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中学化学涉及物理化学的内容：
吸热反应，放热反应，可逆反应，化学平衡， CO2变干冰，食盐加入水中使冰点降低，电解质的导 电，石墨转变金刚石，催化剂, 金属的防腐, 肥皂的 洗涤作用等等。
近代化学的发展趋势和特点
(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
热力学第二定律和第三定律
• 热力学第二定律是描述热量的传递方向的 。 分子有规则运动的机械能可以完全转化为 分子无规则运动的热能；热能却不能完全 转化为机械能。
• “不可能使一个物体冷却到绝对温度的零 度。”这就是热力学第三定律。
低熵经济
• “熵”原为一物理学概念，指“可用能量的消 耗”，或某一系统中存在的一定单位的“无效能 量的总和”与“不能再被转化做功的能量的总和 的测定单位”。20世纪70年代，日本物理学家槌 田敦Βιβλιοθήκη Baidu描述转化方向的“熵增加原理”引入对社 会经济系统的研究。
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 系。
化学学科的发展趋势
(2) 从体相到表相 在多相体系中，化学反应总 是在表相上进行，随着测试手段的进步，人们 迫切希望了解 表相反应的实际过程，这也进一 步推动了表面化学和多相催化的发展。
杨振宁：讨论结婚时，我跟翁帆说，将 来我不在了，我赞成你再结婚。她说： “我当然不会，你怎么可以这样讲！” 但我的话是有哲理的。人生非常复杂， 没有绝对的对与不对。我告诉她，赞成 你将来再结婚，是年纪大的杨振宁讲的； 年纪轻的杨振宁，希望你不再结婚。
统计力学方法
它主要是运用微观研究手段，把统计描述与量子 力学原理结合起来， 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 算一些热力学性质。
物理化学是自然科学中一个独立的分支，因 此一般的科学研究方法对物理化学也是适用的。 但由于它研究对象的特殊性，还有其特殊的研究 方法，这些方法是建立在理论物理方法的基础之 上的，如： 1. 热力学方法 2. 统计力学方法 3. 量子力学方法 4. 动力学方法 归纳：从个别到一般。 演绎：从一般推论到个别。
热力学方法
是宏观的方法，其研究对象是由 众多质点组成的 宏观体系，它以热力学三大定律为基础，用一系列体 系的宏观性质（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和速率。 经典热力学方法只适用于平衡体系。
热力学第一定律
在能量转化过程中, 能量既不被消灭,也不会被产生, 只能从 一种形式转变为另一种形式,且不同形式能量在相互转化时 永远是数量相当的。
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，从而揭示物性与结 构之间的关系。
物理化学的意义及其在中学化学 教学中的作用
同其它化学二级学科（无机、分析、有机等）相 比，物理化学则着重研究更具有普遍性的、更本质 的化学现象的内在规律性。其他学科在解决具体问 题时，在很大程度上常常利用物理化学的方法，因 此物理化学是整个化学学科的理论基础。
化学学科的发展趋势
(5)从研究平衡态到研究非平衡态 经典热力 学只研究平衡态和封闭体系或孤立体系，然 而对处于非平衡态的开放体系的研究更具有 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。
诺贝尔物理奖获得者中的华人
杨
李
振
政
宁
道
57 年
57 年
丁
朱
(1)热力学可逆过程不同于可逆化学反应 (2) 热力学可逆过程是科学的抽象, 实际中不存在,
但其具有重要的理论意义, 且有些实际过程可近 似视为可以以可逆方式实现。
太阳能的利用
太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据 太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项， 即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太 阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在 一起，便能进行太阳能的实际利用---光热利用、 光电利用和光化学利用。
• 熵理论已在经济学界得到广泛认同和接受。在内 涵“可持续发展”意蕴方面，低熵化发展模式与 熵理论具有内在的一致性。
• 在低熵化发展模式逐渐取代传统发展模式的过程 中，一味追求高速度和高增长的传统GDP，必然让 位于考虑资源和环境因素的“绿色GDP”和关照人 的自由与发展的“人文GDP”。
杨振宇翁帆:我们已经慢慢学会欣赏彼此
物理化学的目的和内容
研究内容： (1)化学热力学 研究化学变化过程（包括相变过 程）的能量转换及化学变化的方向和限度问题（ 分析有无可能）； (2)化学动力学 研究化学反应的速率和机理问题 及影响速率的因素（分析能否实现）； (3)物质结构 物质的性质与其结构之间的关系问 题（分析其内在原因）
物理化学的研究方法
化学学科的发展趋势
(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 现在可进行定量监测。
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、海洋化学、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。
什么是物理化学
• 化学是研究物质的组成、结构、性质、分 子间的相互作用及其原子或原子团重新组 合的规律性等方面的一门学科。
物理现象
物理化学 联系
化学反应
（力、热、光、电）
• 物理化学是根据物理现象和化学现象之间 相互联系来研究物质变化规律的一门学科。
