物理化学发展史40830420

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物理化学发展史

物理化学发展史

物理化学发展史——早期溶液理论和今日中学化学很荣幸今天能为大家介绍物理化学发展史,物理化学博大精深,很有内涵,所以我耍个机灵,取了早期溶液理论的发展这一节,同时谈一谈今日中学化学对溶液理论的研究和教学实践。

首先我想谈一谈物理化学,既然叫物理化学,那他一定和物理有点关联,例如空气湿度多大时我们能够观察到雾的现象?早晨的露珠为什么呈现球形?天上云层很厚实,为什么不下雨?人工降雨的原理到底是什么?等等这些物理现象,其实都属于物质的性质,而物理化学其实是研究物质性质和化学反应原理的学科。

自1887年奥斯特沃尔德和范霍夫合办了德文《物理化学杂志》,这门学科获得了快速的发展,今天物理化学的发展程度当然已经超乎人们的想象,具体包括化学热力学、化学动力学,电化学,光化学,表面化学,胶体化学,结构化学,量子化学,催化理论等等分支。

应该说,物理化学以热力学、动力学和量子力学为基础。

日本化学史家山岗望提出,物理化学学发端于拉瓦锡时代,本生进一步将物理学的实验方法应用到化学研究上,把物理学原理用来解释化学现象则是从范霍夫开始的。

这段时间大致与两次工业革命的兴起重叠,也就是说,物理化学建立在产业革命兴起的大背景下,期间涌现了无数大牛,更有麦克斯韦,玻尔兹曼,普朗克这三尊神。

例如麦克斯韦,以电磁理论闻名于世的物理大神,为化学做出的贡献在我看来要更加惊人。

请看这两个数,一个热力学K,一个是动力学K,这两个K为什么长这么像?类似的还有克劳修斯克拉博隆方程,如果我把ΔG和ΔEa都用能量E表示,你会发现形式上和麦克斯韦能量分布积分式惊人的相似。

这三位确定了热运动的本质,确定了热力学第二定律的适用范围,明确地给出了熵与微观状态数的数学关系。

有意思的是文科里面更喜欢谈熵,伟大的科幻小说家阿西莫夫以熵增定律为主题写了科幻史上我认为是最好的一篇——最后的问题。

好言归正传,关于溶液理论,就必须提物理化学三剑客:阿伦尼乌斯,范霍夫和奥斯特沃尔德,三人之间的性格可以说迥异,又来自三个不同国家但对稀溶液的研究将他们的命运深深的绑定,三人友谊可以说是科学史上一段佳话。

物理化学研究内容及其发展史

物理化学研究内容及其发展史

物理化学研究内容及其发展史摘要:物理化学是化学学科的理论理论基础。

物理化学是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。

随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限,从而不断地产生新的分支学科。

物理化学的研究在各个方面的应用越来越广泛。

[1]物理化学是一门发展潜力很大的学科!关键词:物理化学,发展,学科形成,前景物理化学是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规物理化学律的学科。

随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限,从而不断地产生新的分支学科,例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。

物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系,例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。

1 物理化学简介1.1建立化学体系中特殊规律的学科化学学科的发展经历了若干个世纪。

而物理化学则是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。

[1]物理化学是化学学科的理论基础,它从物质的物理现象与化学现象的联系入手,去探求化学变化的基本规律。

[2]一般公认的物理化学的研究内容大致可以概括为三个方面:化学体系的宏观平衡性质以热力学的三个基本定律为理论基础,研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。

在这一情况下,时间不是一个变量。

属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学。

溶液、胶体和表面化学。

1.2物理化学发展的新阶段化学体系的微观结构和性质以量子理论为理论基础,研究原子和分子的结构,物体的体相中原子和分子的空间结构、表面相的结构,以及结构与物性的规律性。

属于这方面的物理化学分支学科有结构化学和量子化学。

化学体系的动态性质研究由于化学或物理因素的扰动而引起体系中发生的化学变化过程的速率和变化机理。

物理化学发展史

物理化学发展史

物理化学发展史201013020427 杨艳艳摘要:从物理化学这个概念被提出至今已有200多年的历史,物理化学发展至今已经涵盖了多个领域。

物理化学的发展,其中经历了怎样的变迁,一代代的物理化学家们又是如何将物理化学这门学科从无到有发展起来的。

本文将就物理化学发展史做一个简单的概述。

关键词:物理化学;探索史;发展史物理化学是以物理原理和实验技术为基础,研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科。

涵盖了从微观到宏观对物质结构与特质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。

它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科的理论基础。

随着科学的迅速发展和各学科之间的相互渗透,逐步形成了若干分支学科:化学热力学、化学动力学、结构化学、液体界面化学、催化化学、电化学、量子化学等。

1物理化学提出之前的探索之路1.1 关于原子一分子学说1803—1804年道尔顿提出原子学说,建立“化学原子论”的实验基础: 1803年道尔顿根据长期观测大气组成发现分压定律,认为物质都是由无数微粒组成,不同物质的微粒有不同大小和不同重量,主张用相对重量表示微粒的重量, 这种微粒就叫做原子。

