物理化學多媒體電子教案

物理化學多媒體電子教案西華師范大學化學化工學院緒論§0.1物理化學的建立與開展§0.2物理化學的目的與內(nèi)容§0.3物理化學的研討方法§0.4物理化學課程的學習方法§0.1物理化學的建立與開展18世紀開場萌芽：從燃素說到能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。俄國科學家羅蒙諾索夫(1711－1765)最早運用“物理化學〞這一術(shù)語。1887年俄國科學家W.Ostwald〔1853～1932〕和荷蘭科學家J.H.van’tHoff〔1852～1911〕合辦了第一本“物理化學雜志〞〔德文〕。19世紀中葉構(gòu)成：20世紀前期迅速開展界面化學熱化學電化學化學熱力學物理化學溶液化學膠體化學化學動力學催化作用量子化學構(gòu)造化學新測試手段和新數(shù)據(jù)處置方法不斷涌現(xiàn)。構(gòu)成了許多新的分支學科，如：20世紀中葉后開展趨勢和特點：(1)從宏觀到微觀(2)從體相到表相(4)從定性到定量(5)從單一學科到邊緣學科(6)從平衡態(tài)的研討到非平衡態(tài)的研討(3)從靜態(tài)到動態(tài)只需深化到微觀，研討分子、原子層次的運動規(guī)律，才干掌握化學變化的本質(zhì)和構(gòu)造與物性的關(guān)系。(1)從宏觀到微觀(2)從體相到表相在多相系統(tǒng)中，化學反響總是在表相上進展。隨著測試手段的提高，了解表相反響的實踐過程，推進外表化學和多相催化的開展。(3)從靜態(tài)到動態(tài)熱力學研討方法是從靜態(tài)利用熱力學函數(shù)判別變化的方向和限制，但無法給出變化的細節(jié)。激光技術(shù)和分子束技術(shù)的出現(xiàn)，可以真正地研討化學反響的動態(tài)問題。分子反響動力學已成為非?；顫姷膶W科。(4)從定性到定量隨著計算機技術(shù)的飛速開展，大大縮短了數(shù)據(jù)處置的時間，并可進展自動記錄和人工擬合。使許多以前只能做定性研討的課題如今可進展定量監(jiān)測，做原位反響，如：利用計算機還可以進展模擬放大和分子設計。(5)從單一學科到邊緣學科化學學科內(nèi)部及與其他學科相互浸透、相互結(jié)合，構(gòu)成了許多極具生命力的邊緣學科，如：生物藥學天文醫(yī)學化學計算資料計算化學生物化學藥物化學資料化學天體化學醫(yī)用化學平衡態(tài)熱力學只研討平衡態(tài)和可逆過程的系統(tǒng)，主要研討封鎖系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)。(6)從平衡態(tài)的研討到非平衡態(tài)的研討對處于非平衡態(tài)的敞開系統(tǒng)的研討更具有實踐意義。自1960年以來，逐漸構(gòu)成了非平衡態(tài)熱力學這個學科分支。Prigogine對非平衡態(tài)熱力學有突出奉獻，這個學科分支成為當前實際化學的研討前沿之一。§0.2物理化學的目的和內(nèi)容什么是物理化學?從研討化學景象和物理景象之間的相互聯(lián)絡入手，從而探求化學變化中具有普遍性的根本規(guī)律。在實驗方法上主要采用物理學中的方法。物理化學的目的物理化學主要是為理處理消費實踐和科學實驗中向化學提出的實際問題，提示化學變化的本質(zhì)，更好地駕馭化學，使之為消費實踐效力。物理化學主要研討內(nèi)容〔1〕化學變化的方向和限制問題各種要素如溫度、壓力和濃度等對化學變化的影響等。這類問題屬于化學熱力學的范疇?！?〕化學反響的速率和機理問題外界條件如溫度、壓力、濃度和催化劑等對反響速率的影響。這屬于化學動力學的范疇。〔3〕物質(zhì)構(gòu)造與性能之間的關(guān)系研討這類問題有構(gòu)造化學和量子化學兩個分支§0.3物理化學的研討方法遵照“實際—實際—實際〞的認識過程，分別采用歸納法和演繹法，即從眾多實驗現(xiàn)實概括到普通，再從普通推理到個別的思想過程。綜合運用微觀與宏觀的研討方法，主要有：熱力學方法、統(tǒng)計力學方法和量子力學方法。熱力學方法：以眾多質(zhì)點組成的宏觀體系作為研討對象，以兩個經(jīng)典熱力學定律為根底，用一系列熱力學函數(shù)及其變量，描畫體系從始態(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，從而解釋宏觀景象并能計算一些熱力學的宏觀性質(zhì)。量子力學方法：用量子力學的根本方程〔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，從而指示物性與構(gòu)造之間的關(guān)系。§0.4物理化學課程的學習方法(1)留意邏輯推理的思想方法，反復領(lǐng)會感性認識和理性認識的相互關(guān)系。(2)抓住每章重點，本人動手推導公式，留意公式的適用條件