课程介绍和绪论.ppt

1.物理化学基本内容介绍。物理化学研究材料系统中pVT变化、相变和化学变化的基本原理，包括平衡和速率定律以及与之相关的材料结构和性质。例如，在设计新产品(化学产品、特殊材料)时，应明确以下问题：使用何种原材料(反应的可能性)；生产采用什么方法(实现反应过程)；生产工艺参数(反应压力、温度、浓度和原料配比)的确定；在可能的条件下，产品可以达到的纯度(平衡转化率和产率)；反应速率是多少(单位时间产量)；纯化过程(精馏、结晶、萃取等。)的产品。根据可持续发展战略，在考虑实际生产设计时应遵循以下原则：绿色化学；“原子经济”；无毒无害的催化剂；“零排放”；材料和能源的综合利用。物理化学可以为解决上述问题提供基本的方法和原理。本课程包括以下四个方面：化学热力学、量子化学和结构化学、统计热力学、化学反应动力学，(1)化学热力学，这是解决能量平衡计算、过程(pVT变化、相变和化学变化)的方向和界限的标准，主要包括热力学第一、第二和第三定律以及相平衡和化学平衡的相关定律，包括界面热力学和电化学热力学。(2)量子化学和结构化学。在微观世界中，能量是量子化的，具有波粒二象性和不确定性。讨论了原子结构和分子结构，得到了性质和结构之间的内在联系。简单粒子的精度更高。(3)统计热力学。宏观属性是微观属性的统计表现。利用统计原理，由大量粒子组成的宏观系统的热力学性质可以从粒子的微观热力学量中获得。对于简单的系统，可以获得满意的结果。(4)化学反应动力学，研究各种因素(浓度、温度、催化剂、光、微波、电等)的影响。)关于反应速率和反应机理。我们可以看到：化学热力学是解决物质变化的可能性；化学动力学是解决如何将可能性变为现实的基础，是工艺路线和工艺设计设备的选择；2.物理化学在化学系列课程中起着承上启下的作用，是高等有机、高等无机、化学原理、分离工程、反应工程、化学技术等课程的必要基础。(1)研究技术进展(1)时间分辨技术：如飞秒激光技术；(2)空间分辨率技术：扫描显微镜、原子力显微镜、扫描隧道显微镜等。“看到”原子和分子识别技术；(3)光谱分辨率技术；(4)分子运动控制技术：生物芯片；(5)超高压技术：发现非凡的性能；(6)超低温技术：超导体，第三定律的发现；(7)超高真空技术：蛋白质晶体生长、细胞培养；(8)超失重技术：新型合金制备；(9)超高温技术(氢弹和原子弹研究)(10)纳米技术：改善材料性能；(11)激光技术：点火核聚变、同位素分析。重要的理论研究进展(1)量子化学理论(2)催化理论(过渡态理论)(3)状态到状态的反应机制(3)新分支(应用)材料物理化学(冶金物理化学，硅酸盐物理化学)地球物理化学宇宙物理化学生物物理化学环境物理化学应用于新材料、新能源的开发等。4)物理化学学习方法，理解基本内容，注重逻辑推理；掌握科学方法；认真实践，科学总结；提高创新能力。在物理化学中，量和单位有数值和单位，t=273 KP=100 kpa=1 dm3 t=0=0.1 MPa=1000 cm3，操作p2=2p 1(P1