物理化学研究内容及其发展史
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。
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。
物理化学的研究内容
物理化学的研究内容
一、物理化学的研究内容
物理化学是一门综合性科学，它的研究内容涉及物质的结构、性质及变化的机制，以及结构、性质及变化之间的相互关系，物理化学可称为一门理论科学。
物理化学的研究内容可分为以下几个方面：
1、原子（分子、离子）结构与性质的研究：研究原子（分子、离子）的内部结构、外部性质和机理，如原子能级结构、原子（分子）光谱、分子键能和机械力、分子结构、离子交换吸附等。
2、物质结构与性质的研究：研究物质的化学结构、物理结构，以及物理化学性质，如分子量、沸点、沉度、折射率等。
3、化学反应的研究：研究物质中化学反应的机制、反应速率、反应平衡、热力学等。
4、能量转化的研究：研究物质中能量如何转化，如热能、化学能、电能、光能等。
5、物理分离技术的研究：研究物质分离的技术和原理，如蒸馏、沉淀、离心法、抽滤法等。
6、合成反应的研究：研究混合物如何经过化学反应转化为有用的物质，如溶剂汽油精制、提取等。
以上就是物理化学的研究内容，物理化学的研究范围涉及许多领域，涉及化学、物理、力学、电动力学、热力学等，涵盖面广，研究内容极为丰富。
表面物理化学的发展与应用
表面物理化学的发展与应用表面物理化学是以分子和原子为研究对象，探索表面现象和表面相互作用的一门交叉学科。
它从物理和化学的角度出发，探索固体表面的物理、化学性质，以及在反应与催化、膜、纳米材料、生物界面等方面的应用。
随着科学技术的发展，表面物理化学的研究内容越来越广泛，应用领域也越来越广泛。
一、表面物理化学的发展历史表面物理化学的研究历史可以追溯到18世纪，在拉瓦锡等科学家的努力下，开始揭示物质表面的特殊性质。
随着实验技术和仪器的不断发展，科学家探索了固体表面的物理、化学性质，弄清了分子和原子在固体表面上的行为。
同时，表面物理化学也成为材料科学、化学、物理等领域的一门重要学科。
二、表面物理化学的发展趋势以纳米技术为代表的科学技术革命，给表面物理化学带来了前所未有的机遇。
纳米材料在新材料、生物医药、能源和环境等领域具有巨大的潜力。
表面物理化学研究可以为纳米科学和纳米技术的发展提供重要的支持。
此外，表面物理化学的研究范围也不断地扩大。
例如，表面自组装、表面改性、表面分析等都已成为表面物理化学研究的重要领域。
三、表面物理化学在催化领域的应用表面物理化学的另一个重要应用领域是催化。
很多反应都需要催化剂才能进行。
催化剂的研究及其性质的了解是催化过程设计的基础。
表面物理化学研究者利用表面特性，探索了催化剂的新型构造、优化催化反应和催化机理等领域。
催化成为化学工业中不可或缺的技术，表面物理化学的研究对于催化反应的机理和性质一直都有着很深的了解。
四、表面物理化学在生物医药领域的应用生物医药领域也是表面物理化学的重要应用领域之一。
表面物理化学研究者利用表面性质的特殊性质来设计药物传递体系，探索生物体表面的特殊性质等等，为生物医学领域的研究提供了新的思路和技术。
例如，研究者可以通过表面修饰方式，让药物更好地被生物体吸收。
此外，表面物理化学的应用也包括制备缓释和控释药物等领域。
五、表面物理化学的未来表面物理化学的研究将不断扩大其应用领域，研究范围将更加广泛，应用前景也更加广阔。
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。
物理化学课程概论
Physical Chemistry
1
内 容 §1 物理化学学科概述 §2 物理化学的建立与发展 §3 物理化学的内容与任务 §4 物理化学的研究方法 §5 物理化学的前沿热点 §6 物理化学课程的学习
2
§1 物理化学学科概述
热量输出
电能输出
化学变化伴随着物理变化
§1 物理化学学科概述 无机化学 有机化学 化学生物学 分析化学
单个粒子运 动的微观量
统计原理求平均
计算大量质点微 观运动平均结果
决定
特点： 把大量粒子所构成的体 系的微观运动和宏观表 现联系起来
推导并解释宏 观现象
24
动力学方法 宏观动力学：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。 微观动力学：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。
化学
物理化学 高分子化学
物理化学是化学学科的一个分支
§1 物理化学学科概述
化学 热工
化工
环境 材料
物理化学
理论基础
生物 地质 医药
冶金
物 理 化 学 具 有 广 泛 的 应 用
农林
§1 物理化学学科概述
什么是物理化学? 温度变化 压力变化 体积变化 相态变化
热
化学反应
电
化学
密 不 可 分
原子、分子间的分离与组合
18
化学反应的方向和限度
方向和限度？ 外界条件的影 响？ 反应过程中的 能量交换？
化学热力学
能否点石成金？
C（石墨Байду номын сангаас C（金刚石）
物理化学发展史
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。