原子的叫法是他借用古希腊的哲学原子说。

他与哲学原子说的不同在于他使得原子学说有了定量描述, 他提出了世界上第一张原子量表;此外, 他并没有在著作中强调原子的不可再分性,而哲学原子说却十分强调这种不可再分性(故称原子)。

问题就在于此, 道尔顿既借用哲学原子说将微粒叫做原子, 虽没强调其不可再分性, 但也没强调其可再分性, 而原子的本来含义就是指的不可再分性, 所以道尔顿的化学原子论在事实上认为原子是不可再分的。

180 4年道尔顿发现倍比定律并用原子学说给予成功的解释, 为原子学说找到间接的实验基础而得以确立。

原子论促成化学从杂乱无章的定性的描述化学阶段发展到定量的解释学的近代化学阶段, 这正是物理化学作为边缘学科不同于其它化学分支之处。

原子论体现了物理化学的学科特点, 为物理化学的形成和发展提供了一个胚芽或基础。

物理化学发展史

物理化学发展史

一般认为,物理化学作为一门学科的正式形成,是从1877年德国化学家 Ostwald和荷兰化学家 Van't Hoff 创刊的《物理化学杂志》开始的。

从这一时期到20世纪初,物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。

热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系,特别是溶液体系的研究。

Gibbs对多相平衡体系的研究和Van't Hoff对化学平衡的研究,Arrehnius提出电离学说,Nernst发现热定理都是对化学热力学的重要贡献。

1906年,Lewis提出处理非理想体系的逸度和活度概念以及测定方法,化学热力学的全部基础已经具备。

劳厄和Brag对X射线晶体结构分析的创造性研究,为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。

Arrehnius关于化学反应活化能的概念,以及bodenstein 和Nernst关于链反应的概念,对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。

20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时期,这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界,改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。

1926年,量子力学研究的兴起,不但在物理学中掀起了高潮,对物理化学研究也给以很大的冲击。

尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理,为1916年Lewis提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。

1931年Pauling和Slater把这种处理方法推广到其他双原子分子和多原子分子,形成了化学键的价键方法。

1932年,Muliken和Hond在处理氢分子的问题时根据不同的物理模型,采用不同的试探波函数,从而发展了分子轨道方法。

价键法和分子轨道法已成为近代化学键理论的基础。

Pauling等提出的轨道杂化法以及氢键和电负性等概念对结构化学的发展也起了重要作用。

在这个时期,物理化学的其他分支也都或多或少地带有微观的色彩,例如由Hinshelwood和谢苗诺夫两个学派所发展的自由基链式反应动力学,Debye和Huckel的强电解质离子的互吸理论,以及电化学中电极过程研究的进展——氢超电压理论。

物理化学发展史

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物理化学发展史化学四班1110752 唐荣1 物理化学简介化学学科的发展经历了若干个世纪。

而物理化学则是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。

物理化学是化学学科的理论基础,它从物质的物理现象与化学现象的联系入手,去探求化学变化的基本规律。

一般公认的物理化学的研究内容大致可以概括为:化学体系的宏观平衡性质。

以热力学的三个基本定律为理论基础,研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。

属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学、溶液、胶体和表面化学。

2 物理化学的发展史2.1物理化学作为一门学科的正式形成物理化学的发展史一般认为,物理化学作为一门学科的正式形成是从1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创刊的《物理化学杂志》开始的。

从这一时期到20世纪初,物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。

热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系,特别是溶液体系的研究。

吉布斯对多相平衡体系的研究和范托夫对化学平衡的研究,阿伦尼乌斯提出电离学说,能斯脱发现热定理都是对化学热力学的重要贡献。

当1906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和活度概念,以及它们的测定方法之后,化学热力学的全部基础已经具备。

劳厄和布喇格对X射线晶体结构分析的创造性研究,为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。

阿伦尼乌斯关于化学反应活化能的概念,以及博登施坦和能斯脱关于链反应的概念,对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。

2.2 结构化学领先发展的时期20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时期,这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界,改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。

1926年,量子力学研究的兴起,不但在物理学中掀起了高潮,对物理化学研究也给以很大的冲击。

尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理,为1916年路易斯提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。

物理化学及其发展史

物理化学及其发展史

物理化学及其发展史摘要:从物理化学这个概念被提出至今已有200多年的历史,物理化学发展至今已经涵盖了多个领域。

物理化学是化学学科的理论理论基础。

物理化学是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。

随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限,从而不断地产生新的分支学科。

物理化学的研究在各个方面的应用越来越广泛。

物理化学是一门发展潜力很大的学科!物理化学的发展,其中经历了怎样的变迁,一代代的物理化学家们又是如何将物理化学这门学科从无到有发展起来的。

关键词:物理化学;探索史;发展史物理化学是以物理原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规物理化学律的学科。

涵盖了从微观到宏观对物质结构与特质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。

它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科的理论基础。

随着科学的迅速发展和各学科之间的相互渗透,逐步形成了若干分支学科:化学热力学、化学动力学、结构化学、液体界面化学、催化化学、电化学、量子化学等。

物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系,例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。

