物理化学第二章PPT

（2）状态性质 能够用来描述系统状态的宏观性质。如温度、
压力wk.baidu.com体积等。
宏观性质
物理性质 化学性质
四 热力学基本概念
状态性质按其与系统的物质的量的关系可分为两类： （1）广度性质（extensive properties）
又称为容量性质，它的数值与体系的物质的量成正比，如 体积、质量、熵等。这种性质有加和性。
0.4 物理化学与其它化学课程的联系
所谓“四大化学”（无机、有机、分析、物化 ），它们均有各自的特殊研究对象和目的。
物理化学是研究化学过程中普遍性的更本质的内 在规律性，无机化学、有机化学和分析化学在解决 具体问题时，常常需利用物理化学知识和方法。
例如：在无机化学中涉及的 “电子云”、“化学 键”的概念，化学反应“平衡常数”的概念等。
（2）综合应用微观与宏观的研究方法，理论方法 主要有：热力学方法、统计力学方法和量子力学 方法。
0.3 物理化学的建立与发展
萌芽：十八世纪开始从燃素说到能量守恒与转化定 律。俄国科学家罗蒙诺索夫最早使用“物理化学” 这一术语。 发展：二十世纪迅速新测试手段和新的数据处理方 法不断涌现，形成了许多新的分支学科，如：热化 学，化学热力学，电化学，溶液化学，胶体化学， 表面化学，化学动力学，催化作用，量子化学和结 构化学等。
物理化学所研究的具体对象包含无机或有机体 系，也需运用有关分析化学的知识。因此，物 理化学与其他三大化学课程有密切联系。
0.5 物理化学课程的学习方法
(1)注意逻辑推理的思维方法，反复体会感性认识 和理性认识的相互关系。 (2)抓住重点，自己动手推导公式。
(3)多做习题，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。
四 热力学基本概念
3 根据体系与环境之间有无物质与能量的交换， 把体系分为三类： （1）敞开体系（open system）：
体系与环境之间既 有物质交换，又有 能量交换。
四 热力学基本概念
（2）封闭体系（closed system）
体系与环境之 间无物质交换 ，但有能量交 换。
四 热力学基本概念
2 、 局限性
不知道反应的机理、速率和微观性质，只讲可能性，不 讲现实性。
四 热力学基本概念
（一）系统与环境
1 系统（System）
热力学将作为研究对象的那部分物质称为系统或体系。 2 环境（Surroundings）
在系统以外并与系统密切相关（即有物质与能量 交换）的部分称为环境。
注:
I： 体系和环境的确定并无定则，通常根据客观情况的需要以 处理问题方便为准则。 II：体系与环境可以存在真实的界面，也可以是虚构的界面。
物理化学第二章PPT
2020年4月20日星期一
绪论
0.1 物理化学的目的和内容
物理化学 从研究化学现象和物理现象之间 的相互联系入手，以便找出化学变化过程中某 些具有普遍性的基本规律的一门科学。在实验 方法上也主要采用物理方法（如：热、功、压 力、温度等的测量）。
0.1 物理化学的目的和内容
目的 物理化学主要是为了解决生产实际 和科学实验中向化学提出的理论问题，揭示 化学变化的本质，更好地驾驭化学，使之为 生产实际服务。
（3）孤立体系（isolated system）
体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换，故又 称为隔离体系。有时把封闭体系和体系影响所及的环 境一起作为孤立体系来考虑
四 热力学基本概念
（二） 系统的状态和状态函数 （1） 系统的状态
系统的状态是其诸多热力学性质的综合表现。当系统的 压力、体积、温度、浓度、密度等都有确定的数值（也就是 不随时间变化）时，则称该系统处于一定的状态。
热力学中体系的状态是由体系状态性质所确 定的；若体系的状态确定了，那么体系状态性质 也就随之有了确定的数值。可以说，只要体系一 个或几个状态性质的值改变了，那么体系的状态 一定随之改变。反之，体系状态的改变也必然导 致体系的一个或几个状态性质发生变化。所以状 态性质也称为状态函数，即由状态所决定的性质 ，统称为状态函数。
§2.1 热力学基本概念与术语
一 、热力学（thermodynamics）
热力学是研究物质世界“能量之间的相互转化规 律以及能量转化对物质性质影响的一门科学”。 二、化学热力学
热力学基本原理应用于化学过程及与化学相关 的物理过程即形成化学热力学。
二、化学热力学
化学热力学研究的目的：
用化学热力学的理论处理
（2）强度性质（intensive properties）
它的数值取决于体系自身的特点，与体系的数量无关，不 具有加和性，如温度、压力等。
注：在一定条件下，广度性质也可转成强度性质。如：两
个广度性质之比即为强度性质。若体系中所含物质的量为 １mol，则容量性质即成为强度性质，如摩尔体积。
四 热力学基本概念
(4)课前自学，课后复习，勤于思考，培养自学和 独立工作的能力。
参考书
1）《物理化学》，邓景发等编（1993） 2）《物理化学》（上，下）南大， 付献彩编(1990) 3）《物理化学》（上，下）姚允斌，朱志昂（修）
（1995） 4）《Phys. Chem》 6thed , Atkins 5) 《物理化学》（上，下） 吉林大学等编
0.1 物理化学的目的和内容
研究内容： (1) 化学反应的方向和限度问题 (2) 化学反应的速率和机理问题 (3) 物质的性质与其结构之间的关系问题
“大物化” 包括物质结构的内容，其中又包括 量子化学等理论化学。
“小物化” 不包括物质结构(本课程)
0.2 物理化学的研究方法
（1）遵循“实践—理论—实践”的认识过程，分 别采用归纳法和演绎法，即从众多实验事实概括 到一般， 再从一般推理到个别的思维过程。
化学热力学研究的内容：
热平衡 相平衡 化学平衡
热力学第一定律 ─ 计算变化中的能量交换 热力学第二定律 ─ 解决变化的方向和限度 热力学第三定律 ─ 阐明规定熵的数值
三、 热力学的方法和局限性
1、 热力学方法 (1）研究对象是大数量分子的集合体，研究宏观性质 ，所得结论具有统计意义。 （2）只考虑变化前后的净结果，不考虑物质的微观结 构和反应机理。 （3）能判断变化能否发生以及进行到什么程度，但不 考虑变化所需要的时间。