第0章物理化学概论ppt课件.ppt

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1、第0章物理化学概论朱斌阿坝师范高等专科学校2012.0210.1物理化学课程的基本内容一、物理化学的定义是一门应用物理学的原理和方法研究有关化学现象和化学过程的科学。探求化学变化中具有普遍性的基本规律，它是研究化学的一般理论问题。二、物理化学研究的目的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。三、物理化学研究的基本内容1、化学变化的方向和限度问题（化学热力学）2、化学反应的速率和机理问题（化学动力学）3、物质的性质与其结构之间的关系问题（结构化学）20.1.1化学热力学化学

2、热力学研究物质变化（p、V、T变化、相变化、化学变化)的能量效应(功与热)和变化的方向与限度，即有关能量守恒和物质平衡的规律。研究热、功和其他形式能量之间的相互转换及其转换过程中所遵循的规律；研究各种物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应；研究化学变化的方向和限度。研究的对象是大量分子、原子、离子等物质微粒组成的宏观集合体。30.1.2量子力学研究微观系统的运动状态。对微观系统建立薛定谔方程，解出波函数Ψ及能量E，Ψ2表示微观系统中粒子在空间位置(x,y,z)附近的微体积元dτ内的概率密度。将量子力学原理应用于化学则构成了量

3、子化学。结构分析就是以量子化学为主要理论基础，用量子化学中的“价键理论”、“分子轨道理论”以及“配位场理论”等，来阐明物质分子构成和原子的空间排布等特征，阐明微观结构和宏观性能之间的联系。40.1.3统计热力学统计热力学从组成系统的大量粒子(原子、分子和离子)的微观性质(如质量,转动惯量,振动频率等)出发，利用统计方法，研究大量微观粒子的平均行为，从而利用组成系统的大量粒子的微观性质来求算系统的宏观性质，用以解决系统的平衡规律或变化速率规律。0.1.4化学动力学化学动力学研究各种因素(浓度、温度、催化剂、溶剂、光、电等)对化学反

4、应速率的影响规律及反应机理(反应的具体步骤、元反应)。0.1.5界面性质与分散性质50.2物理化学的研究方法一般来说，对自然科学的研究方法有：实验的方法、归纳和演绎的方法、模型化方法、理想化方法、假设的方法、数学的统计处理方法等。虽然化学研究的对象与其他科学不尽相同，但这些方法在物理化学领域中依然适用。0.2.1宏观方法热力学方法属于宏观方法。热力学是以由大量粒子组成的宏观系统作为研究对象。这一方法的特点是不涉及物质系统内部粒子的微观结构，只涉及物质系统变化前后状态的宏观性质。60.2.2微观方法量子力学方法属于微观方法。量子力学是

5、以个别的电子、原子核组成的微观系统作为研究对象，考察的是个别微观粒子的运动状态。将量子力学方法应用于化学领域，得到了物质的宏观性质与其微观结构关系的清析图象。0.2.3从微观到宏观的方法统计热力学方法属于从微观到宏观的方法。统计热力学方法是在量子力学方法与热力学方法即微观方法与宏观方法之间架起的一座桥梁，把二者有效地联系在一起。7学习物理化学的方法：(1)注意逻辑推理的思维方法，反复体会感性认识和理性认识的相互关系。(2)抓住重点，掌握公式的应用条件。理解基础上加以记忆。(3)多做习题，学会解题方法。很多东西只有通过解题才能学到，不

6、会解题，就不可能掌握物理化学。(4)课前自学，课后复习，勤于思考，培养自学和独立工作的能力。提倡开展讨论。8记忆理解关联关联：事实和事实、事实和原理、原理和原理。理解：概念、定律和原理的本质。记忆：有关公式和原理的必要的记忆。90.3物理化学的量、量纲及量的单位0.3.1量（物理量）物理量指的是量度物质的属性和描述其运动状态时所用的各种量值。物理量分为基本物理量和导出物理量。基本物理量是人们根据需要选定的。导出物理量是根据物理量的定义由基本物理量组合而成的。GB3101-9310物理化学中要研究各种量之间的关系(如气体的压力、体积、

7、温度的关系)，要掌握各种量的测量和计算，因此要正确理解量的定义及各种量的量纲和单位。量(quantity)定义为：“现象、物体或物质的可以定性区别和可以定量确定的一种属性。”由此定义来看，一方面，量反映了属性的大小、轻重、长短或多少等概念；另一方面，量又反映了现象、物体和物质在性质上的区别。量是物理量的简称,凡是可以定量描述的物理现象都是物理量。110.3.2量的量制与量纲在科学技术领域中，约定选取的基本量和相应导出量的特定组合叫量制。量纲（dimension）——是指在量制中以基本量的幂的乘积，表示该量制中一个量的表达式。量纲只是

8、表示量的属性，而不是指它的大小。量纲只用于定性地描述物理量，特别是定性地给出导出量与基本量之间的关系；可以有效地应用它进行单位换算；可以用它来检查物理公式的正确与否；还可以应用它来推知某些物理规律。量纲常用符号表示，如对量Q的量纲用符