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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0.1 物理化学的建立与发展
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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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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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物理化学—绪论
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•主要内容
➢绪论 ➢热学基础知识和气体 ➢热力学第一定律 ➢热力学第二定律 ➢非平衡热力学和气体输运过程 ➢多组分系统热力学 ➢相平衡 ➢化学平衡 ➢统计热力学基础
总学时 80
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绪论
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0.1 物理化学的建立与发展
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0.2 物理化学的目的和内容
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0.2 物理化学的目的和内容
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0.2 物理化学的目的和内容
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0.4 物理化学的发展概况和课程特点
• 物理化学学科从19世纪初发展至今仍然相当活跃。国际、 国内有关物理化学的期刊也很多。例如：J. Phys. Chem.； 化学物理学报等。
• 化学热力学（上册）部分其数学逻辑性较强，发展至今 已比较成熟（指平衡态热力学，而不包括非平衡态热力 学。）
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。
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0.2 物理化学的目的和内容
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) 物质的性质与其结构之间的关系问题
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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。
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0.4 物理化学的发展概况和课程特点
• 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。
• 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。
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0.3 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。
（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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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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0.2 物理化学的目的和内容
例如: • 发生一化学反应时，总有热量的吸收或放出：
– H2 + ½ O2 → H2O 燃烧放热； – H2O → H2+ ½ O2
1500ºC 部分吸热分解；
• 电池中电极和电解液之间进行的氧化还原反 应伴随着电流的产生；
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0.4 物理化学的发展概况和课程特点
2.物理化学与其他化学课程的联系
• 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。
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0.2 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，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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0.2 物理化学的目的和内容
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0.2 物理化学的目的和内容
• 双原子分子分解反应发生的必要条件是：两 个原子之间的 振动能 超过一定限度时，化学 键才能断裂；
• 两种物质之间的化学反应，通常必须经过两 种物质分子之间的 碰撞 才能发生。
• 这种例子还很多，化学现象和物理现象总是 紧密地联系着的。