物理化学核心教程第二版绪论.ppt
物理化学核心教程,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,物理化学核心教程,沈文霞 编,2009.09.,第二版,物理化学课使用的教材,物理化学课使用的电子教案,绪 论,0.1 物理化学课程的内容,0.2 物理化学的研究方法,0.4 物理化学的学习方法,0.5 物理量的表示与运算,0.3 近代化学的发展趋势,0.6 关于标准压力,0.1 物理化学课程的内容,化学,物理化学是化学学科的一个分支,0.1 物理化学课程的内容,“物理化学”这一术语最早在18世纪中叶，由罗蒙诺索夫提出。,俄国科学家罗蒙诺索夫(17111765),0.1 物理化学课程的内容,物理化学学科在19世纪中叶基本形成,1887年，两人合办了第一本“物理化学杂志”(德文),德国科学家 W.Ostwald(18531932),荷兰科学家 J.H.vant Hoff(18521911),0.1 物理化学课程的内容,化学反应,原子、分子间的分离与组合,热,电,光,磁,温度变化,压力变化,体积变化,化学,物理学,密不可分,状态变化,热学、电学、光学、磁学是物理学的重要分支,什么是物理化学?,0.1 物理化学课程的内容,物理现象,化学现象,用物理学的理论和实验方法,研究化学变化及其伴随的物理变化 的本质与规律,物理化学,0.1 物理化学课程的内容,物理化学,电化学,表面与胶体化学,0.1 物理化学课程的内容,物理化学研究的内容:,(1)化学变化的方向和限度问题,(2)化学反应的速率和机理问题,热力学第一定律,热力学第二定律,在多组分、化学平衡、相平衡中的应用,三个判据,温度、压力、催化剂等对速率的影响,化学反应的机理，掌握反应的本质,化学反应的动力学理论,0.2 物理化学的研究方法,(1)热力学的研究方法,研究对象是大量质点构成的宏观系统,只注重起始与终了状态，不考虑变化细节,只研究平衡态，只考虑变化的可能性,经典热力学采用宏观的方法,热力学的研究方法可以分为经典热力学、统计热力学和非平衡态热力学三种方法,没有时间这个变量,0.2 物理化学的研究方法,(2)动力学的研究方法,宏观动力学主要研究化学反应速率的表示和测量，不同反应的特点，温度、压力和催化剂等对速率的影响和反应的机理等。,动力学的研究方法可以分为宏观动力学和微观动力学两种方法。,微观动力学主要是从分子水平上研究基元反应的特征，测定发生反应分子的能态，最终揭示化学反应中的能量变化和本质。,0.2 物理化学的研究方法,(3)量子力学的研究方法,求解量子力学方程，获得描述分子中电子运动的波函数和能量信息,以量子力学为基础，原子和分子为研究对象,揭示物质的性质与其结构的内在关系，这是化学研究的理论基础,0.3 近代化学的发展趋势,(1)介观化学发展迅速,(2)表面化学越来越引起人们的重视,(3)学科交叉与渗透更加普遍,0.3 近代化学的发展趋势,（1）介观化学发展迅速,宏观,(宏观凝聚态),介观材料在新材料、医药和生命科学中的各种用途,0.3 近代化学的发展趋势,（2）表面化学越来越引起重视,多相化学反应总是在表面上进行，了解表面反应的实际过程，推动表面化学和多相催化的发展。,表面活性剂、表面膜的应用越来越广泛,0.3 近代化学的发展趋势,（2）表面化学越来越引起重视,各种新型的催化剂,各种表面活性剂,各种结构的表面膜,分子筛,各种纳米材料,润湿剂,洗涤剂,起泡剂,增溶剂,乳化剂,破乳剂,消泡剂,介孔材料,渗透膜,离子交换膜,气体分离膜,电子器件膜,0.3 近代化学的发展趋势,（3）学科的交叉和渗透更加普遍,本专业之间相互渗透,无机化学和有机化学无明显的界限,与其他专业相互渗透,0.3 近代化学的发展趋势,（3）学科的交叉和渗透更加普遍,学科间相互渗透、相互结合，形成了许多极具生命力的边缘学科,0.4 物理化学的学习方法,(2)注意逻辑推理的思维方法，反复体会感性认识和理性认识之间的相互关系。,(3)抓住重点，认真做习题，学会解题方法。很多东西只有通过解题才能学到，不会解题，就不可能掌握物理化学。,(4)课前自学，课后复习，勤于思考，培养自学和自己获取知识的能力。,(1)培养能用物理化学的观点和方法来看待和分析日常生活中所有与化学有关的现象。,0.5 物理量的表示与运算,0.5.1 物理量的表示,什么是物理量？,凡是可以定量地描述的物理现象都是物理量，如温度、压力和体积等。,物理量一般都是可测的量，且具有可以进行数学运算的特性，可以用数学公式表示。,同一类物理量可以相加减，不同类物理量可以相乘除。,0.5 物理量的表示与运算,0.5.1 物理量的表示,用单个斜体的拉丁字母或希腊字母表示。例如:,压力,体积,温度,热力学能,熵,质量,黏度,密度,化学势,能量,反应进度,活度因子,0.5 物理量的表示与运算,0.5.1 物理量的表示,数值,物理量,单位,数值,单位,其单位为1,物理量,物理量既可以用符号表示，也可以用数值与单位之积表示。例如，物理量 可以表示为,是单位,是数值,0.5 物理量的表示与运算,单位的表示,一般用小写正体的拉丁字母表示。例如:,米,秒,千克,摩尔,立方分米,立方米,Kelvin,Joule,Volt,Pascal,如果单位来自人名，则第一个字母用大写。例如：,0.5 物理量的表示与运算,对数中的物理量,对于Arrhenius经验式，取对数时表示为,对数中是纯数，用物理量除以单位表示,方括号中，和 表示相应物理量的单位,0.5 物理量的表示与运算,表格中的物理量,表格中用纯数表示，在表头中用物理量与其单位的比值表示,0.5 物理量的表示与运算,坐标中的物理量,坐标轴是数轴，坐标轴也要用物理量与其单位的比值表示,V/dm3,p/kPa,50,22.7,100,25.4,0.5.2 物理量的运算,在运算物理量的方程时，必须代入完整的物理量,有1 mol 理想气体，在298 K和100 kPa时，要计算气体所占有的体积。已知,方程代表物理量之间的关系,数值和单位都要运算,0.5.2 物理量的运算,在运算物理量的方程时，必须代入完整的物理量,有1 mol 理想气体，在298 K和100 kPa时，要计算气体所占有的体积。已知,方程代表物理量之间的关系,全部用SI单位，运算式可以简单一点,0.5.2 物理量的运算,在运算物理量的方程时，必须代入完整的物理量,有1 mol 理想气体，在298 K和100 kPa时，要计算气体所占有的体积。已知,方程代表物理量之间的关系,全部用数值运算,0.6 关于标准压力,表示标准压力,1986年以前，,1986年，GB 3100-86规定：,1993年，根据IUPAC推荐，GB 3100-93规定：,