物理化学提出之前的探索之路1550年威廉米(Wilhelmy.L.F.,1812-1864,德国物理学家),使用旋光仪研究蔗糖在大量水中酸催化水解的转化反应速度,发现反应物的量(浓度)、酸量以及温度对反应速度的影响, 并第一次将反应速度定量地以数学上的微分方程式的形式表示出来,即将浓度随时间的变化率表示成为作为一门科学的诞生。

十九世纪三十至四十年代电解在工业上得到广泛应用,如银、铜等的电镀。

1807年列依斯发现溶液的电渗、电泳现象,1827年杜特罗夏首次定量研究溶液渗透压,发现渗透压与浓度成正比。

1862年格雷阿姆提出胶体概念。

1867年特劳贝制得高强度及高选择性的半透膜,1877年浦菲弗用此种膜测定渗透压的准确值,得到和理想气体状态方程相似的渗透压公式。

物理化学的历史

物理化学的历史

物理化学1、什么是”物理化学”物理化学,是一门从物理学角度分析物质体系化学行为的原理、规律和方法的学科,可谓近代化学的原理根基。

物理化学家关注于分子如何形成结构、动态变化、分子光谱原理、平衡态等根本问题,涉及的物理学有热力学、动力学、量子力学、统计力学等。

大体而言,物理化学为化学诸分支中,最讲求数值精确和理论解释的学科。

2、物理化学的历史及发展第二次世界大战后到60年代期间,物理化学以实验研究手段和测量技术,特别是各种谱学技术的飞跃发展和由此而产生的丰硕成果为其特点。

电子学、高真空和计算机技术的突飞猛进,不但使物理化学的传统实验方法和测量技术的准确度、精密度和时间分辨率有很大提高,而且还出现了许多新的谱学技术。

光谱学和其他谱学的时间分辨率和自控、记录手段的不断提高,使物理化学的研究对象超出了基态稳定分子而开始进入各种激发态的研究领域。

光化学首先获得了长足的进步,因为光谱的研究弄清楚了光化学初步过程的实质,促进了对各种化学反应机理的研究。

这些快速灵敏的检测手段能够发现反应过程中出现的暂态中间产物,使反应机理不再只是从反应速率方程凭猜测而得出的结论。

这些检测手段对化学动力学的发展也有很大的推动作用。

先进的仪器设备和检测手段也大大缩短了测定结构的时间,使结晶化学在测定复杂的生物大分子晶体结构方面有了重大突破,青霉素、维生素B12、蛋白质、胰岛索的结构测定和脱氧核糖核酸的螺旋体构型的测定都获得成功。

电子能谱的出现更使结构化学研究能够从物体的体相转到表面相,对于固体表面和催化剂而言,这是一个得力的新的研究方法。

60年代,激光器的发明和不断改进的激光技术。

大容量高速电子计算机的出现,以及微弱信号检测手段的发明孕育着物理化学中新的生长点的诞生。

70年代以来,分子反应动力学、激光化学和表面结构化学代表着物理化学的前沿阵地。

研究对象从一般键合分子扩展到准键合分子、范德瓦耳斯分子、原子簇、分子簇和非化学计量化合物。

物理化学发展史

物理化学发展史

热化学反应方程式
在化学反应中,在物质变化的同时,还伴随有能量的变化,这种能量变 化,常以热能的形式表现出来.随着某一个化学反应所放出或吸收的热量
总和,只由最初和最后的状态决定,而同反应的途径完全无关。
平衡过程热力学
热力学第一定律 热力学第二定律
热力学第一定律:能量守恒定律
在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家各自独立发现。迈尔、焦耳、 亥姆霍兹是主要贡献者。
量1822--1888)
1865年克劳修斯用宏观 分析方法,为定量表述 热力学第二定律,首先 引入了状态函数熵(S )的概念
开尔文( 1824--1907)
十九世纪英国最伟大的物 理学家之一。 1851年在研究卡诺循环 的基础上提出第二定律的 著名叙述, 创立热力学温 标。 1858年发表《能的递降 学说》。 1866年他主持装设了第 一条越洋海底电缆。
物理化学发展史
化学反应中的物理现象
•能量转换 (放热、吸热反应 ) • 电流 • 光子的发射和吸收 • 压力和体积的变化
化学反应中的物理现象:能量转换
Energy Transition:
Electrolysis Cell
Electrical Potential
Chemical potential
物理化学的创建
Wilhelm Ostwald 《化学总 论教科书》 范霍夫在阿姆斯特丹建立 学派
创办期刊 《物理化学杂志》 《 Zeitschrift für Physikalische Chemie》
F.W.Ostwald 德国化学 J.H.Van't Hoff 荷兰化S.A.Arrhenius瑞典化学 家(1853-1932) 1909年 学家(1852-1911) 1901家(1859--1927) 1903年 Nobel化学奖获得者 年Nobel化学奖获得者 Nobel化学奖获得者

