物理化学 第1章 绪论

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1、物理化学(第五版)上册化学反应原子、分子间的分离与组合热电光磁温度变化压力变化体积变化化学物理学密不可分相态变化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及相关的物理变化基本规律的一门科学。---傅献彩-----绪论什么是物理化学物理化学是研究化学学科中的原理和方法,研究化学体系行为最一般规律和理论的学科,是化学的理论基础。---从研究内容方向论述---物理化学是研究物理变化和化学变化之间相互联系的边缘学科。---从研究方法论述---物理化学是用物理方法来研究化学变化规律的科学。§0.1物理化学的建立与发展十八世纪：萌芽从燃素说到能量守恒与转化定律。俄国科学家

2、罗蒙诺索夫(M.B.JIOMOHOCOB)最早使用“物理化学”这一术语。十九世纪中叶:形成1887年德国科学家奥斯特瓦尔德(W.Ostwald)和荷兰科学家范霍夫(J.H.van’tHoff)合办“物理化学杂志”（德文）。1848-1850：热力学第一定律和热力学第二定律的建立1850：第一次定量测定反应速率1879：质量作用定律建立1889：Arrhenius公式的建立和活化能概念的提出1887：德文“物理化学”杂志创刊1906-1912：Nernst热定理和热力学第三定律的建立20世纪前期迅速发展界面化学热化学电化学化学热力学物理化学溶液化学胶体化学化学动力学催化作用量子化

3、学结构化学新测试手段和新数据处理方法不断涌现形成了许多新的分支领域，如：1920-1960:结构化学和量子化学的蓬勃发展和化学变化规律的微观探索1918提出双分子反应的碰撞理论1926量子力学建立1927求解氢分子的薛定谔方程1930提出链反应的动力学理论1931价键理论建立1932分子轨道理论建立1935共振理论建立1935建立过渡态理论1960-：由于激光技术和计算机技术的发展，物理化学各领域向更深度和广度发展宏观→微观静态→动态体相→表相平衡态→非平衡态定性→定量单一学科→边缘学科当前的前沿领域：分子动态学的研究表面与界面物理化学催化基础的研究原子簇化学的研究生物大分子与

4、药物大分子的研究§0.2物理化学的目的和内容物理化学主要是为了解决生产实际和科学实验中向化学提出的理论问题，揭示化学变化的本质，更好地驾驭化学，使之为生产实际服务。1.目的2.研究内容(1)化学变化的方向、限度和能量效应------化学体系的平衡性质(2)化学反应的速率和反应机理------化学体系的动态性质(3)物质的微观结构与性能之间的关系------化学体系的微观性质3.学习的基本内容（1）化学热力学（2）化学动力学（3）物质结构§0.3物理化学的研究方法（1）实验方法化学分析法物理学方法：热学、光学、电学、磁学等（2）理论方法宏观归纳法微观演绎法实践——认识——再实践—

5、—再认识模型化法假设法等§0.4物理化学课程的学习方法公式多，条件苛刻概念多，比较抽象方法性强物理化学学科的特点1、注重课前预习，课堂笔记,课后复习,善于归纳总结，抓住章节重点（每章后面有提纲）3、自己动手推导公式，掌握公式的使用条件4、勤于思考，加深对概念的理解5、勤于练习，大量做题2、学习和领会逻辑推理的思维方法微积分中最常见的符号:微分d、积分∫、极限lim、导数f’（或dy/dx）、偏导数（∂）1.微分与积分在数学中，微分是对函数f(x,y)的局部变化率的一种线性描述。微分可以近似地描述当函数自变量的取值作足够小的改变时，函数的值是怎样改变的。微分是把事物细分的一种数学

6、方法。积分是把事物整合的一种数学方法。§0.5物理化学中的数学基础微分是瞬时变化率的写照！积分是时间段内的累积！对于微分和积分可以简单地理解为：微分是求一条曲线各点的斜率，积分是求一条曲线下面的面积按代数讲：微分就是求导的过程，积分就是逆向求导2.定积分与不定积分定积分就是求曲线与x轴所夹的面积；不定积分就是该面积满足的方程式。不定积分是微分的逆运算，而定积分是建立在不定积分的基础上把值代进去相减。不定积分的计算无法得到一个确切的值，而是得到一个含有未知量C得结果A.不定积分的运算为：∫f(x)dx=F(x)+C,F(x)为f(x)的原函数与不定积分相反，定积分的运算可以得到一

7、个确定的结果，B.定积分的运算为：不定积分是一个函数的全体原函数，是一个函数族（函数的集合）；3.偏导数：∂(读作：round或者partial)偏导数是对一个多维函数，求某一维的导数，即函数在某一维的变化量。如二元函数求偏导，求法其实很简单，求X的偏导数，把Y当常数就可以了。Z=Z(x,y)（Z是x,y的函数）dZ=(∂z/∂x)y+(∂z/∂y)x读法：“∂z/∂x”可以说是“z对x的偏导数”或者“关于x的偏微分”Z与x无关(z不随x变化)：4.复合函数微分法则此公式是以下数学处理方法的