物理化學00教學內(nèi)容

1、物理化學00學期授課安排學期授課安排 緒論緒論(1學時學時) 第一章第一章 經(jīng)典熱力學基礎(chǔ)經(jīng)典熱力學基礎(chǔ) (14學時學時) 第二章第二章 多組分體系熱力學多組分體系熱力學 (6學時學時) 第三章第三章 化學平衡化學平衡(4學時學時) 第四章第四章 相平衡相平衡 (6學時學時) 第五章第五章 化學反應動力學化學反應動力學 (12學時學時) 第六章第六章 電化學電化學(12學時學時) 第七章第七章 表面現(xiàn)象表面現(xiàn)象(6學時學時) 第八章第八章 膠體分散系統(tǒng)膠體分散系統(tǒng)(3學時學時)物理化學電子教案物理化學電子教案緒論緒論 什么是物理化學什么是物理化學 物理化學的目的和內(nèi)容物理化學的目的和內(nèi)容 物理

2、化學的研究方法物理化學的研究方法 物理化學的建立與發(fā)展物理化學的建立與發(fā)展物理化學的學習方法物理化學的學習方法物理化學教學參考書物理化學教學參考書一、什么是物理化學一、什么是物理化學 物理化學物理化學（Physical Chemistry） 是運用物理學的實驗方法，從物質(zhì)的是運用物理學的實驗方法，從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手, ,來來探求探求化學變化中具有普遍性的基本規(guī)化學變化中具有普遍性的基本規(guī)律律的一門學科的一門學科。二、物理化學的目的和內(nèi)容二、物理化學的目的和內(nèi)容 1、目的、目的 ： 物理化學主要是為了解決生產(chǎn)實際物理化學主要是為了解決生產(chǎn)實際和科學實

3、驗中向化學提出的理論問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(zhì)，更好地題，揭示化學變化的本質(zhì)，更好地駕馭化學，使之為生產(chǎn)實際服務。駕馭化學，使之為生產(chǎn)實際服務。2、研究內(nèi)容：、研究內(nèi)容：(1) 化學變化的化學變化的方向方向和和限度限度問題；問題；(2) 化學反應的化學反應的速率速率和和機理機理問題；問題；(3) 物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的物質(zhì)的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的 關(guān)系問題關(guān)系問題。三、物理化學的研究方法三、物理化學的研究方法 1.遵循遵循“實踐實踐理論理論實踐實踐”的認識的認識過程，分別采用歸納法和演繹法，即過程，分別采用歸納法和演繹法，即從眾多實驗事實概括到一般，從眾多實驗事實概括

4、到一般， 再從再從一般推理到個別的思維過程。一般推理到個別的思維過程。 如從如從理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程的提出到的提出到范德范德華方程華方程的建立就是遵循上述方法的。的建立就是遵循上述方法的。 2. 綜合應用綜合應用微觀微觀與與宏觀宏觀的研究方法。的研究方法。主要有：熱力學方法、統(tǒng)計力學方法、主要有：熱力學方法、統(tǒng)計力學方法、 動力學方法、量子力學方法動力學方法、量子力學方法。熱力學方法：熱力學方法： 以眾多質(zhì)點組成的以眾多質(zhì)點組成的宏觀體系作為研宏觀體系作為研究對象究對象，以兩個經(jīng)典熱力學定律為，以兩個經(jīng)典熱力學定律為基礎(chǔ)，用一系列熱力學函數(shù)及其變基礎(chǔ)，用一系列熱力學函數(shù)及其變量，描

5、述體系從始態(tài)到終態(tài)的宏觀量，描述體系從始態(tài)到終態(tài)的宏觀變化，而變化，而不涉及變化的細節(jié)不涉及變化的細節(jié)。經(jīng)典。經(jīng)典熱力學方法只適用于熱力學方法只適用于平衡體系平衡體系。統(tǒng)計力學方法統(tǒng)計力學方法 用用概率規(guī)律概率規(guī)律計算出體系內(nèi)部大量質(zhì)計算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點微觀運動的點微觀運動的平均結(jié)果平均結(jié)果，從而解釋，從而解釋宏觀現(xiàn)象，并能計算一些熱力學的宏觀現(xiàn)象，并能計算一些熱力學的宏觀性質(zhì)。宏觀性質(zhì)。動力學方法動力學方法 用宏觀和本征用宏觀和本征動力學方程動力學方程表達化學表達化學反應的速率和反應的機理，以及溫反應的速率和反應的機理，以及溫度、壓力、催化劑、溶劑和光照等度、壓力、催化劑、溶劑和光照等外界

6、因素對反應速率的影響。把熱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(xiàn)實性。力學的反應可能性變?yōu)楝F(xiàn)實性。量子力學方法：量子力學方法： 用用量子力學的基本方程量子力學的基本方程（E.Schrodinger方程）求解組成體方程）求解組成體系的微觀粒子之間的相互作用及其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)之間的規(guī)律，從而指示物性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。關(guān)系。物理化學的分支學科化學熱力學化學熱力學統(tǒng)計力學統(tǒng)計力學結(jié)構(gòu)化學結(jié)構(gòu)化學化學動力學化學動力學 電化學、表面及膠體化學、催化化電化學、表面及膠體化學、催化化 學等。學等。將物理化學原理應用于不同的體系，物理化學原理應用于不同的體系