物理化学的历史

物理化学的历史

物理化学的历史物理化学作为化学的一个重要分支,始于19世纪下半叶,以热力学三大定律的建立为标志。

在此期间,化学研究逐渐从单纯的物质组成和性质的研究,转向对化学反应的能量变化以及反应速度等更为深入的领域。

19世纪初,科学家们开始对燃烧现象进行深入的研究。

他们发现,燃烧过程中发生的化学反应与热量、压力等物理量有着密切的关系。

在此基础上,他们提出了热力学的三大定律,即能量守恒定律、熵增定律和牛顿的冷却定律。

这些定律的出现,标志着物理化学的诞生。

在接下来的几十年中,物理化学得到了迅速的发展。

1865年,德国化学家拜耳提出了著名的拜耳-尤琴-卡达格公式,这个公式描述了化学反应中反应速度与反应物浓度的关系。

随后,路易斯在1873年提出了路易斯-阿伏伽德罗定律,该定律描述了理想气体在恒温恒压下的摩尔体积。

这两个定律的出现,使得人们对化学反应的控制和预测更加精确。

20世纪以后,物理化学又进入了一个新的发展阶段。

在这一时期,量子力学和统计热力学的出现为物理化学的发展提供了新的工具。

科学家们开始尝试从微观的角度理解化学反应的本质,并提出了许多新的理论和模型。

如今,物理化学已经渗透到了化学、生物学、材料科学等多个领域。

它不仅帮助我们理解化学反应的微观机制,还为我们的生活带来了许多便利。

例如,石油化工、制药、食品加工等行业的发展都离不开物理化学的指导。

物理化学作为一门独立的学科,其发展历程经历了早期的萌芽、快速发展和现代的多元化发展阶段。

它的出现和发展,不仅推动了化学学科的发展,也为人类的生产和生活带来了重要的影响。

简述表面张力的定义和单位,并说明它是如何影响液体表面的行为的。

表面张力是指液体表面分子之间的相互吸引力,单位通常是mN/m。

表面张力对液体表面的行为有重要影响。

例如,它使得液体表面在恒温下保持一定的形状,并且在液体与气体接触的界面上产生一定的表面压。

表面张力还影响液体的润湿性、毛细管行为以及液滴的形状等。

解释液体表面层的蒸汽压为什么会比纯液体蒸汽压低。

物理化学发展史

物理化学发展史

物理化学发展史物理化学的正式诞生通常追溯到1877年,由德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创办的《物理化学杂志》标志着这一学科的起点。

