物理化学(00)..ppt

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1、物理化学物理化学(00).课程基本情况课程基本情况学分：学分：4理论课总学时：理论课总学时：64实验课总学时（独立）：实验课总学时（独立）：40课程类别：专业基础课课程类别：专业基础课课程性质：考试课课程性质：考试课2021/5/222学期授课安排学期授课安排绪论绪论(1学时学时)第一章第一章 经典热力学基础经典热力学基础(14学时学时)第二章第二章 多组分体系热力学多组分体系热力学(6学时学时)第三章第三章 化学平衡化学平衡(4学时学时)2021/5/223第四章第四章 相平衡相平衡(6学时学时)第五章第五章 化学反应动力学化学反应动力学(12学时学时)第六章第六章 电化学电化学(12学时学

2、时)第七章第七章 表面现象表面现象(6学时学时)第八章第八章 胶体分散系统胶体分散系统(3学时学时)2021/5/224物理化学电子教案物理化学电子教案绪论绪论什么是物理化学什么是物理化学物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容物理化学的研究方法物理化学的研究方法2021/5/225物理化学的建立与发展物理化学的建立与发展物理化学的学习方法物理化学的学习方法物理化学教学参考书物理化学教学参考书2021/5/226一、什么是物理化学一、什么是物理化学 物理化学物理化学（Physical Chemistry）是运用物理学的实验方法，从物质的是运用物理学的实验方法，从物质的物理现象和化学现象的联系入

3、手物理现象和化学现象的联系入手,来来探求探求化学变化中具有普遍性的基本规化学变化中具有普遍性的基本规律律的一门学科的一门学科。2021/5/227二、物理化学的目的和内容二、物理化学的目的和内容 1、目的、目的：物理化学主要是为了解决生产实际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。驾驭化学，使之为生产实际服务。2021/5/2282、研究内容：、研究内容：(1)化学变化的化学变化的方向方向和和限度限度问题；问题；(2)化学反应的化学反应的速率速率和和机理机

4、理问题；问题；(3)物质的性质与其结构之间的物质的性质与其结构之间的 关系问题关系问题。2021/5/229三、物理化学的研究方法三、物理化学的研究方法 1.遵循遵循“实践实践理论理论实践实践”的认识的认识过程，分别采用归纳法和演绎法，即过程，分别采用归纳法和演绎法，即从众多实验事实概括到一般，从众多实验事实概括到一般，再从再从一般推理到个别的思维过程。一般推理到个别的思维过程。如从如从理想气体状态方程理想气体状态方程的提出到的提出到范德范德华方程华方程的建立就是遵循上述方法的。的建立就是遵循上述方法的。2021/5/2210 2.综合应用综合应用微观微观与与宏观宏观的研究方法。的研究方法。主

5、要有：热力学方法、统计力学方法、主要有：热力学方法、统计力学方法、动力学方法、量子力学方法动力学方法、量子力学方法。2021/5/2211热力学方法：热力学方法：以众多质点组成的以众多质点组成的宏观体系作为研宏观体系作为研究对象究对象，以两个经典热力学定律为，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量，描述体系从始态到终态的宏观变化，而变化，而不涉及变化的细节不涉及变化的细节。经典。经典热力学方法只适用于热力学方法只适用于平衡体系平衡体系。2021/5/2212统计力学方法统计力学方法用用概率规律概率规律计算出体系内部大量

6、质计算出体系内部大量质点微观运动的点微观运动的平均结果平均结果，从而解释，从而解释宏观现象，并能计算一些热力学的宏观现象，并能计算一些热力学的宏观性质。宏观性质。2021/5/2213动力学方法动力学方法用宏观和本征用宏观和本征动力学方程动力学方程表达化学表达化学反应的速率和反应的机理，以及温反应的速率和反应的机理，以及温度、压力、催化剂、溶剂和光照等度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的影响。把热外界因素对反应速率的影响。把热力学的反应可能性变为现实性。力学的反应可能性变为现实性。2021/5/2214量子力学方法：量子力学方法：用用量子力学的基本方程量子力学的基本方程（E.Sc

7、hrodinger方程）求解组成体方程）求解组成体系的微观粒子之间的相互作用及其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规律，从而指示物性与结构之间的关系。关系。2021/5/2215物理化学的分支学科化学热力学化学热力学统计力学统计力学结构化学结构化学化学动力学化学动力学2021/5/2216 电化学、表面及胶体化学、催化化电化学、表面及胶体化学、催化化 学等。学等。将物理化学原理应用于不同的体系，物理化学原理应用于不同的体系，则产生了物理有机化学、生物物理则产生了物理有机化学、生物物理化学、材料物理化学、冶金物理化化学、材料物理化学、冶金物理化学等。学等。其他分支学科其

8、他分支学科2021/5/2217四、物理化学的建立与发展四、物理化学的建立与发展第一阶段：第一阶段：1887 1920 s化学平衡和化化学平衡和化学反应速率的唯象规律的建立。学反应速率的唯象规律的建立。19世纪中叶世纪中叶热力学第一定律和热力学第 二定律的提出；1850Wilhelmy 第一次定量测定反应速率；1879质量作用定律建立；1889Arrhenius 公式的建立和活化能概念；1887德文“物理化学”杂志创刊；1906 1912Nernst热定理和热力学第三定 律的建立；2021/5/22181926量子力学建立；量子力学建立；1927求解氢分子的薛定谔方程；求解氢分子的薛定谔方程；

