物理化学绪论讲解.ppt

0.5 物理量的表示与运算 * 1.物理量的表示和运算 * 2.对数中的物理量 * §0.1 物理化学的建立与发展 平衡态热力学只研究平衡态和可逆过程的系统，主要研究封闭系统或孤立系统。 (6) 从平衡态的研究到非平衡态的研究 对处于非平衡态的敞开系统的研究更具有实际意义。自1960年以来，逐渐形成了非平衡态热力学这个学科分支。这个学科分支成为当前理论化学的研究前沿之一。 §0.2 物理化学的目的和内容 什么是物理化学? 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 §0.2 物理化学的目的和内容 物理化学 用物理的理论和实验方法 研究化学变化的本质与规律 物理现象 化学现象 什么是物理化学? 物理化学 ? 从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，借助数学和物理学的理论从而探求化学变化中具有普遍性的包含宏观到微观的基本规律。 在实验方法上主要采用物理学中的方法。 作为化学的理论基础，物理化学主要由化学热力学、化学动力学、结构化学三大支柱组成。 §0.2 物理化学的目的和内容 * 化学从一开始就与工业生产、国民经济紧密相联。 例如：钢铁的冶炼； 煤炭燃烧产生能量带动蒸汽机的运转。 这些推动人类历史发展的重要动力都是通过化学反应来实现的。 人们最关心的化学问题： 怎样通过化学反应来生产产品和获取能量？ ——这正是物理化学所研究的基本问题。 §0.2 物理化学的目的和内容 目的 ? 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。 如有机化学家应用动力学探索反应机理，应用结构化学知识研究反应中间体的结构和稳定性；无机化学家应用热力学原理研究无机材料的性质及稳定性；分析化学家应用光谱分析确定未知样品的组成。 §0.2 物理化学的目的和内容 LOGO 化学热力学 研究化学变化过程（包括相变过程）的能量转换及化学变化的方向和限度问题； 化学动力学 研究化学反应的速率和机理问题及影响速率的因素 结构化学 物质的性质与其结构之间的关系问题 §0.2 物理化学的目的和内容 上册 第一章 气体 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律 第四章 多组分系统热力学及其 在溶液中的应用 第五章 相平衡 第六章 化学平衡 第七章 统计热力学基础 下册 第八章 电解质溶液 第九章 可逆电池的电动势及其 应用 第十章 电解与极化作用 第十一章 化学动力学基础（一） 第十二章 化学动力学基础（二） 第十三章 表面物理化学 第十四章 胶体分散系统和大分 子溶液 章节目录 （1）遵循“实践—理论—实践”的认识过程，用归纳法和演绎法，即从众多实验事实概括到一般， 再从一般推理到个别的思维过程。如从理想气体状态方程的提出到范德华方程的建立就是遵循上述方法的。 § 0.3 物理化学的研究方法 （2）综合应用微观与宏观的研究方法， 主要有：热力学方法、统计力学方法和量子力学方法。 § 0.3 物理化学的研究方法 热力学方法： 是宏观的方法，其研究对象是由 众多质点组成的宏观体系，它以热力学三大定律为基础，用一系列体系的宏观性质（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和速率。 经典热力学方法只适用于平衡体系。 § 0.3 物理化学的研究方法 统计力学方法： 它主要是运用微观研究手段，把统计描述与量子力学原理结合起来， 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性质。 § 0.3 物理化学的研究方法 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，从而揭示物性与结构之间的关系。 § 0.3 物理化学的研究方法 如何将宏观与微观世界联系起来？ 量子力学 （微观的方法） 化学热力学 （宏观的方法） 统计热力学 统计热力学从微观层次阐明了热力学、动力学的基本定律和热力学函数的本质以及化学系统的性质和行为，不仅使人们对物质本质及化学过程的认识大大深化，并使计算化学有了飞跃的发展，为人们实现通过计算代替实验来研究化学的梦想打下了基础、打开了大门。 § 0.3 物理化学的研究方法 注意各