这段时期至20世纪初,物理化学的主要特征是化学热力学的繁荣发展,特别是热力学第一和第二定律在溶液体系研究中的广泛应用。

吉布斯的多相平衡体系研究,范托夫的化学平衡研究,阿伦尼乌斯的电离学说,能斯特的热定理,都对化学热力学产生了深远影响。

1906年,路易斯提出非理想体系的逸度和活度概念,以及测定方法,奠定了化学热力学的坚实基础。

同时,劳厄和布喇格的X射线晶体结构分析研究,为现代结晶化学奠定了基础,阿伦尼乌斯和博登施坦、能斯脱的理论对化学动力学发展也起到了关键作用。

20世纪20至40年代,物理化学深入到原子和分子层面,结构化学成为主导。

量子力学的兴起,特别是海特勒和伦敦对氢分子的量子力学处理,为共价键理论提供了理论基础,鲍林和斯莱特的价键方法和分子轨道方法成为现代化学键理论基石。

同时,自由基链式反应动力学、强电解质理论和电化学领域也取得了显著进展。

二战后至60年代,物理化学的发展重心转向实验手段和技术的进步,如谱学技术的飞跃,这些极大地推动了光化学和分子结构测定的发展。

电子学、真空技术和计算机的革新,使得物理化学研究范围扩大至激发态分子,电子能谱的出现更是对表面科学产生了深远影响。

60年代,激光技术、计算机和微弱信号检测技术的革新预示着物理化学新领域的诞生。

进入70年代,分子反应动力学、激光化学和表面结构化学成为前沿,研究对象扩展至非化学计量物质。

同时,理论研究借助量子化学计算和耗散结构理论,深化了对非平衡态体系的理解。

中国物理化学的发展历程,以1949年新中国成立为分界,早期在条件艰苦的情况下,老一辈学者在多个领域取得了显著成就并培养了人才。

1949年后,经过数十年努力,高等教育机构和研究机构在物理化学及相关领域取得了显著进步,如结构化学、量子化学、催化等。

物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。

物理化学及其发展史

物理化学及其发展史

物理化学及其发展史物理化学是化学的一个重要分支,它主要研究化学现象中的物理过程和物理现象中的化学过程,以及这些过程之间的相互关系。

物理化学的发展史可以追溯到19世纪初,当时科学家们开始研究化学反应的热力学原理和化学平衡,这为物理化学的形成奠定了基础。

19世纪中期,科学家们开始研究化学反应的动力学,即反应速率与反应条件之间的关系。

这个领域的探索导致了化学动力学这一分支的发展。

与此同时,物理学家们也开始研究与化学相关的物理现象,如电、磁、光等,这些研究最终形成了物理化学的一个重要分支——物理化学电学。

20世纪初,量子力学和统计热力学的出现为物理化学带来了新的发展。

量子力学的研究使得化学家们能够更好地理解分子结构和化学反应的微观机制。

统计热力学的出现则帮助化学家们更好地理解宏观条件下物质的性质和行为。

在20世纪中期,物理化学又迎来了新的发展。

计算机科学和数值模拟技术的发展为物理化学提供了新的研究工具和方法。

通过计算机模拟,科学家们可以更加准确地预测和模拟化学反应的过程和现象,这使得物理化学成为了一个更加实用和有效的工具。

今天,物理化学已经成为了化学的一个重要分支,它不仅在理论上有着广泛的应用,而且在实践上也有着广泛的应用。

例如,物理化学的理论可以用于指导材料的设计和制造,也可以用于环境科学和生命科学等领域的研究。

物理化学的发展也促进了其他相关学科的发展,如物理学、数学、工程学等。

物理化学是一门研究化学现象中的物理过程和物理现象中的化学过程的学科,它在理论和实践上都有着广泛的应用。

未来,随着科学技术的发展和创新,物理化学将继续发挥其重要作用,为人类社会的发展和进步做出贡献。

物理化学研究内容及其发展史物理化学是化学科学的一个重要分支,主要研究物质的化学反应、能量转化、物质结构等过程中的物理现象和化学现象的规律性。

本文将介绍物理化学的研究内容及其发展史。

一、物理化学的研究内容1、化学反应动力学化学反应动力学是物理化学中最活跃的研究领域之一,主要研究化学反应的速度以及影响反应速度的各种因素。

化学与物理发展

化学与物理发展

化学与物理发展近几个世纪以来,化学与物理学作为自然科学的重要分支,在人类社会的发展中起到了举足轻重的作用。

它们不仅推动了科学技术的进步,而且深刻影响了人类的生活方式。

本文将从历史角度出发,探讨化学与物理学的发展对人类社会的影响以及未来的前景。

一、化学的发展化学作为一门研究物质组成、性质、变化和结构的学科,早在古代就有雏形。

古希腊的阿拉伯哈里发,以及中国古代的伏羲、神农等人,都在各自的时代对于化学现象进行了初步的研究。

然而,真正系统的化学理论在17世纪后期开始形成。

1. 定量化学的出现17世纪末,法国科学家拉瓦锡提出了定量化学的概念,奠定了化学分析的基础。

他通过在实验中精确地测量物质的质量和反应物的比例关系,发现了“质量守恒定律”以及“元素比例定律”。

这些定律为化学实验的准确性提供了保证,也为后来的化学理论建立和实践应用奠定了基础。

2. 元素周期表的创立19世纪末,俄罗斯化学家门捷列夫通过对各个元素的排列和性质的研究,提出了元素周期表的概念。

这一周期表成功地将元素按照其化学性质和物理性质进行分类和组织,帮助人们更好地理解元素之间的相互关系。

元素周期表的创立极大地促进了化学的发展,也为后来的元素研究和化学反应机理的解析提供了基础。

二、物理的发展物理学是研究物质的运动、能量以及与之相关的现象的学科。

自古以来,人们对于自然现象的观察和实验都推动了物理学的发展。

以下是物理学发展的两个重要里程碑。

1.经典力学的建立17世纪的牛顿是物理学史上的传奇人物,他在《自然哲学的数学原理》中提出了经典力学的基本理论。

牛顿的三大定律以及万有引力定律被视为经典力学的基石。

通过这些定律,人们能够准确地预测物体的运动轨迹和相互作用。

2.相对论与量子力学的诞生20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论,这两个理论彻底颠覆了牛顿力学的观念。

随后,量子力学的诞生更加深化了对于微观世界的认识。

量子力学宣称微观世界的粒子不具备确定性的轨迹,而是存在着概率性。

物理学发展历史

物理学发展历史

物理学发展历史物理化学发展世界的物理化学发展历史在1752年,“物理化学”这个概念被俄国科学家罗蒙索诺夫在圣彼得堡大学的一堂课程(A Course in True Physical Chemistry)上首次提出。

任何学科的建立与发展都与人类认识自然和生产生活的需要有着密切联系。

从18世纪开始,对燃烧现象的认识和利用燃烧反应产生的热作为动力的蒸气机的产生促进了热力学和热化学的研究。

到了19世纪,伏特(A Volta,1745-1827)发明电池和法拉第(M Faraday, 1791-1867)发现电解定律促进了电化学的发展;古德贝格(C M Guldberg, 1836-1902)和瓦格(P Waage, 1833-1900)确立的质量作用定律促进了化学动力学的发展;格雷厄姆(T Graham, 1805-1869)提出胶体的概念促进了胶体化学的发展。

到了19世纪70年代,物理化学作为一门学科已正式形成。

因此,奥斯特瓦尔德(F W Ostwald, 1853-1932)和范特霍夫(J H Van__39;t Hoff, 1852-1911)在1877年创立了《物理化学杂志》。

19世纪到20世纪初是化学热力学的发展和成熟时期,热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学系统,特别是溶液系统的研究。