9、1931价键理论建立；价键理论建立；1932分子轨道理论建立；分子轨道理论建立；1935共振理论建立；共振理论建立；1918提出双分子反应的碰撞理论；提出双分子反应的碰撞理论；1935建立过渡态理论；建立过渡态理论；1930提出链反应的动力学理论；提出链反应的动力学理论；第二阶段：第二阶段：1920 s 1960 s结构化学和量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子化学的蓬勃发展和化学变化规律的微观探索2021/5/2219第三阶段：第三阶段：1960 s-:由于激光技术和计由于激光技术和计算机技术的发展，物理化学各领域向更算机技术的发展，物理化学各领域向更深度和广度发展。深度

10、和广度发展。宏观宏观 微观微观静态静态 动态动态体相体相 表相表相平衡态平衡态 非平衡态非平衡态2021/5/2220物理化学的主要发展趋势与前沿物理化学的主要发展趋势与前沿强化了在强化了在分子水平上分子水平上的的精细物理化学的研究精细物理化学的研究强化了对强化了对特殊集合态特殊集合态的的物理化学的研究物理化学的研究分子动态分子动态(分子反应分子反应动力学动力学;分分子激发态子激发态谱学谱学)分子设计分子设计工程工程表面分子工程表面分子工程表面界面表面界面物理化学物理化学非平衡态非平衡态物理化学物理化学有序组合体有序组合体纳米材料纳米材料新型簇体系新型簇体系材料科学材料科学生命科学生命科学国计

11、民生国计民生2021/5/2221五、物理化学的学习方法五、物理化学的学习方法1.准确理解和掌握每一个基本概念、准确理解和掌握每一个基本概念、名词术语的含义。名词术语的含义。2.准确掌握和运用物理化学中有关定准确掌握和运用物理化学中有关定律和公式，律和公式，抓住重点，自己动手推抓住重点，自己动手推导公式。导公式。2021/5/22223.注重对知识系统的归纳、总结和比注重对知识系统的归纳、总结和比较。较。多做习题，学会解题方法。很多做习题，学会解题方法。很多东西只有通过解题才能学到，不多东西只有通过解题才能学到，不会解题，就不可能掌握物理化学。会解题，就不可能掌握物理化学。2021/5/222

12、34.4.课课前前自自学学，课课后后复复习习，勤勤于于思思考考，培培养养自自学学和和独独立立工工作作的的能能力力。除除了了通通过过课课堂堂讲讲授授获获取取知知识识外外，还还应根据自身能力自学教学参考书。应根据自身能力自学教学参考书。2021/5/2224关联理解记忆关联：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。2021/5/2225六、物理化学教学参考书六、物理化学教学参考书教材教材1、傅献彩、沈文霞等编物理化学、傅献彩、沈文霞等编物理化学(上、下册上、下册),第五版第五版,高等教育出版社高等教育出版社,2005.2、肖衍繁、肖衍繁、

13、李文斌编李文斌编 物理化学物理化学 第二版第二版,天津大学出版社天津大学出版社,2004年年.2021/5/22263、朱朱传传征征等等编编物物理理化化学学,第第一一版版,高等教育出版社高等教育出版社,2000.9.4、董董元元彦彦主主编编 物物理理化化学学,科科学学出出版社版社,2001年年.5、印印永永嘉嘉等等编编物物理理化化学学简简明明教教程程,第三版，高等教育出版社第三版，高等教育出版社,1992.2021/5/2227习题集习题集 1、孙孙德德坤坤,沈沈文文霞霞,姚姚天天扬扬 编编物物理理化化学学解解题题指指导导，江江苏苏教教育育出出版版社社，1998.8第第1版，版，2005年第年

14、第11次印刷。次印刷。2、肖肖衍衍繁繁,李李文文斌斌,李李志志伟伟编编 物物理理化化学学解解题题指指南南，高高等等教教育育出出版版社社，2003年。年。2021/5/22283、范范崇崇正正、杭杭瑚瑚、蒋蒋淮淮渭渭编编物物理理化化学学概概念念辨辨析析解解题题方方法法第第2版版,中中国科学技术大学出版社国科学技术大学出版社,2004年。年。4 4、王王文文清清、高高宏宏成成、沈沈兴兴海海编编著著物物理理化化学学习习题题精精解解（上上，下下）,科学出版社科学出版社,1999,1999年。年。2021/5/22295、朱文涛编著物理化学中的公式与、朱文涛编著物理化学中的公式与概念概念,清华大学出版社清华大学出版社,1998年。年。6、卫卫永永祉祉、肖肖顺顺清清 编编著著物物理理化化学学复习引导复习引导,科学出版社，科学出版社，2000年。年。7、胡胡小小玲玲、苏苏克克和和 等等编编著著 物物理理化化学学典典型型题题解解析析及及自自测测试试题题 西西北北工业大学出版社，工业大学出版社，2002年。年。2021/5/22302021/5/2231谢谢观赏！2020/11/532