7、， 則產(chǎn)生了物理有機化學、生物物理則產(chǎn)生了物理有機化學、生物物理化學、材料物理化學、冶金物理化化學、材料物理化學、冶金物理化學等。學等。其他分支學科其他分支學科四、物理化學的建立與發(fā)展四、物理化學的建立與發(fā)展第一階段：第一階段：1887 1920 s化學平衡和化化學平衡和化學反應速率的唯象規(guī)律的建立。學反應速率的唯象規(guī)律的建立。19世紀中葉世紀中葉熱力學第一定律和熱力學第 二定律的提出；1850Wilhelmy 第一次定量測定反應速率；1879質(zhì)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

8、定 律的建立；1926量子力學建立；量子力學建立； 1927求解氫分子的薛定諤方程；求解氫分子的薛定諤方程； 1931價鍵理論建立；價鍵理論建立； 1932分子軌道理論建立；分子軌道理論建立； 1935共振理論建立；共振理論建立； 1918提出雙分子反應的碰撞理論；提出雙分子反應的碰撞理論； 1935建立過渡態(tài)理論；建立過渡態(tài)理論； 1930提出鏈反應的動力學理論；提出鏈反應的動力學理論；第二階段：第二階段：1920 s 1960 s結(jié)構(gòu)化學和量結(jié)構(gòu)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：第三階段：1960 s -:由于激光技術(shù)和計由于

9、激光技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，物理化學各領(lǐng)域向更算機技術(shù)的發(fā)展，物理化學各領(lǐng)域向更深度和廣度發(fā)展。深度和廣度發(fā)展。 宏觀宏觀 微觀微觀靜態(tài)靜態(tài) 動態(tài)動態(tài)體相體相 表相表相平衡態(tài)平衡態(tài) 非平衡態(tài)非平衡態(tài)物理化學的主要發(fā)展趨勢與前沿物理化學的主要發(fā)展趨勢與前沿強化了在強化了在分子水平上分子水平上的的精細物理化學的研究精細物理化學的研究強化了對強化了對特殊集合態(tài)特殊集合態(tài)的的物理化學的研究物理化學的研究分子動態(tài)分子動態(tài)(分子反應分子反應動力學動力學;分分子激發(fā)態(tài)子激發(fā)態(tài)譜學譜學)分子設(shè)計分子設(shè)計工程工程表面分子工程表面分子工程表面界面表面界面物理化學物理化學非平衡態(tài)非平衡態(tài)物理化學物理化學有序組合體有

10、序組合體納米材料納米材料新型簇體系新型簇體系材料科學材料科學生命科學生命科學國計民生國計民生五、物理化學的學習方法五、物理化學的學習方法1. . 準確理解和掌握每一個基本概念、準確理解和掌握每一個基本概念、名詞術(shù)語的含義。名詞術(shù)語的含義。2. . 準確掌握和運用物理化學中有關(guān)定準確掌握和運用物理化學中有關(guān)定律和公式，律和公式，抓住重點，自己動手推抓住重點，自己動手推導公式。導公式。3. 注重對知識系統(tǒng)的歸納、總結(jié)和比注重對知識系統(tǒng)的歸納、總結(jié)和比較。較。多做習題，學會解題方法。很多做習題，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。

11、會解題，就不可能掌握物理化學。課前自學，課后復習，勤于思考，課前自學，課后復習，勤于思考，培養(yǎng)自學和獨立工作的能力。培養(yǎng)自學和獨立工作的能力。除除了通過課堂講授獲取知識外，還了通過課堂講授獲取知識外，還應根據(jù)自身能力自學教學參考書。應根據(jù)自身能力自學教學參考書。關(guān)聯(lián)理解記憶關(guān)聯(lián)：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(zhì)。記憶：有關(guān)公式和原理的必要的記憶。六、物理化學教學參考書六、物理化學教學參考書 教材教材1、傅獻彩、沈文霞等編、傅獻彩、沈文霞等編物理化學物理化學(上、下冊上、下冊), 第五版第五版, 高等教育出版社高等教育出版社, 2005.2、肖衍繁、肖衍繁 、

12、李文斌編李文斌編 物理化學物理化學 第二版第二版, 天津大學出版社天津大學出版社, 2004年年. 3、朱傳征等編、朱傳征等編物理化學物理化學, 第一版第一版, 高等教育出版社高等教育出版社, 2000.9. 4、董元彥主編、董元彥主編 物理化學物理化學, 科學出科學出版社版社, 2001年年. 5、印永嘉等編、印永嘉等編物理化學簡明教程物理化學簡明教程,第三版，高等教育出版社第三版，高等教育出版社, 1992. 習題集習題集 1、孫德坤、孫德坤, 沈文霞沈文霞, 姚天揚姚天揚 編編物理化物理化學解題指導學解題指導，江蘇教育出版社，江蘇教育出版社，1998.8第第1版，版，2005年第年第11

13、次印刷。次印刷。 2、肖衍繁、肖衍繁, 李文斌李文斌, 李志偉編李志偉編 物理化物理化學解題指南學解題指南，高等教育出版社，高等教育出版社，2003年。年。3、范崇正、杭瑚、蔣淮渭編、范崇正、杭瑚、蔣淮渭編物理化物理化學學概念辨析概念辨析解題方法解題方法第第2版版, 中中國科學技術(shù)大學出版社國科學技術(shù)大學出版社, 2004年。年。 4 4、王文清、高宏成、沈興海編著、王文清、高宏成、沈興海編著物理化學習題精解（上，下）物理化學習題精解（上，下）, ,科學出版社科學出版社,1999,1999年。年。5、朱文濤編著、朱文濤編著物理化學中的公式與物理化學中的公式與概念概念, 清華大學出版社清華大學出版社, 1998年。年。6、衛(wèi)永祉、肖順清