物化00章绪论

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物化1(绪论)

物化1(绪论)

1.4 物理化学的发展趋势和特点
(2) 从体相到表相
在多相系统中,化学反应总是在表相上进行,
随着测试手段的进步,了解表相反应的实际过
程,推动表面化学和多相催化的发展。
1.4 物理化学的发展趋势和特点
(3) 从定性到定量
随着计算机技术的飞速发展,大大缩短了数
据处理的时间,并可进行人工模拟和自动记
录,使许多以前只能做定性研究的课题现在
(5)从平衡态到非平衡态
经典热力学只研究平衡态和封闭系统或孤立系统, 然而对处于非平衡态的开放系统的研究更具有实际 意义,自1960年以来,逐渐形成了非平衡态热力学
这个学科分支。
1.5 物理化学的学习方法
(1)找主线,抓重点。
(2)学会逻辑推导思维方式。 (3)自己动手推导公式。 (4)重视多做习题。 (5)勤于思考。 (6)复习数学和物理。 (7)适当阅读参考书。
1.2 物理化学的研究方法
(1)一般研究方法:遵循“实践—理论—实践”的
认识过程,分别采用归纳法和演绎法,即从众多事实 概括到一般,再从一般推理到个别的思维过程。 (2)特殊研究方法:综合应用微观和宏观的研究方法。 主要有:热力学方法、统计力学方法、量子力学方法 和动力学方法。
1.2 物理化学的研究方法
参考书目:
《物理化学》(第五版),南京大学 ,傅献彩等编
《物理化学简明教程》(第三版),山东大学,印永嘉
《物理化学》(面向21世纪教材)韩德刚编 《物理化学导学》,科学出版社,陈亚芍编
《物理化学习题解答》,北京大学编
《物理化学习题集》,武汉大学编
物理化学
第一章
绪 论
1.1 物理化学的目的和任务 1.2 物理化学的研究方法 1.3 物理化学的建立和发展 1.4 物理化学的发展趋势和特点 1.5 物理化学的学习方法

物理化学课件-绪论

物理化学课件-绪论

§0.1 物理化學的建立與發展
1887年德國科學家W.Ostwald和荷蘭科學家J.H. van’t Hoff 合辦的《物理化學雜誌》 (德文)創刊。
W. Ostwald (1853-1932)
J. H. van’t Hoff (1852-1911)
§0.1 物理化學的建立與發展
20世紀前期迅速發展 新測試手段和
生物
天文
醫學
§0.1 物理化學的建立與發展
(6) 從平衡態的研究到非平衡態的研究 平衡態熱力學只研究平衡態和可逆過程的 系統,主要研究封閉系統或孤立系統。 對處於非平衡態的敞開系統的研究更具有 實際意義。自1960年以來,逐漸形成了非平衡 態熱力學這個學科分支。
Prigogine對非平衡態熱力學有突出貢獻,這個 學科分支成為當前理論化學的研究前沿之一。
反應速率的影響。這屬於化學動力學的範疇。 (3)物質結構與性能之間的關係
研究這類問題有結構化學和量子化學兩個分支
§0.3 物理化學的研究方法
採用歸納法和演繹法這一對邏輯方法。
按照“實踐―認識―再實踐―再認識”的形 式,往復迴圈以至無窮。
常用的研究方法有: 實驗的方法、歸納和演繹的方法、模型化 方法、理想化方法、假設的方法、數學的 統計處理方法等等。
§0.1 物理化學的建立與發展
(1) 從宏觀到微觀
只有深入到微觀,研究分子、原子層次的運動規
律,才能掌握化學變化的本質和結構與物性的關係。
宏觀 (看得見的物體)
介觀 (納米材料)
微觀 (原子、分子)
納米
粒子 膜 絲 管
§0.1 物理化學的建立與發展
(2) 從體相到表相 在多相系統中,化學反應總是在表相上進行。 隨著測試手段的進步,瞭解表相反應的實際過程, 推動表面化學和多相催化的發展。

