法；3.科学模型的方法等等。物理化学的研究方法2021/9/51.热力学方

7、法：物理化学的研究方法以众多质点组成的宏观体系作为研究对象，以两个经典热力学定律为基础，用一系列热力学函数及其变量，描述体系从始态到终态的宏观变化，而不涉及变化的细节。经典热力学方法只适用于平衡体系。2021/9/52.统计力学方法：物理化学的研究方法用概率规律计算出体系内部大量质点微观运动的平均结果，从而解释宏观现象并能计算一些热力学的宏观性质。2021/9/5物理化学的研究方法3.量子力学方法：用量子力学的基本方程（E.Schrodinger方程）求解组成体系的微观粒子之间的相互作用及其规律，从而指示物性与结构之间的

8、关系。2021/9/5物理化学的研究方法4.动力学方法动力学是研究过程速率的科学，如研究化学反应的速率和历程，研究扩散的影响。包括宏观反应动力学和分子反应动力学。化学动力学所用的方法则是宏观方法与微观方法的交叉、综合运用，用宏观方法构成了宏观动力学，采用微观方法则构成微观动力学。2021/9/5物理化学的建立与发展十