《物理學(xué)化學(xué)》課件

物理學(xué)化學(xué)探索物質(zhì)世界奧秘的科學(xué)之旅課程簡(jiǎn)介課程目標(biāo)了解物理學(xué)化學(xué)基本原理，掌握化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＵn程內(nèi)容物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、溶液化學(xué)等。物理學(xué)化學(xué)的重要性1解釋自然現(xiàn)象揭示物質(zhì)變化的本質(zhì)，解釋周?chē)澜绨l(fā)生的現(xiàn)象。2推動(dòng)科技發(fā)展為材料、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。3解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為環(huán)境保護(hù)、資源利用、疾病治療等問(wèn)題提供解決方案。物理學(xué)化學(xué)的基本概念物質(zhì)具有質(zhì)量和體積，占據(jù)空間的任何東西。原子構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，具有特定性質(zhì)。分子由兩個(gè)或多個(gè)原子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)反應(yīng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的過(guò)程，生成新物質(zhì)。物質(zhì)的組成原子構(gòu)成物質(zhì)的基本單位。分子由原子通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)。離子帶電的原子或原子團(tuán)。原子結(jié)構(gòu)1原子核位于原子中心，包含質(zhì)子和中子。2電子帶負(fù)電荷，圍繞原子核運(yùn)動(dòng)。3能級(jí)電子在原子核外運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)。元素周期表元素周期律元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性變化。周期周期表中同一橫行排列的元素。族周期表中同一縱列排列的元素?；瘜W(xué)鍵1化學(xué)鍵原子之間相互作用力。2離子鍵金屬原子與非金屬原子間形成的鍵。3共價(jià)鍵非金屬原子之間形成的鍵。4金屬鍵金屬原子之間形成的鍵。離子鍵1電子轉(zhuǎn)移金屬原子失去電子，形成陽(yáng)離子。2靜電吸引陽(yáng)離子與陰離子通過(guò)靜電吸引力結(jié)合。3離子化合物由離子鍵形成的化合物。共價(jià)鍵2電子共享非金屬原子之間共享電子。1共用電子對(duì)兩個(gè)原子之間共享的電子對(duì)。3極性共價(jià)鍵電子對(duì)偏向電負(fù)性較強(qiáng)的原子。分子結(jié)構(gòu)空間構(gòu)型原子在分子中排列的立體結(jié)構(gòu)。鍵角兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。鍵長(zhǎng)兩個(gè)原子核之間的距離?；瘜W(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)速率反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度。影響因素溫度、濃度、催化劑等。化學(xué)平衡1可逆反應(yīng)正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。2平衡狀態(tài)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率的狀態(tài)。3平衡常數(shù)平衡狀態(tài)下反應(yīng)物和生成物濃度之比。酸堿平衡酸可以釋放氫離子的物質(zhì)。堿可以接受氫離子的物質(zhì)。pH值表示溶液酸堿性的指標(biāo)?；瘜W(xué)熱力學(xué)焓變反應(yīng)過(guò)程中熱量的變化。熵變反應(yīng)過(guò)程中體系混亂度的變化。吉布斯自由能反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。溶液化學(xué)1溶液由溶質(zhì)和溶劑組成的均勻混合物。2溶解度在一定溫度下，溶質(zhì)在一定量溶劑中所能溶解的最大量。3溶液濃度溶液中溶質(zhì)的含量。電化學(xué)原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電解池利用電流驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的裝置。反應(yīng)動(dòng)力學(xué)活化能反應(yīng)開(kāi)始所需的最小能量。催化劑可以改變反應(yīng)速率但不改變反應(yīng)平衡的物質(zhì)。酶催化反應(yīng)1酶生物催化劑，可以加速生物化學(xué)反應(yīng)。2活性中心酶分子與底物結(jié)合的部位。3酶促反應(yīng)由酶催化的化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)儀器操作掌握各種化學(xué)儀器的操作方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證科學(xué)理論。數(shù)據(jù)分析對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出科學(xué)結(jié)論。物理學(xué)化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域1應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域。2生命科學(xué)藥物研發(fā)、生物技術(shù)等。3材料科學(xué)新材料合成、性能研究等。4環(huán)境科學(xué)污染治理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。5能源科學(xué)新能源開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)能技術(shù)等。生命科學(xué)中的應(yīng)用1藥物研發(fā)藥物設(shè)計(jì)、合成和篩選。2生物技術(shù)基因工程、蛋白質(zhì)工程等。3生物材料生物可降解材料、組織工程等。材料科學(xué)中的應(yīng)用1新材料合成合成具有特定性能的新材料。2材料表征研究材料的結(jié)構(gòu)、性能和組成。3材料改性改善材料性能，提高材料應(yīng)用價(jià)值。環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用污染治理開(kāi)發(fā)污染治理技術(shù)，改善環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問(wèn)題。能源科學(xué)中的應(yīng)用新能源開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能等新能源。儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)高效的儲(chǔ)能技術(shù)，解決能源存儲(chǔ)問(wèn)題。新興交叉學(xué)科納米科學(xué)研究納米尺度下的物質(zhì)性質(zhì)和應(yīng)用。生物物理化學(xué)研究生物體系中的物理化學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律。計(jì)算化學(xué)利用計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)。物理學(xué)化學(xué)的未來(lái)發(fā)展1納米材料開(kāi)發(fā)具有獨(dú)特性能的納米材料，用于醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域。2新能源技術(shù)研究新型電池、燃料電池等技術(shù)，解決能源問(wèn)題。3生物醫(yī)藥利用物理化學(xué)原理研制新藥，治療疾病。