物化绪论

物化绪论
绪论
有关气体知识的复习
有关数学知识的复习
绪论
§0.1 物理化学的研究对象及其重要意义
§0.2 物理化学的研究方法 §0.3 学习物理化学的方法
绪论
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2
§0.1 物理化学的研究对象及其重要意义
任何一个化学反应总是与各种物理过程相联系: 影响
p V T 变化
伴随着
化学反应
产生 影响
总结规律
( )p,n VT,
即V=C’T
绪论
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14
③ Avogadro定律: 同温同压下,相同体积的气体
含有相同的摩尔数。
V1, n1
V2, n2
V3, n3
( )T,p Vn,
即V=C’’n
条件:压力越低,实验结果与三条经验定律吻合 得越好。
绪论
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15
2. 理想气体状态方程
① 理想气体的规定:在任何温度、压力下都服 从上述经验定律的气体称为理想气体。 ② 什么叫状态方程:能够表示某物质p,V,T之间 相互关系的方程式叫做该物质的状态方程。 ③ 理想气体状态方程:pV=nRT 设 V = f (T, p, n)
绪论
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12
有关气体知识的复习
1.三个经验定律
①R.Boyle定律: 定温时,一定量的气体的体积与
压力成反比。
p1 ,V1
p2,V2
( )T,n V 1/p, 即pV=C
绪论
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13
② Gay-lussac定律: 定压时,一定量的气体的体积
与绝对温度成正比。
V1,T1
V2,T2
绪论

吉林大学《物理化学》绪言-PPT精品文档

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范德华方程
体积
n1 m o l
pV T m R

体积修正项 b
(V m b )
b:1mol实际气体分子占有的体积

压力修正项
( p pi )
pi a V
2 m
实验证明: 范德华方程:
a (p 2)( V b ) R T m V m
2 n a (p 2 )( Vn b ) n R T V
物理化学


一、学习物理化学的目的和内容
化 学
研究物质的性质、结构及变化规律的科学。 化学分类
无机化学、有机化学、分析化学和物理化学
化学与物理的关系
一个化学反应的发生总是伴随有物理变 化过程,例如在旧键断裂新键生成的过程, 有新物质产生,同时可能要伴随体积、压力、 浓度、温度、热量、光、电、磁等一系列变 化。反之,外界物理量变化,也同样引起化 学反应发生。
高压
气体
低温
液体
固体
实际中不存在理想气体
引力
3.为什么定义理想气体?
●高温低压下实际气体与理想气体行为接近 ●处理问题方法简单
各种实际气体有其特殊性,而理想气体遵 守规律简单 ,在理想气体状态方程基础上进行 修正,应用与解决各种实际气体问题
4.实际气体状态方程 ------范德华方程
压力 修正理想气体方程
实验成绩分布
基础实验 70% 四选一实验 10% 期末 20%
评分标准
预习 提问 10% 实验 操作 30-40% 实验 报告 25% 卫生 纪律 10% 选交一份 满意报告 5% 笔试或 总结 10-20%
气 体
理想气体 分类: 实际气体 一.理想气体 1.定义:分子之间没有引力,分子本身不占有体积

物理化学(上)课件 00-01章 绪论+气体

物理化学(上)课件 00-01章 绪论+气体

0.3 物理化学的研究方法
•统计力学方法:
用概率规律计算出体系内部大量质点微观运动的 平均结果,从而解释宏观现象并能计算一些热力学的 宏观性质。 •量子力学方法:
用量子力学的基本方程(E.Schrodinger方程)求 解组成体系的微观粒子之间的相互作用及其规律,从 而指示物性与结构之间的关系。
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0.1 物理化学的建立与发展 0.2 物理化学的目的和内容 0.3 物理化学的研究方法 0.4 物理化学发展概况和课程特点 0.5 物理化学课程的学习方法
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2020/10/24
0.1 物理化学的建立与发展
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2020/10/24
0.3 物理化学的研究方法
•热力学方法: 以众多质点组成的宏观体系作为研究对象,以两
个经典热力学定律为基础,用一系列热力学函数及其 变量,描述体系从始态到终态的宏观变化,而不涉及 变化的细节。经典热力学方法只适用于平衡体系。
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2020/10/24
十九世纪中叶形成:
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0.1 物理化学的建立与发展
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0.1 物理化学的建立与发展
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0.1 物理化学的建立与发展
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2020/10/24
物理化学—绪论

物理化学(绪论、第一章)

物理化学(绪论、第一章)