在此期间,阿累尼乌斯(S A Arrehnius, 1859-1927)提出了电解质的电离学说,路易斯(G N Lewis, 1875-1946)提出了处理非理想系统的逸度和活度概念以及测定方法,吉布斯(J W Gibbs, 1839-1903)提出了多相平衡系统的研究方法和相律,范特霍夫研究了化学平衡,能斯特(W H Nernst, 1864-1941)发现了热定理,德拜(P J W Debye, 1884-1966)和休克尔(E. H__252;ckel,1896-)提出了强电解质溶液的离子互吸理论,塔费尔(J Tafel)提出了氢的超电势理论。

物理与化学的发展历史论文

物理与化学的发展历史论文

物理与化学的发展历史论文从古至今,物理与化学一直在不断发展。

两者的历史可以追溯到古代文明时期,当时的人们已经开始探索并理解物质的性质。

在古希腊时期,哲学家们开始对自然现象进行观察并提出了一些理论来解释它们。

这些理论奠定了物理学和化学的基础,如亚里士多德的四元素理论和原子理论。

随着时间的推移,物理学和化学逐渐从哲学中分离出来,成为独立的科学领域。

在17世纪,伽利略、牛顿和赫胥黎等科学家对物理学领域做出了重大贡献,建立了经典力学、引力理论和光学等基础理论。

与此同时,化学家们也在不断探索物质的性质和化学反应的机理,推动了化学学科的发展。

18世纪末至19世纪初,化学发生了重大的变革。

拉瓦锡的化学元素理论和道尔顿的原子理论为化学奠定了坚实的基础。

而在物理学领域,马克斯韦尔的电磁理论和爱因斯坦的相对论等理论的提出,彻底改变了人们对自然规律的认识。

20世纪,物理学和化学迎来了史无前例的发展。

诸如量子力学和相对论等革命性的理论不断涌现,对人类对自然界的认识造成了深刻的影响。

与此同时,化学也在不断发展,各种新的化合物和材料相继被发现和应用。

如今,物理学和化学已经成为了自然科学中不可或缺的两大支柱,它们的发展与进步为人类社会的发展做出了巨大的贡献。

而随着科技的不断进步,相信物理学和化学的未来会更加辉煌。

在当今世界,物理学和化学的研究已经深入到了各个领域,包括材料科学、能源、环境保护以及医学和生物学等。

比如,物理学中的量子计算和纳米技术、化学中的新材料研发和环境治理等研究领域都取得了显著的进展。

这些进步不仅在科学研究上有重要意义,也对人类社会产生了深远的影响。

物理学的发展推动了技术的创新和工业生产的进步。

现代通信技术、半导体材料、核能技术等都得益于物理学理论的应用。

在化学领域,新材料的研究已经广泛应用于电子设备、医疗器械、环境净化等领域,为人们的生活带来了诸多便利。

在环境保护和能源开发方面,物理学和化学也在发挥着重要作用。

物理化学的历史

物理化学的历史

物理化学的历史物理化学的历史可以追溯到19世纪末,那时科学家们开始研究物质的性质和变化。

这一领域的先驱们通过实验和理论研究,发现了化学反应的规律和机制,为现代物理化学的发展奠定了基础。

19世纪末,化学反应的速率和方向成为科学家们关注的焦点。

为了深入研究这些现象,物理化学得以发展。

德国化学家奥斯特瓦尔德是物理化学领域的奠基人之一,他通过实验研究了化学反应的速率和机理,并创立了化学动力学。

另一位重要的人物是瑞典化学家阿累尼乌斯,他提出了化学反应的电离理论,为现代化学动力学的发展奠定了基础。

进入20世纪后,物理化学的发展加速。

1905年,爱因斯坦提出了布朗运动理论,这一理论为研究分子运动提供了基础。

1906年,洛施米特发现了溶液中离子扩散的规律,为现代离子扩散理论的发展奠定了基础。

1920年,吉布斯提出了化学势的概念,为研究多组分体系的平衡和反应提供了基础。

20世纪中期以后,物理化学在理论和实验方面都取得了重大进展。

1947年,美国科学家穆斯堡尔发现了穆斯堡尔效应,这一发现为研究固体物理和核物理提供了新的手段。

1957年,苏联科学家卡皮察发现了超流现象,这一发现为研究低温物理和量子力学提供了新的思路。

物理化学在近现代的重大成果包括量子化学和计算机辅助化学。

量子化学的发展为研究分子结构和化学反应提供了新的方法,计算机辅助化学的发展则为大规模计算和在化学领域的应用提供了可能。

总的来说,物理化学作为一门独立的学科,经历了从19世纪末到现在的漫长发展过程。

这一领域的研究不仅深化了我们对物质性质和变化的理解,也为各种实用技术的发展提供了支持。

物理化学的未来发展将继续涉及理论和实验两个方面,涉及的领域也将更加广泛。

随着科技的进步,物理化学将会有更多的机会与其它学科进行交叉融合,产生新的研究领域和成果。

无论是从微观角度研究单个分子,还是从宏观角度研究材料和生命体系,物理化学都将发挥重要的作用。

物理化学表面物理化学物理化学和表面物理化学是化学学科中的两个重要分支。

物理化学和原子分子发展史

物理化学和原子分子发展史

物理化学和原子分子发展史物理化学,顾名思义,是物理学和化学的交叉学科。