(完整版)物理化学及其主要分支的发展史
1物理化学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，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。
物理化学的发展历史一般认为,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.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。
物理化学的定义
第0章绪论§0.1 物理化学的定义、形成和发展1. 物理化学的定义化学变化种类繁多，但从本质上说都是原子或原子团的重新组合。
在原子或原子团重新组合的过程中，总是伴随着温度、压力、体积等物理性质的变化和热效应、光效应、电效应等物理现象的发生；反过来，物理性质的变化和物理效应对化学反应发生、进行和限度均可产生重要的影响。
科学发展的经验证明，深入探讨化学现象和物理现象之间的关系，是揭示化学变化规律的重要途径。
物理化学便是借助化学现象和物理现象之间的联系，利用物理学原理和数学手段研究化学现象基本规律的学科。
2. 物理化学的形成和发展俄国科学家罗蒙诺索夫(M. V. Lomomnocov,1771~1765)在十八世纪中叶首先使用了“物理化学”这个名词，但物理化学学科是在1804年道尔顿（J. Dalton, 1766~1844）提出原子论、1811年阿佛伽德罗（A. A vogadro，1776~1886）建立分子论、以及热力学第一定律、第二定律建立并应用于化学过程之后才得以形成。
一般认为，1887年德国科学家奥斯瓦尔德（W. Ostwald,1853~1932)和荷兰科学家范霍夫（J. H. van't Hoff, 1852~1911）创办《物理化学杂志》是物理化学成为一个学科的标志。
进入二十世纪后，随着现代物理学、数学、计算机科学的进展和现代测试方法的大量涌现，物理化学的各个领域均取得了突飞猛进的发展。
量子力学的创立和发展，使物理化学的研究由宏观进入微观领域；飞秒激光技术和交叉分子束技术的出现，使化学动力学的研究由静态扩展到动态；不可逆过程热力学理论、耗散结构理论、协同理论及突变理论的提出，使化学热力学的研究由平衡态转向非平衡态；低能离子散射、离子质谱、X-射线、紫外光电子能谱等技术的发展，促进了界面化学、催化科学的研究；而共振电离光谱、原子力显微镜和扫描隧道显微镜等技术的发展，促进了纳米材料和纳米结构的研究。
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。
什么是物理化学
什么是物理化学
物理化学是一门研究物理和化学之间相互关系的学科，它涉及到物质的性质、结构、状态以及能量等方面的研究。
物理化学在很大程度上依赖于实验，通过实验手段来探索和验证物理化学规律。
物理化学的发展可以追溯到19世纪初，当时科学家们开始注意到化学反应过程中的一些物理现象，如热量、电能等。
随着科学技术的不断进步，物理化学得到了迅猛发展，研究领域也逐渐拓展。
物理化学的主要研究内容包括：
1.物质的结构与性质：研究物质的组成、构造、性质以及它们之间的相互关系。
这包括原子、分子和晶体等的基本结构，以及物质在不同条件下的性质表现。
2.化学反应：研究化学反应的机理、动力学、热力学等方面。
这有助于揭示反应过程中物质的转化规律，以及能量的转换和传递。
3.能量与物质转化：研究物质在不同形式间的能量转换，如化学能、热能、电能等。
这涉及到能量守恒定律的应用，以及能量高效利用的技术创新。
4.材料科学：研究材料的制备、性能、应用及其与物理、化学原理的联系。
这包括新型材料的研发，以及材料在工程、生物、能源等领域的应用。
5.环境与催化：研究环境污染的成因、监测、治理技术，以及催化剂的作用原理和应用。
这有助于解决当今社会面临的环境问题，以
及提高化学工业的绿色化水平。
物理化学在科学技术的发展中发挥着重要作用，为人类社会的进步提供了有力支持。
通过研究物理化学原理，我们可以更好地理解和利用自然界中的物质和能量，为人类的可持续发展创造条件。
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'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. Hückel,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。
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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。
在这一情况下，时间是重要的变量。
属于这方面的物理化学分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化学。
物理化学被认为一门实验与理论并重的科学，基于物理理论的计算已成为化学不可缺少的组成部分，标志着物理化学发展进入了新的阶段。
[3]2 物理化学研究范围2.1物理化学的研究内容（１）化学体系的宏观平衡性质以热力学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。