解 将上述数据代人式(3-2) ,得
mRT 0.118g 8.315kPa L mol1 K 1 298K 1 M 16 . 03 g mol pV 73.3kPa 250103 L
所以该气体的相对分子质量为 16。
2. 摩尔气体常数 R
对应不同的单位,R 有不同的数值:
2.化学反应的速率和机理的问题:一个化学反应的速率究 竟有多大?反应是经过什么样的机理(或历程)进行的? 外界条件(如温度、压力、浓度、催化剂等)对反应速率 有什么影响?怎样才能有效地控制化学反应,抑制副反应 的发生,使之按我们所需要的方向和适当的速率进行等等。 研究这一类的问题构成物理化学中的另一部分叫做化学动 力学。它主要解决反应的速率和历程的问题。它的任务就 是把热力学上可能发生的反应变为现实。
可以看出,此方程的变量很多。因此此方程以其变量多、适用范围广 而著称,对常温常压下的空气也近似地适用
pV = nRT方程变形,可求一定状态下给定气体的密度:
pV nRT pM m RT M m RT RT V
做书上例题1-1
一学生在实验室,在73.3 kPa和25 ℃下收集得250 ml某气体。 在分析天平上称量,得气体净质量为0.1188 g。求这种气体的 相对分子质量。
本章讨论气体宏观性质压力P、体积V、温度T及气体物质的 量之间的变化规律。
(一)理想气体状态方程
1、低压下气体实验定律 玻意耳定律:在定量定温下,理想气体的体积与气体的压强 成反比。 PV=K1 K1-比例常数,大小取决于温度、气体种类和数量,与压强、 体积无关
2、盖吕萨克定律:一定量的气体,当压强保持不变时,体 积和热力学温度成正比。 V/T=K2 3、查理定律:一定量气体,当体积保持不变时,其压强与 热力学温度成正比。 P/T=K3 4、阿伏伽德罗定律:在一定温度和压强下,任何气体的体 积与物质的量成正比。 V=nVm Vm大小取决于温度、压强,与气体种 类无关

物理化学课件-00章_绪论

物理化学课件-00章_绪论

随着计算机技术的飞速发展,
大大缩短了数据处理的时间,并可进行人工模拟
和自动记录,使许多以前只能 做定性研究的课题
现在可进行定量监测。
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返回201Leabharlann -1-25化学学科的发展趋势
(4) 从单一学科到交叉学科
化学学科与其他学 科以及化学内部更进一步相互渗透、相互结合, 形成了许多极具生命力的交叉科学,如生物化 学、地球化学、天体化学、计算化学、金属有 机化学、物理有机化学等。
物理化学—绪论
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2015-1-25
绪论
0.1 物理化学的目的和内容 0.2 物理化学的研究方法 0.3 物理化学的建立与发展 0.4 近代化学的发展趋势和特点 0.5 物理化学课程的学习方法
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2015-1-25
0.1 物理化学的目的和内容
(1)从宏观到微观
(2)从体相到表相
(3)从定性到定量
(4)从单一学科到交叉学科
(5)从研究平衡态到研究非平衡态
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2015-1-25
化学学科的发展趋势
(1) 从宏观到微观 单用宏观的研究方法是不够的, 只有深入到微观,研究分子、原子层次的运动规
律,才能掌握化学变化的本质和结构与物性的关
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,从而探求化学变化中具有普
遍性的基本规律。在实验方法上主要采用物理
学中的方法。
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2015-1-25

00第一章 绪论

00第一章  绪论
/每个病人每天,严重时可达到上千万单位,甚至上亿) 每个病人每天,严重时可达到上千万单位,甚至上亿) 每个病人每天
5、种类多、分布广 种类多、
微生物的共同特点5 微生物的共同特点
(1)种类多 )
20多万种: 多万种: 多万种
原核生物: 原核生物:3500种 种 病毒: 病毒 4000种 种 真菌: 万种 真菌:9万种 原生动物和藻类: 万种 原生动物和藻类:10万种
容易发生变异:(实例) 容易发生变异:(实例) :(实例 产黄青霉: 产黄青霉:生产青霉素的菌种 1943年:生产能力 年 生产能力20U/ml 现在:生产能力5万单位 万单位/ml甚至更高。 甚至更高。 现在:生产能力 万单位 甚至更高
二十世纪40年代: 万单位 万单位/每个病人每天 二十世纪 年代:10万单位 每个病人每天 年代 现在: 万单位/每个病人每天 即便是新生儿40万单位 现在:100万单位 每个病人每天(即便是新生儿 万单位 万单位
非细胞生物——————————————— 病毒界 非细胞生物 动物界 高等生物———— 高等生物 生物 真核生物 真核原生生物界 细胞生物 低等生物— 低等生物 菌物界 原核生物—————————原核生物界 原核生物界 原核生物 植物界
生物分类系统二: 生物分类系统二:
个域” 三原界”系统) (“3个域”或“三原界”系统) 个域 古生菌( 古生菌(Archaea) 细菌(Bacteria): 细菌 : 细菌、放线菌、蓝细菌、 细菌、放线菌、蓝细菌、 真核生物(Eukarya) : 真核生物
一、Microorganism (微生物)
(一)微生物定义 (二)微生物包括哪些类群 (三)微生物的特点 (四)微生物与人类的关系 (五)微生物培养设备及研究技术