作为一门基础科学,物理化学对于现代科技的发展起到了巨大的推动作用。

而物理化学的发展和演变也同样成为了科学史上的一个重要篇章。

早在古代,化学家就开始对化学反应进行了系统的研究。

但是直到18世纪后期,才真正有了物理化学这个概念。

当时,吉布斯提出了热力学原理,随着热力学的发展,物理化学的领域逐渐扩大,包括热化学、电化学、介质物理化学等。

相信在今天,大多数人都已经听说过热力学和电化学了,这都是物理化学研究范畴中的重要内容。

而在原子分子领域的研究,则需要回到19世纪后期。

当时,科学家们已经知道,所有的物质均是通过原子和分子组成的。

而原子和分子所具有的性质,则是原子分子科学研究的重点。

根据量子力学,在原子结构的研究中,最主要的意义在于了解原子以及分子内部的电子结构。

而在分子的研究中,相对于原子而言,化学家更加感兴趣的点在于分子内原子间的力学作用以及分子内部的结构和运动。

从物理化学和原子分子学的发展历程来看,研究前沿的多年间涌现出了许多学科基础和技术成果,其中主要有:1.化学周期表:这是化学史上最重要的发明之一,周期表的发现可以使我们更加深入地了解元素间的联系和周期性变化规律。

2.相对论:这个概念是爱因斯坦的创造,通过相对论研究,我们了解到质量与能量的关系,以及光的行为特征。

相对论的发现对于理论物理学的发展起到了许多重要的推动作用。

3.量子化学:这是原子分子科学中最为关键的一个部分。

通过量子力学的特殊理论和计算方法,化学家可以对原子与分子结构进行详细的解析,可以预测分子间的相互作用发生变化的概率,并可以制备更多新型材料。

4.光谱学:分子的研究离不开光谱学,通过对光谱的研究,化学家们可以来推断一个分子的积分,进而将这个分子分离出来,以及其化学反应的过程。

总而言之,在物理化学发展和原子分子学的研究中,科学家们获得了许多重要的成果,这些成果不仅深刻地揭示了基础的物理化学和原子分子理论,而且为纳米材料、生物材料、多级材料和新型能源材料的开发奠定了坚实的基础。

物理化学历史

物理化学历史

物理化学历史物理化学是研究物质的基本性质以及其变化的学科,是一门多学科交叉学科。

它是由古老的物理和化学结合而成,因此拥有两种学科经验的物理化学历史也特别悠久。

早在古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle)的时代,物理学和化学就可以追溯。

在其学习的时候,亚里士多德提出了“四元素”的宇宙观,即土地、空气、火和水,用来解释物质的组成和存在,以及宇宙中所有其他物质的形成。

此外,他还提出了物质之间的差异和相互作用,以此解释各种物质的变化。

随着科学进步,物理化学发展起来,直到十九世纪中叶才有了真正意义上的发展。

在这个时期,研究物质和物理学和化学之间关系的关键人物是拉瓦锡(Lavoisier)。

他是一位杰出的物理学家和化学家,提出了氧化的概念,以及定义物质的重量不会变化,即定律的快要定律。

由于他的贡献,物理化学的发展迈出了翻天覆地的一步。

此后,物理学和化学的发展都在以前迈出的坚实的基础上前进,并在气体组成、化学稳定性和物质互相作用等方面加以完善。

例如,爱迪生(Edison)发明了电灯,波尔(Boyle)创立了热力学,拉杜查夫(Ladochen)研究了热物理及其性质,威廉(William)和克莱门特(Clement)研究了电学,等等。

在20世纪,激光和电子显微镜的发明对物理化学的发展起到了重要作用,物理化学的研究以及它技术,受到了极大的发展和进步。

例如,利用激光和电子显微镜,科学家可以更深入地研究物质的结构和属性,通过它们可以更好地理解物质的化学和物理性质,从而推动物理化学的发展。

物理化学自古以来就是一门传统学科,其发展及其在科学中的重要作用,值得我们去赞赏及研究。

物理化学的发展经历了几百年的历史,从古希腊的哲学家,到现代物理化学家,都发挥了他们的主要作用,或许未来,物理化学将发展到更高的水平,从而为人类带来更多的好处和进步。

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吉布斯
阿伦尼乌斯
20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时 期,这时的物理化学研究已深入到微观的原子和 分子世界,改变了对分子内部结构的复杂性茫然 无知的状况。 1926年,量子力学研究的兴起,不但在物理 学中掀起了高潮,对物理化学研究也给以很大的 冲击。尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子 问题的量子力学处理,为1916年路易斯提出的共 享电子对的共价键概念提供了理论基础。1931年 鲍林和斯莱特把这种处理方法推广到其他双原子 分子和多原子分子,形成了化学键的价键方法。 1932年,马利肯和洪德在处理氢分子的问题时根 据不同的物理模型,采用不同的试探波函数,从 而发展了分子轨道方法。

