物理化学(00).ppt

1、物理化学,授课人：李林刚 参考教育部精品课程(南大编制)制作,课程基本情况,学分：4 理论课总学时：64 实验课总学时（独立）：40 课程类别：专业基础课 课程性质：考试课,学期授课安排,绪论(1学时) 第一章 经典热力学基础 (14学时) 第二章 多组分体系热力学 (6学时) 第三章 化学平衡(4学时),第四章 相平衡 (6学时) 第五章 化学反应动力学 (12学时) 第六章 电化学(12学时) 第七章 表面现象(6学时) 第八章 胶体分散系统(3学时),物理化学电子教案绪论,什么是物理化学 物理化学的目的和内容 物理化学的研究方法,物理化学的建立与发展 物理化学的学习方法 物理化学教学参考

2、书,一、什么是物理化学,物理化学（Physical Chemistry） 是运用物理学的实验方法，从物质的物理现象和化学现象的联系入手,来探求化学变化中具有普遍性的基本规律的一门学科。,二、物理化学的目的和内容,1、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。,2、研究内容：,(1) 化学变化的方向和限度问题； (2) 化学反应的速率和机理问题；,(3) 物质的性质与其结构之间的 关系问题。,三、物理化学的研究方法,1.遵循“实践理论实践”的认识过程，分别采用归纳法和演绎法，即从众多实验事实概括到一般， 再从

3、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。,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、 动力学方法、量子力学方法。,热力学方法：,以众多质点组成的宏观体系作为研究对象，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。经典热力学方法只适用于平衡体系。,统计力学方法,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的宏观性质。,动力学方法,用宏观和本征动力学方程表达化学反应的速率和反应的机理，以及温度、压力、催化剂、溶剂

4、和光照等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。,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，从而指示物性与结构之间的关系。,物理化学的分支学科,化学热力学,统计力学,结构化学,化学动力学,电化学、表面及胶体化学、催化化 学等。,将物理化学原理应用于不同的体系， 则产生了物理有机化学、生物物理化学、材料物理化学、冶金物理化学等。,其他分支学科,四、物理化学的建立与发展,第一阶段：1887 1920 s化学平衡和化学反应速率的唯象规律的建立。,19世纪中叶热力学第一定律和热力学第 二定律的提出； 1850W

5、ilhelmy 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；,1926量子力学建立； 1927求解氢分子的薛定谔方程； 1931价键理论建立； 1932分子轨道理论建立； 1935共振理论建立； 1918提出双分子反应的碰撞理论； 1935建立过渡态理论； 1930提出链反应的动力学理论；,第二阶段：1920 s 1960 s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,第三阶段：1960 s -:由于激光技术和计算机技术的发展

6、，物理化学各领域向更深度和广度发展。,物理化学的主要发展趋势与前沿,强化了在分子水平上的精细物理化学的研究,强化了对特殊集合态的物理化学的研究,分子动态(分子反应动力学;分子激发态谱学),分子设计工程,表面分子工程,表面界面物理化学,非平衡态物理化学,有序组合体,纳米材料,新型簇体系,材料科学,生命科学,国计民生,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、名词术语的含义。 2. 准确掌握和运用物理化学中有关定律和公式，抓住重点，自己动手推导公式。,3. 注重对知识系统的归纳、总结和比较。多做习题，学会解题方法。很多东西只有通过解题才能学到，不会解题，就不可能掌握物理化学。,课

7、前自学，课后复习，勤于思考，培养自学和独立工作的能力。除了通过课堂讲授获取知识外，还应根据自身能力自学教学参考书。,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。,六、物理化学教学参考书,教材 1、傅献彩、沈文霞等编物理化学(上、下册), 第五版, 高等教育出版社, 2005. 2、肖衍繁 、 李文斌编 物理化学 第二版, 天津大学出版社, 2004年.,3、朱传征等编物理化学, 第一版, 高等教育出版社, 2000.9. 4、董元彦主编 物理化学, 科学出版社, 2001年. 5、印永嘉等编物理化学简明教程,第三版，高等教育出版社, 1992.,习题集 1、孙德坤, 沈文霞, 姚天扬 编物理化学解题指导，江苏教育出版社，1998.8第1版，2005年第11次印刷。 2、肖衍繁, 李文斌, 李志伟编 物理化学解题指南，高等教育出版社，2003年。,3、范崇正、杭瑚、蒋淮渭编物理化学概念辨析解题方法第2版, 中国科学技术大学出版社, 2004年。 4、王文清、高宏成、沈兴海编著物理化学习题精解（上，下）,科学出版社,1999年。,5、朱文涛