物理化学1.1 绪论85页PPT

物理化学1.1 绪论85页PPT
15
状态函数的两个重要特征
(1) 状态函数的数值随状态的改变而变化。 如始态Z1, 终态Z2,则改变量
ZZ2Z1
只与系统的始、终态有关,与历史无关
y
y=f (x)
Z
Z=f (x, y) y
y2 Z2
y1
x1 x2 x
Z1
y2 y1
x1 x2
x 16
(2) 状态函数具有全微分的性质:
d
XX xy
d
xXyx
d
y
例如,理想气体的封闭体系 Vf(T,p)
则有 dVV TpdTVpTdp
全微分的积分与积分途径无关
X X2dXX X
X1
2
1
17
1.1.4 过程和途径
• 等温过程 • 等压过程 • 等容过程 • 绝热过程
T1= T2= Tex p1 = p2 = pex V1 = V2 Q=0
• 循环过程 X = 0
• 符号:系统得到功为正,对环境做 功为负
• 功不是状态函数,与过程有关 • 功分为体积功(W)和非体积功(W’)
22
• 体积功:
当系统的体积变化
pex
时,系统反抗环境
压力所作的功。
V2
V
WpexV
对于微小过程
V1 (gas)
δWpexdV
☺小贴士:体积功中“反抗环境压力”的类比理解:将质量为m的
成正比,有加和性,例如:V、m等;
两种容量性质相除后就变为强度性质,例如: m/V
12
• 系统的状态是系统所有性质的综合 表现
• 所有性质确定,则状态确定;
• 状态确定,则系统所有性质亦确定
• 确定状态下,各种性质之间是有关 系的:

《物理化学》(徐惠主编)绪 论

《物理化学》(徐惠主编)绪  论

§0.1 物理化学的内容和任务
热、电、光、磁等物理因素也有可能引发化学变化或影响化 学变化的进行,所以化学变化与物理变化有紧密的相互联系。 照相底片AgBr被感光后引起化学反应,而使图像显示出来。 植物中的叶绿素受光照后,可以把二氧化碳和水合成碳水化 合物。
§0.1 物理化学的内容和任务
(2)从微观角度看,化学反应仍然与物理过程密不可分。
§0.6 物理量的表示与运算
物理化学中给出的一般都是方程式,即表示物理量之
间的关系,所以要代入物理量,应包括数字和单位,再进行
运算,这种运算方式为量方程式运算。例如,已知1 mol理想 气体,在298 K和100 kPa下,体积为24.78 dm3,试计算摩尔
气体常数R的值。
pV 100kPa 24.78 103 m 3 R 8.315J mol1 K 1 nT 1mol 298KBiblioteka 力学方法只适用于平衡体系。
统计力学方法: 用概率规律计算出体系内部大量质点微观运动的平均结 果,从而解释宏观现象并能计算一些热力学的宏观性质。
§0.3 物理化学的研究方法
量子力学方法: 用量子力学的基本方程(E.Schrodinger方程)求解组成
体系的微观粒子之间的相互作用及其规律,从而指示物性与
§0.2 物理化学的形成、发展和前景
2.20世纪物理化学的快速发展
进入20世纪以来,在工业生产和化学的科学研究中,物 理化学的基本原理得到了广泛的应用,发挥了其指导作用, 特别是新兴的石油炼制和石油化工工业,更是充分地利用了 化学热力学、化学动力学、催化和表面化学等成果。工业技 术的发展和其他学科的发展,特别是物理学的进展和各种测 试手段大量的涌现,极大地影响着物理化学的发展。这期间 在物理化学所属的分支学科中的热化学、化学热力学、电化 学、溶液理论、胶体理论、化学动力学、催化作用及其理论 等都得到了迅速的发展。

四川大学物理化学课件00.绪论

四川大学物理化学课件00.绪论

Thomson 即 Kelvin英国物理学家 (1824~1907)
1951
“不可能从单一热源取热使之完全变 为有用的功而不引起其他变化。”
Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University
18
3
物理化学的形成与发展
热力学第三定律 Walther Hermann Nernst 德国物理化 学家(1864~1941)
Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University
“电离学说”
15
Mayer
Joule
Helmholtz
(1814~1878)
(1818~1889)
(1821~1894)
德国物理学家,医生 英国物理学家
德国物理学家,生理
学家
1842
1843《论磁电的热效 1847
热力学方法 动力学方法
统计力学方法 量子力学方法
Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University
28
热力学方法(Thermodynamics)
研究对象:大量物质微粒组成的宏观物质体系 基础:热力学第一、第二、第三实验定律 方法:宏观演绎,严谨数学逻辑推理
深入到微观,研究分子、原子层次的运动规律,掌 握化学变化的本质和结构与物性的关系。
宏观 (看得见的物体)
介观 (纳米材料)
微观 (原子、分子)
纳米
粒子 膜 丝 管
Dong-mei Tong, College of Chemistry, Sichuan University

