物理化学ppt
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物理化学(机材类第四版,ppt课件)2.9 热力学基本关系式
适用条件：组成不变，W′= 0 的封闭系统或 封闭系统，W′= 0，可逆过程。
4
2、热力学函数的基本关系式
由热力学基本方程
热力学恒等式
dU = TdS- pdV dH = TdS + Vdp
U T ; U p
S V
V S
H T; S p
H p
S
V
dA = -SdT- pdV dG = -SdT + Vdp
再将dU = TdS – pdV 式代入得到 dH = TdS +Vdp
（c） A=U-TS 微分，并用上式代入得到
dA = -SdT- pdV
（d） G = H – T S微分，并用上式代入得到 dG = -SdT + Vdp
3
四个热力学基本方程
dU = TdS- pdV dH = TdS + Vdp dA = -SdT- pdV dG = -SdT + Vdp
G p3 p2 p1
p3>p2>p1
T Tm
T
26
(1)求U随V的变化关系 (2)求H随p的变化关系 (3)求S与Cp的变化关系 (4)求G或Δr G与温度的关系 (5)求G随p的变化关系
27
关于U,H, S, G,A与T、p、V的关系
（一定量、一定组成的单相系统）
➢理想气体 U、H 只是T 的函数，与p、V 无关；S与T、p、V 均有关。
-p -S
G T p
麦克斯韦关系式中不含熵与温度的偏微商。
问题
S T p
S T V
Cp/T CV/T
10
思考题
1、对于只作膨胀功的封闭系统 （）
A T
V
4
2、热力学函数的基本关系式
由热力学基本方程
热力学恒等式
dU = TdS- pdV dH = TdS + Vdp
U T ; U p
S V
V S
H T; S p
H p
S
V
dA = -SdT- pdV dG = -SdT + Vdp
再将dU = TdS – pdV 式代入得到 dH = TdS +Vdp
（c） A=U-TS 微分，并用上式代入得到
dA = -SdT- pdV
（d） G = H – T S微分，并用上式代入得到 dG = -SdT + Vdp
3
四个热力学基本方程
dU = TdS- pdV dH = TdS + Vdp dA = -SdT- pdV dG = -SdT + Vdp
G p3 p2 p1
p3>p2>p1
T Tm
T
26
(1)求U随V的变化关系 (2)求H随p的变化关系 (3)求S与Cp的变化关系 (4)求G或Δr G与温度的关系 (5)求G随p的变化关系
27
关于U,H, S, G,A与T、p、V的关系
（一定量、一定组成的单相系统）
➢理想气体 U、H 只是T 的函数，与p、V 无关；S与T、p、V 均有关。
-p -S
G T p
麦克斯韦关系式中不含熵与温度的偏微商。
问题
S T p
S T V
Cp/T CV/T
10
思考题
1、对于只作膨胀功的封闭系统 （）
A T
V
物理化学幻灯片PPT课件
出现了2个方向，一个是用反应速率来测定亲和力，一个是用反应热效应来度量亲和力。前一个方向就导致
质量作用定律的发现，后一个导致动态平衡观念的确立。
瑞典化学家贝格曼于1775年列出化学亲和力表
（认识到数量对反应结果的影响）
法国化学家贝托雷在1798年设想化学反应会逆向进行
（认识到化学反应中的质量效应）
法国化学家威廉米于1850年提出
的研究后来中断了50年。
直到19世纪下叶热力学理论基本奠定后，热质说才逐渐被 科学界摈弃。
2021
12
热化学界发现的第一个定律 ——黑斯定律
黑斯：出生于日内瓦，在俄国长 1836年，瑞士化学家
大并且接受了医学教育，他在圣
黑斯在俄国测量了很
彼得堡发表了他的研究成果，并
多反应的热效应，总
将其称为‘总热量守恒定律’，
dM dt
kM
挪威数学家古德贝格和化学家瓦格A +B C+D
（第一个表示物质浓度与反应速度关系的公式） （全面阐释质量作用定律）
2021
10
第二部分
热化学和 热力学基本定律
2021
11
从热质说到热化说
什么是热质说 把热视为一种运动着的微粒性的实在物质
1780年，拉普拉斯和拉瓦锡，在他们的论文中报道了他们 关于化学热反应的研究，由于受到 热质说的影响，这方面
1853年，英国物理学家开尔文给出了热力学第一定律的表 达式，‘能’这一术语被广泛接受。
2021
15
热力学第二定律的确立
1824年，法国工程师卡诺，通过对热机的分析得出：热机 必须在两个热源之间工作，热机的效率只取决于两个热源 的温差。可逆热机的工作效率最高。这就是卡诺原理。
质量作用定律的发现，后一个导致动态平衡观念的确立。
瑞典化学家贝格曼于1775年列出化学亲和力表
（认识到数量对反应结果的影响）
法国化学家贝托雷在1798年设想化学反应会逆向进行
（认识到化学反应中的质量效应）
法国化学家威廉米于1850年提出
的研究后来中断了50年。