（2）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。
（3）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。
在这一情况下，时间是重要的变量。
属于这方面的物理化学分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化学。
2.2物理化学的分支（1）结构化学结构化学是在原子- 分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科。
它又是阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系的基础学科。
结构化学不但与其他化学学科联系密切，而且与生物科学、地质科学、材料科学和医药学等各学科的研究相互关联、相互配合、相互促进。
由于许多与物质结构有关的化学数据库的建立，结构化学也愈来愈被农学家和化工工程师所重视。
（2）热化学它用各种量热方法准确测量物理的、化学的以及生物的过程的热效应，从而根据热效应来研究有关现象及规律性。
（3）化学热力学化学热力学是物理化学和热力学的一个分支学科，它主要研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化，从而对化学反应的方向和进行的程度作出准确的判断。
化学热力学的核心理论有三个：所有的物质都具有能量，能量是守恒的，各种能量可以相互转化；事物总是自发地趋向于平衡态；处于平衡态的物质系统可用几个可观测量描述。
（4）化学动力学化学动力学是研究化学反映过程的速率和反应机理的物理化学分支学科，它的研究对象是物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。
（5）电化学电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现，二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。
（6）溶液理论溶液是由一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的均匀、稳定的混合体系。
溶液可以气、液、固三种聚集状态存在。
（7）界面化学界面化学是研究物质在多相体系中表面的特征和表面发生的物理和化学过程及其规律的科学。
这就是说界面化学研究内容不仅仅局限于化学过程和规律，对界面体系特征和物理过程和规律也进行研究。
（8）量子化学量子化学是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。
研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。
3 物理化学的发展史3.1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。
实际上，物理化学已有很大进展了。
[4]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。
[5]3.2 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。
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。
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。
3.3 物理化学的进一步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。
[6]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。
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。
物理化学还在不断吸收物理和数学的研究成果，例如70年代初，普里戈金等提出了耗散结构理论，使非平衡态理论研究获得了可喜的进展，加深了人们对远离平衡的体系稳定性的理解。
3.4．物理化学发展历程总结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。
[7]从历史上看，化学家史随化学研究的深入而不断吸纳物理学成果来解决化学问题的。
而且每次吸纳物理学成果都都是化学进入一个新的发展阶段。
在实验和理论两方面都是如此。
[8]4 物理化学学科的发展前景物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。
它以丰富的化学现象和体系为对象,大量采纳物理学的理论成就与实验技术,探索、归纳和研究化学的基本规律和理论,构成化学科学的理论基础。
物理化学的水平在相当大程度省反映了化学发展的深度。
随着人们科学知识的不断积累,科学认识的日益深化和现代科学技术,如新谱学方法、分子束和激光技术、巨型计算机和先进计算方法等的应用,使物理化学的理论与实验研究均进入一个崭新的发展阶段。