物理化學緒論.ppt

1 物理化學 單位 材料學院化學教研室教師 呂國誠辦公室 測試樓304電話 82320150E mail guochenglv 中國地質(zhì)大學 北京 Physicalchemistry 課程要求 總計學時 48 16學期成績 平時成績 15 期終考試 70 實驗成績 15 平時成績 上課考勤 遲到 早退 三次 算一次曠課 曠課一次扣2分 曠課6次取消資格 課后作業(yè) 每周一上課交作業(yè) 用數(shù)學作業(yè)紙 評分標準實行5分制 遲交作業(yè)每次扣1分 5 100分 5 95分 5 90分 4 85分 4 80分 4 75分 3 70分 3 65分 3 60分 2 50分 3 緒論 Introduction 一 物理化學的定義二 物理化學的研究內(nèi)容三 物理化學的研究方法四 物理化學的發(fā)展趨勢五 物理化學授課安排與要求 4 緒論 5 緒論 物理化學是化學中的一個學科 是化學科學的理論基礎 物理化學是從化學現(xiàn)象與物理現(xiàn)象的聯(lián)系去尋找化學變化規(guī)律的學科 物理化學是用物理實驗方法來研究化學的一般理論問題 又稱為理論化學 一 物理化學的定義 二 物理化學的研究內(nèi)容 1 化學反應的方向和限度 化學熱力學 2 化學反應的速率和機理 化學動力學 3 物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系問題 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 6 緒論 平衡規(guī)律 當系統(tǒng)的一個平衡態(tài)由于條件改變而變?yōu)榱硪粋€平衡態(tài)時 能量 體積和各物質(zhì)的數(shù)量變化的規(guī)律 平衡和速率是制備和性能研究中最基本的問題 對于化工包括冶金 輕工來說 有利的平衡和速率是實現(xiàn)化學物質(zhì)和材料的大規(guī)模生產(chǎn)的前提 平衡決定理論的產(chǎn)率 速率決定實際的產(chǎn)量 速率規(guī)律 熱量 動量和物質(zhì)的傳遞以及化學反應中的各物質(zhì)的數(shù)量隨時間變化的規(guī)律 7 緒論 化學原理 物理 數(shù)學 分析化學 有機化學 無機化學 高分子化學 物理化學 傳遞過程原理 反應工程 分離工程 化學工藝 化工原理 8 緒論 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 再從一般推理到個別的思維過程 三 物理化學的研究方法 9 緒論 熱力學方法 以眾多質(zhì)點組成的宏觀體系作為研究對象 以兩個經(jīng)典熱力學定律為基礎 用一系列熱力學函數(shù)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(jīng)典熱力學方法只適用于平衡體系 統(tǒng)計力學方法 用概率規(guī)律計算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點微觀運動的平均結(jié)果 從而解釋宏觀現(xiàn)象并能夠計算一些熱力學的宏觀性質(zhì) 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(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 10 緒論 四 物理化學的發(fā)展趨勢 十八世紀開始萌芽 從燃素說到能量守恒與轉(zhuǎn)化定律 1 物理化學的建立與發(fā)展 二十世紀迅速發(fā)展 新測試手段和數(shù)據(jù)處理方法不斷涌現(xiàn) 形成了許多新的分支學科 如 化學熱力學 電化學 水化學 膠體與表面化學 化學動力學 量子化學和結(jié)構(gòu)化學等 11 緒論 2 物理化學發(fā)展的總趨勢 1 從宏觀到微觀 研究分子 原子層次的運動規(guī)律 才能掌握化學變化的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)與物性的關(guān)系 2 從體相到表相 在多相體系中 化學反應總是在表相上進行 表面化學和多相催化迅速發(fā)展 3 從靜態(tài)到動態(tài) 經(jīng)典熱力學研究平衡態(tài)和封閉體系 而對非平衡態(tài)的開放體系的研究更具實際意義 4 從定性到定量 隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展 使以前只能做定性研究的課題現(xiàn)在可進行定量監(jiān)測 5 從描述到理論 從對化學現(xiàn)象的描述 發(fā)展到物理化學的理論 熱力學 動力學 電化學 表面化學 12 緒論 五 物理化學授課安排與要求 緒論第一章熱力學第一定律第二章熱力學第二定律第三章化學勢第四章化學平衡期中復習第五章多相平衡第八章表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng)第九章化學動力學基本原理 理論課 48學時 13 緒論 實驗課 16學時 實驗一表面活性劑CMC的測定 4學時 實驗二乙酸乙酯皂化反應速率的測定 4學時 實驗三雙液系相圖的測定 4學時 實驗四固體自溶液中的吸附 4學時 參考書目 1 傅獻彩 南京大學 編 物理化學 北京 高等教育出版社 2 天津大學編 物理化學 天津 天津大學出版社 14 緒論 成績評定方式 1 作業(yè) 考勤 15 2 實驗情況 15 3 期末考試 70 答疑時間和地點周五下午4 0