物理化學(00).ppt

1、物理化學,授課人：李林剛 參考教育部精品課程(南大編制)制作,課程基本情況,學分：4 理論課總學時：64 實驗課總學時（獨立）：40 課程類別：專業(yè)基礎課 課程性質：考試課,學期授課安排,緒論(1學時) 第一章 經典熱力學基礎 (14學時) 第二章 多組分體系熱力學 (6學時) 第三章 化學平衡(4學時),第四章 相平衡 (6學時) 第五章 化學反應動力學 (12學時) 第六章 電化學(12學時) 第七章 表面現象(6學時) 第八章 膠體分散系統(3學時),物理化學電子教案緒論,什么是物理化學 物理化學的目的和內容 物理化學的研究方法,物理化學的建立與發(fā)展 物理化學的學習方法 物理化學教學參考

2、書,一、什么是物理化學,物理化學（Physical Chemistry） 是運用物理學的實驗方法，從物質的物理現象和化學現象的聯系入手,來探求化學變化中具有普遍性的基本規(guī)律的一門學科。,二、物理化學的目的和內容,1、目的 ： 物理化學主要是為了解決生產實際和科學實驗中向化學提出的理論問題，揭示化學變化的本質，更好地駕馭化學，使之為生產實際服務。,2、研究內容：,(1) 化學變化的方向和限度問題； (2) 化學反應的速率和機理問題；,(3) 物質的性質與其結構之間的 關系問題。,三、物理化學的研究方法,1.遵循“實踐理論實踐”的認識過程，分別采用歸納法和演繹法，即從眾多實驗事實概括到一般， 再從

3、一般推理到個別的思維過程。,如從理想氣體狀態(tài)方程的提出到范德華方程的建立就是遵循上述方法的。,2. 綜合應用微觀與宏觀的研究方法。,主要有：熱力學方法、統計力學方法、 動力學方法、量子力學方法。,熱力學方法：,以眾多質點組成的宏觀體系作為研究對象，以兩個經典熱力學定律為基礎，用一系列熱力學函數及其變量，描述體系從始態(tài)到終態(tài)的宏觀變化，而不涉及變化的細節(jié)。經典熱力學方法只適用于平衡體系。,統計力學方法,用概率規(guī)律計算出體系內部大量質點微觀運動的平均結果，從而解釋宏觀現象，并能計算一些熱力學的宏觀性質。,動力學方法,用宏觀和本征動力學方程表達化學反應的速率和反應的機理，以及溫度、壓力、催化劑、溶劑

4、和光照等外界因素對反應速率的影響。把熱力學的反應可能性變?yōu)楝F實性。,量子力學方法：,用量子力學的基本方程（E.Schrodinger方程）求解組成體系的微觀粒子之間的相互作用及其規(guī)律，從而指示物性與結構之間的關系。,物理化學的分支學科,化學熱力學,統計力學,結構化學,化學動力學,電化學、表面及膠體化學、催化化 學等。,將物理化學原理應用于不同的體系， 則產生了物理有機化學、生物物理化學、材料物理化學、冶金物理化學等。,其他分支學科,四、物理化學的建立與發(fā)展,第一階段：1887 1920 s化學平衡和化學反應速率的唯象規(guī)律的建立。,19世紀中葉熱力學第一定律和熱力學第 二定律的提出； 1850W

5、ilhelmy 第一次定量測定反應速率； 1879質量作用定律建立； 1889Arrhenius 公式的建立和活化能概念；1887德文“物理化學”雜志創(chuàng)刊； 1906 1912Nernst熱定理和熱力學第三定 律的建立；,1926量子力學建立； 1927求解氫分子的薛定諤方程； 1931價鍵理論建立； 1932分子軌道理論建立； 1935共振理論建立； 1918提出雙分子反應的碰撞理論； 1935建立過渡態(tài)理論； 1930提出鏈反應的動力學理論；,第二階段：1920 s 1960 s結構化學和量子化學的蓬勃發(fā)展和化學變化規(guī)律的微觀探索,第三階段：1960 s -:由于激光技術和計算機技術的發(fā)展

6、，物理化學各領域向更深度和廣度發(fā)展。,物理化學的主要發(fā)展趨勢與前沿,強化了在分子水平上的精細物理化學的研究,強化了對特殊集合態(tài)的物理化學的研究,分子動態(tài)(分子反應動力學;分子激發(fā)態(tài)譜學),分子設計工程,表面分子工程,表面界面物理化學,非平衡態(tài)物理化學,有序組合體,納米材料,新型簇體系,材料科學,生命科學,國計民生,五、物理化學的學習方法,1. 準確理解和掌握每一個基本概念、名詞術語的含義。 2. 準確掌握和運用物理化學中有關定律和公式，抓住重點，自己動手推導公式。,3. 注重對知識系統的歸納、總結和比較。多做習題，學會解題方法。很多東西只有通過解題才能學到，不會解題，就不可能掌握物理化學。,課

7、前自學，課后復習，勤于思考，培養(yǎng)自學和獨立工作的能力。除了通過課堂講授獲取知識外，還應根據自身能力自學教學參考書。,關聯,理解,記憶,關聯：事實和事實、事實和原理、 原理和原理。 理解：概念、定律和原理的本質。 記憶：有關公式和原理的必要的記憶。,六、物理化學教學參考書,教材 1、傅獻彩、沈文霞等編物理化學(上、下冊), 第五版, 高等教育出版社, 2005. 2、肖衍繁 、 李文斌編 物理化學 第二版, 天津大學出版社, 2004年.,3、朱傳征等編物理化學, 第一版, 高等教育出版社, 2000.9. 4、董元彥主編 物理化學, 科學出版社, 2001年. 5、印永嘉等編物理化學簡明教程,第三版，高等教育出版社, 1992.,習題集 1、孫德坤, 沈文霞, 姚天揚 編物理化學解題指導，江蘇教育出版社，1998.8第1版，2005年第11次印刷。 2、肖衍繁, 李文斌, 李志偉編 物理化學解題指南，高等教育出版社，2003年。,3、范崇正、杭瑚、蔣淮渭編物理化學概念辨析解題方法第2版, 中國科學技術大學出版社, 2004年。 4、王文清、高宏成、沈興海編著物理化學習題精解（上，下）,科學出版社,1999年。,5、朱文濤