任何学科的建立与发展都与人类认识自然和生产 生活的需要有着密切联系。从18世纪开始,对燃 烧现象的认识和利用燃烧反应产生的热作为动力 的蒸气机的产生促进了热力学和热化学的研究。 到了19世纪,伏特(AVolta,1745-1827)发明电 池和法拉第(M Faraday, 1791-1867)发现电解定 律促进了电化学的发展;古德贝格(C M Guldberg, 1836-1902)和瓦格(PWaage, 1833-1900)确立 的质量作用定律促进了化学动力学的发展;格雷 厄姆(T Graham,1805-1869)提出胶体的概念促 进了胶体化学的发展。到了19世纪70年代,物理 形成,是从 1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化 学家范托夫创刊的《物理化学杂志》开始 的。从这一时期到20世纪初,物理化学以 化学热力学的蓬勃发展为其特征。
奥斯特瓦尔德
范托夫


19世纪到20世纪初是化学热力学的发展和成熟时 期,热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用 于各种化学体系,特别是溶液体系的研究。吉布斯 对多相平衡体系的研究和范托夫对化学平衡的研究, 阿伦尼乌斯提出电离学说,能斯脱发现热定理都是 对化学热力学的重要贡献。 当1906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和 活度概念,以及它们的测定方法之后,化学热力学 的全部基础已经具备。劳厄和布拉格对 X射线晶体结 构分析的创造性研究,为经典的晶体学向近代结晶 化学的发展奠定了基础。化学动力学的研究起源于 19世纪末期,阿累尼乌斯首先提出了化学反应活化 能的概念,同时博登施坦和能斯脱关于链反应的概 念,对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。
氩离子激光器
中国物理化学的发展历史


以1949年中华人民共和国成立为界,大致可以分为两 个阶段。在30~40年代,尽管当时物质条件薄弱,但 老一辈物理化学家不仅在化学热力学、电化学、胶体 和表面化学、分子光谱学、X射线结晶学、量子化学等 方面做出了相当的成绩,而且培养了许多物理化学方 面的人才。 1949年以后,经过几十年的努力,在各个高等学校设 置物理化学教研室进行人才培养的同时,还在中国科 学院各有关研究所和各重点高等学校建立了物理化学 研究室,在结构化学、量子化学、催化、电化学、分 子反应动力学等方面取得了可喜的成绩。

路易斯
鲍林

价键法和分子轨道法已成为近代化学键理论的 基础。鲍林等提出的轨道杂化法以及氢键和电 负性等概念对结构化学的发展也起了重要作用。 在这个时期,物理化学的其他分支也都或多或 少地带有微观的色彩,例如由欣谢尔伍德和谢 苗诺夫两个学派所发展的自由基链式反应动力 学,德拜和休克尔的强电解质离子的互吸理论, 以及电化学中电极过程研究的进展——氢超电 压理论。
光谱仪



60年代,激光器的发明和不断改进的激光技术。大容量高 速电子计算机的出现,以及微弱信号检测手段的发明孕育 着物理化学中新的生长点的诞生。 70年代以来,分子反应动力学、激光化学和表面结构化学 代表着物理化学的前沿阵地。研究对象从一般键合分子扩 展到准键合分子、范德瓦耳斯分子、原子簇、分子簇和非 化学计量化合物。在实验中不但能控制化学反应的愠度和 压力等条件,进而对反应物分子的内部量子态、能量和空 间取向实行控制。 在理论研究方面,快速大型电子计算机加速了量子化学在 定量计算方面的发展。对于许多化学体系来说,薛定谔方 程已不再是可望而不可解的了。福井谦一提出的前线轨道 理论以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子轨道对称守恒原理 的建立是量子化学的重要发展。




第二次世界大战后到60年代期间,物理化学以实验研究手段和测量 技术,特别是各种谱学技术的飞跃发展和由此而产生的丰硕成果为 其特点。 电子学、高真空和计算机技术的突飞猛进,不但使物理化学的传统 实验方法和测量技术的准确度、精密度和时间分辨率有很大提高, 而且还出现了许多新的谱学技术。光谱学和其他谱学的时间分辨率 和自控、记录手段的不断提高,使物理化学的研究对象超出了基态 稳定分子而开始进入各种激发态的研究领域。 光化学首先获得了长足的进步,因为光谱的研究弄清楚了光化学初 步过程的实质,促进了对各种化学反应机理的研究。这些快速灵敏 的检测手段能够发现反应过程中出现的暂态中间产物,使反应机理 不再只是从反应速率方程凭猜测而得出的结论。这些检测手段对化 学动力学的发展也有很大的推动作用。 先进的仪器设备和检测手段也大大缩短了测定结构的时间,使结晶 化学在测定复杂的生物大分子晶体结构方面有了重大突破,青霉素、 维生素B12、蛋白质、胰岛索的结构测定和脱氧核糖核酸的螺旋体 构型的测定都获得成功。电子能谱的出现更使结构化学研究能够从 物体的体相转到表面相,对于固体表面和催化剂而言,这是一个得 力的新的研究方法。
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