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，借助数学和物理学的理论从而探 求化学变化中具有普遍性的包含宏观到微观的基 本规律（平衡规律和速率规律）。在实验方法上 主要采用物理学中的方法。 作为化学的理论基础，物理化学主要由化学热力 学、统计热力学、化学动力学、结构化学四大支 柱组成。
吸热反应，放热反应，可逆反应，化学平衡， CO2变干冰，食盐加入水中使冰点降低，电解质的导 电，石墨转变金刚石，催化剂, 金属的防腐, 肥皂的 洗涤作用等等。
近代化学的发展趋势和特点
(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
热力学第二定律和第三定律
• 热力学第二定律是描述热量的传递方向的 。 分子有规则运动的机械能可以完全转化为 分子无规则运动的热能；热能却不能完全 转化为机械能。
• “不可能使一个物体冷却到绝对温度的零 度。”这就是热力学第三定律。
低熵经济
• “熵”原为一物理学概念，指“可用能量的消 耗”，或某一系统中存在的一定单位的“无效能 量的总和”与“不能再被转化做功的能量的总和 的测定单位”。20世纪70年代，日本物理学家槌 田敦Βιβλιοθήκη Baidu描述转化方向的“熵增加原理”引入对社 会经济系统的研究。
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 系。
化学学科的发展趋势
(2) 从体相到表相 在多相体系中，化学反应总 是在表相上进行，随着测试手段的进步，人们 迫切希望了解 表相反应的实际过程，这也进一 步推动了表面化学和多相催化的发展。
杨振宁：讨论结婚时，我跟翁帆说，将 来我不在了，我赞成你再结婚。她说： “我当然不会，你怎么可以这样讲！” 但我的话是有哲理的。人生非常复杂， 没有绝对的对与不对。我告诉她，赞成 你将来再结婚，是年纪大的杨振宁讲的； 年纪轻的杨振宁，希望你不再结婚。
统计力学方法
它主要是运用微观研究手段，把统计描述与量子 力学原理结合起来， 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 算一些热力学性质。
物理化学是自然科学中一个独立的分支，因 此一般的科学研究方法对物理化学也是适用的。 但由于它研究对象的特殊性，还有其特殊的研究 方法，这些方法是建立在理论物理方法的基础之 上的，如： 1. 热力学方法 2. 统计力学方法 3. 量子力学方法 4. 动力学方法 归纳：从个别到一般。 演绎：从一般推论到个别。
热力学方法
是宏观的方法，其研究对象是由 众多质点组成的 宏观体系，它以热力学三大定律为基础，用一系列体 系的宏观性质（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和速率。 经典热力学方法只适用于平衡体系。
热力学第一定律
在能量转化过程中, 能量既不被消灭,也不会被产生, 只能从 一种形式转变为另一种形式,且不同形式能量在相互转化时 永远是数量相当的。
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，从而揭示物性与结 构之间的关系。
物理化学的意义及其在中学化学 教学中的作用
同其它化学二级学科（无机、分析、有机等）相 比，物理化学则着重研究更具有普遍性的、更本质 的化学现象的内在规律性。其他学科在解决具体问 题时，在很大程度上常常利用物理化学的方法，因 此物理化学是整个化学学科的理论基础。
化学学科的发展趋势
(5)从研究平衡态到研究非平衡态 经典热力 学只研究平衡态和封闭体系或孤立体系，然 而对处于非平衡态的开放体系的研究更具有 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。
诺贝尔物理奖获得者中的华人
杨
李
振
政
宁
道
57 年
57 年
丁
朱
(1)热力学可逆过程不同于可逆化学反应 (2) 热力学可逆过程是科学的抽象, 实际中不存在,
但其具有重要的理论意义, 且有些实际过程可近 似视为可以以可逆方式实现。
太阳能的利用
太阳能利用涉及的技术问题很多，但根据 太阳能的特点，具有共性的技术主要有四项， 即太阳能采集、太阳能转换、太阳能贮存和太 阳能传输，将这些技术与其它相关技术结合在 一起，便能进行太阳能的实际利用---光热利用、 光电利用和光化学利用。
• 熵理论已在经济学界得到广泛认同和接受。在内 涵“可持续发展”意蕴方面，低熵化发展模式与 熵理论具有内在的一致性。
• 在低熵化发展模式逐渐取代传统发展模式的过程 中，一味追求高速度和高增长的传统GDP，必然让 位于考虑资源和环境因素的“绿色GDP”和关照人 的自由与发展的“人文GDP”。
杨振宇翁帆:我们已经慢慢学会欣赏彼此
物理化学的目的和内容
研究内容： (1)化学热力学 研究化学变化过程（包括相变过 程）的能量转换及化学变化的方向和限度问题（ 分析有无可能）； (2)化学动力学 研究化学反应的速率和机理问题 及影响速率的因素（分析能否实现）； (3)物质结构 物质的性质与其结构之间的关系问 题（分析其内在原因）
物理化学的研究方法
化学学科的发展趋势
(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 现在可进行定量监测。
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、海洋化学、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。
什么是物理化学
• 化学是研究物质的组成、结构、性质、分 子间的相互作用及其原子或原子团重新组 合的规律性等方面的一门学科。
物理现象
物理化学 联系
化学反应
（力、热、光、电）
• 物理化学是根据物理现象和化学现象之间 相互联系来研究物质变化规律的一门学科。
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，借助数学和物理学的理论从而探 求化学变化中具有普遍性的包含宏观到微观的基 本规律（平衡规律和速率规律）。在实验方法上 主要采用物理学中的方法。 作为化学的理论基础，物理化学主要由化学热力 学、统计热力学、化学动力学、结构化学四大支 柱组成。