物理化学课件绪论

物理化学课件绪论
(1)考虑了物质的结构,推导出的方程
(2)经验、半经验的状态方程
共同特点(1)p→0 ,均可还原为理想气体状态方程 (2)方程中均含有若干个反映各气体不同性质的特
性参数
范德华方程
理想气体状态方程 pVm=RT 实质为:(分子间无相 互作用力时气体的压力)×(1 mol 气体分子的自由 活动空间)=RT.因此,可以从这两个方面进行修正, 得到范德华方程 (1)体积修正
所以: p= p理-p内 p内= a / Vm2
p理= p + p内= p + a / Vm2
物理化学的发展趋势和特点
(1)从研究宏观到微观 (2)从研究体相到表相 (3)从研究定性到定量 (4)从研究线性到非线性 (5)从研究平衡态到研究非平衡态 (6)从研究静态到动态
物理化学课程的学习方法
(1)课前自学,课后复习,勤于思考。
(2)重视重点知识点记忆,如概念定律公式,注意各 个章节融会贯通 (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。
物理化学课件绪论
什么是物理化学
物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系 入手来探求化学变化及相关的物理变化基本规律的一 门科学。
-----付献彩-----
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的特殊规律的学科。
---中国大百科全书(唐有祺)----
物理化学是研究化学学科中的原理和方法,研究化
美国著名物理化学教授赖文曾说过:如果试图只通 过阅读教科书而不做习题的办法来学习物理化学, 其效果就如同为了改善体质只阅读一本身体保健的 书,而不做所建议的体育锻炼一样。
诺贝尔获得者西侬曾说:优秀的学生……做完一道 题后返回去问:为什么我做了这么长时间?我最后 发现的通向正确道路的线索是什么?以后再遇到同 类的问题怎样才能尽快的解出?这样就学会了解题 的方法。因此,很多东西是通过解题之后才学到的。
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(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。
(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。
0.5物理化学课程与中学化学教学的关系
作为一名未来的中学化学教师,要想教好化学 课,传授好教材中有关的知识,就必须对教材 内容有较全面和深入的理解。因为只有做到这 一点,才有可能在传授书本知识过程的同时, 又能启发学生的思维,发展学生的智能,让学 生掌握获取知识的途径和方法,并能善于应用 所学知识解释某些现象和解决一些实际问题, 做到举一反三。而学好物理化学,不仅会帮助 我们对中学化学教材全面,深入的理解,而且 也会对无机化学和有机化学等课程的有关内容, 从理论高度给与更深入地阐述。
从20世纪60年代至今:随着第三次科技革命的到来,新 的技术和设备的更新和发展,极大的促进了物理化学向 着纵深方向发展.
这一时期的发展趋势和特点主要表现在: 从宏观到微观 从体相到表相 从静态到动态 从定性到定量 从单一学科到边缘学科 从平衡态到非平衡态
0.4 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。
•热力学方法:
以众多质点组成的宏观体系作为研究对象,以两 个经典热力学定律为基础,用一系列热力学函数及其 变量,描述体系从始态到终态的宏观变化,而不涉及 变化的细节。经典热力学方法只适用于平衡体系。
•统计力学方法:
用概率规律计算出体系内部大量质点微观运动的 平均结果,从而解释宏观现象并能计算一些热力学的 宏观性质。 •量子力学方法:
✓ 1887年德国科学家W.Ostwald和荷兰科学家 J.H.wan’t Hoff合办的德文杂志《物理化学杂志》 创刊,“物理化学”这一名称开始被普遍采用.
20世纪20年代至20世纪60年代:这一时期随着原子结构 理论和量子力学理论的创立物理化学进入了物质微观 结构和基元反应速率理论的探索阶段.
用量子力学的基本方程求解组成体系的微观粒子 之间的相互作用及其规律,从而指示物性与结构之间 的关系。

0.3 物理化学的建立与发展
十八世纪开始萌芽:从“燃素说” “到能量守 恒与转化定律”。
从19世纪中叶到20世纪20年代:这一时期主要借 助经典物理理论解决化学反应速率和化学平衡 问题,建立和发展了唯象化学热力学和唯象化学 动力学.
绪论
研究内容: (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 (3) 物质的性化学的研究方法
(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2)。综合应用微观与宏观的研究方法,主要有: 热力学方法、统计力学方法和量子力学方法。
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