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1、1,食品（生物）工程学院,绪 论,物 理 化 学,2,学习要求,1. 学习态度态度决定一切2. 学习目的学习学习方法、思维方式3. 学习方法认真、踏实、勤奋,3,绪 论,本章目录,4,0-1 物理化学的内容和任务,一、物理化学学科的形成,1从宏观角度看，化学变化总是包含或者伴随着各种能量形式的物理现象,例如，各种反应的能量效应（放热或吸热 ）；电流效应；光效应；压力或体积的变化等,5,0-1 物理化学的内容和任务,Ca(NO3)2 .4H2O+Na2SO4.10H2O=CaSO4+2NaNO3+14H2O,6,C(s) + O2(g) CO2(g)C(s) + 1/2 O2(g) CO(g)2
2、H2(g) + O2(g) 2H2O(g)2H2(g) + O2(g) 2H2O(l),7,0-1 物理化学的内容和任务,2从微观角度看，化学反应仍然与物理过程密不可分。分子中电子的运动，原子的转动，振动，原子相互间的作用力等微观物理运动形态，直接决定了物质的性质及化学反应能力,可见不管从宏观，还是从微观角度看，化学变化与物理现象总是密不可分的，人们在长期的实践中注意到这种相互联系，并且加以总结逐步形成一门独立的学科，分支叫物理化学,8,0-1 物理化学的内容和任务,物理化学是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基本规律的一门科学，在实验方法上，主要是采用物理学中的测试方法。,最
3、早使用“物理化学”术语的是十八世纪中叶俄国科学家罗蒙诺索夫，到1887年德国科学家奥斯特瓦尔德w.ostwald和荷兰科学家范特霍夫（J.H.Vant HoH）合办物理化学杂志创刊，此后物理化学这个名称就逐渐采用起来。,9,0-1 物理化学的内容和任务,2化学反应的速率和机理,3物质结构和性能之间的关系,总的说来，物理化学的任务是把化学领域中各个现象联系起来，对其中的一般规律性予以更深刻、更本质的探讨。并通过揭示的客观规律来指导化工生产和科学研究的实践。,1化学变化的方向和限度,10,1. 化学热力学研究变化（pVT变化、相变化、化学变化）的方向和限度 理论基础：热力学第一、二、三定律 2.
4、量子力学研究个别微粒的微观运动 3. 统计热力学微观和宏观间的联系纽带 4. 化学动力学研究化学反应的速率及机理 5. 界面现象和分散性质研究不同聚集态间形成的界面间的各种现象及性质,0-1 物理化学的内容和任务,11,0-2 物理化学的形成背景、发展和前景,1物理化学的产生是社会生产发展的必然产物,经验科学发展到一定程度必然会上升为具有理论体系的科学。,十九世纪前期建立的道尔顿原子论和阿夫加德罗德分子论；1840年盖斯的热化学定律；1869年的门捷列夫元素周期律；热力学第一定律和第二定律 ；1876年吉布斯的多相平衡体系的相律关系；1984年范特霍夫创立的稀溶液理论 ； 1886年阿累尼乌斯
5、提出了电离学说 ；1906年能斯特发现了热定理 等这些理论的建立都为物理化学的形成和发展奠定了基础。促使物理化学学科不断地发展和完善。,12,0-2 物理化学的形成背景、发展和前景,2二十世纪物理化学的快速发展,进入二十世纪以来，在工业生产和化学的科学研究中，物理化学的基本原理得到了广泛的应用，发挥了他的指导作用，特别是新兴的石油炼制和石油化工工业，更是充分地利用了化学热力学、化学动力学、催化和表面化学等的成果。而工业技术的发展和其他学科的发展、特别是物理学的进展和各种测试手段大量的涌现，极大的影响着物理化学的发展。这期间在物理化学所属的分支学科中的热化学、化学热力学、电化学、溶液理论、胶体理
6、论、化学动力学、催化作用及其理论等都得到了迅速的发展。,13,0-2 物理化学的形成背景、发展和前景,体现物理化学原理对生产实践的指导作用可以举几个例子。,（1）C（石墨） C（金刚石）反应条件探索,（2）寻找氨合成反应 N2 + 3H2 2NH3 在常温下的催 化剂可能性,（3）人造羊毛原料丙烯氰合成工艺的改进CH2=CH-CH3 + HCN CH2=CH-CN（产品）+ CH4 CH2=CH-CH3 + NH3 CH2 =CH-CN + 3H2 G 0H2 + O2 H2O G 0总反应 G 0,14,0-2 物理化学的形成背景、发展和前景,近代物理化学的发展趋势和特点, 从宏观到微观,
7、从体相到表象, 从静态到动态, 从定性到定量, 从单一学科到边缘学科, 从平衡态的研究到非平衡态的研究,15,0-3 物理化学的研究方法,1科学研究方法,任何一门科学都是由感性认识，积累经验，总结归纳提高到理性认识，理性认识又反过来指导实践成了推求未知事物的根据。物理化学的定律，理论较多，可以充分体会到辩证唯物主义的认识论，体会科学的研究方法。,2具体的研究方法,（1）热力学方法,（2）统计力学方法,（3）量子力学方法,（4）化学动力学方法,16,0-4 怎样学习物理化学,1抓住重点，在理解上下功夫,要明确每一章的主要内容，主要解决什么问题，采用什么方法，引出什么定律，有什么用途，公式的使用条件是什么。这些问题在开始学习时，可能还不太清楚，但学完一章后，应该理出个头绪。对于公式的推导要求理解，要注意公式的使用条件，物理意义，注意章节之间的联系，要学会把原书读薄。,2多做习题,习题是培养独立思考问题和解决问题能力的重要手段，只有通过习题可以检查你对课程内容的理解程度或加深对课程内容的理解，只有多做习题才能见多识广，熟能生巧，提高和培养分析和解决问题的能力。,