直到19世纪下叶热力学理论基本奠定后，热质说才逐渐被 科学界摈弃。
2021
12
热化学界发现的第一个定律 ——黑斯定律
黑斯：出生于日内瓦，在俄国长 1836年，瑞士化学家
大并且接受了医学教育，他在圣
黑斯在俄国测量了很
彼得堡发表了他的研究成果，并
多反应的热效应，总
将其称为‘总热量守恒定律’，
dM dt
kM
挪威数学家古德贝格和化学家瓦格A +B C+D
（第一个表示物质浓度与反应速度关系的公式） （全面阐释质量作用定律）
2021
10
第二部分
热化学和 热力学基本定律
2021
11
从热质说到热化说
什么是热质说 把热视为一种运动着的微粒性的实在物质
1780年，拉普拉斯和拉瓦锡，在他们的论文中报道了他们 关于化学热反应的研究，由于受到 热质说的影响，这方面
1853年，英国物理学家开尔文给出了热力学第一定律的表 达式，‘能’这一术语被广泛接受。
2021
15
热力学第二定律的确立
1824年，法国工程师卡诺，通过对热机的分析得出：热机 必须在两个热源之间工作，热机的效率只取决于两个热源 的温差。可逆热机的工作效率最高。这就是卡诺原理。
《物理化学概论》PPT课件
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。俄国科学家罗蒙诺
索夫最早使用“物理化学
”这
一术语。
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2020/11/7
0.3 物理化学的建立与发展
十九世纪中叶形成：1887年俄国科学家W.Ostwald （1853～1932）和荷兰科学家 J.H.van’t Hoff （1852～1911） 合办了第一本“物理化学杂志” （德文）。
2020/11/7
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。
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2020/11/7
0.5 物理化学课程的学习方法
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諺蕵綔廸伔瘻筆曰騏櫨汐韁懢檪
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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，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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2020/11/7
0.1 物理化学的目的和内容
物理化学课件
意义
热力学第一定律在物理学和化学 领域中具有重要地位，它为解释 许多自然现象提供了基础。
热力学第二定律
内容
热力学第二定律指出，热量总是从高 温物体传导到低温物体，而不能反过 来。也就是说，热量传递的方向总是 从高到低，不能反过来。
意义
热力学第二定律表明了自然界的某种 方向性，它限制了某些自然过程的进 行方式。
VS
详细描述
光化学第一定律指出，在一定温度和压力 下，光化学反应的速率与辐射能量成正比 。这个定律对于研究光化学过程和设计光 化学设备具有重要意义。
光化学第二定律
总结词
光化学第二定律是描述光化学过程中辐射能 量与化学反应途径关系的物理化学定律。
详细描述
光化学第二定律指出，在一定温度和压力下 ，一个光化学反应的速率与反应途径中各个 步骤的辐射能量差成正比。这个定律对于研 究光化学反应机理和设计光化学合成路线具 有重要意义。
化学平衡
内容
化学平衡是指化学反应中反应物和生成物之间的平衡状态。在一定条件下，反 应物和生成物之间的浓度不再发生变化，达到动态平衡。
意义
化学平衡是化学反应中一个重要的概念，它帮助我们了解反应进行的程度和方 向。
化学反应速率
内容
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的速率。通常用单位浓度 的变化量表示。
复杂系统与跨尺度研究
总结词
跨学科、多尺度研究
详细描述
物理化学在复杂系统和跨尺度研究方面具有独特的优势 。复杂系统研究涉及多个相互作用因素，需要综合运用 物理、化学和生物等学科的知识来理解和预测系统的行 为。跨尺度研究则要求科学家从原子、分子到纳米、宏 观等不同尺度上理解和控制化学过程，物理化学为解决 这些问题提供了有效的方法和工具。
热力学第一定律在物理学和化学 领域中具有重要地位，它为解释 许多自然现象提供了基础。
热力学第二定律
内容
热力学第二定律指出，热量总是从高 温物体传导到低温物体，而不能反过 来。也就是说，热量传递的方向总是 从高到低，不能反过来。
意义
热力学第二定律表明了自然界的某种 方向性，它限制了某些自然过程的进 行方式。
VS
详细描述
光化学第一定律指出，在一定温度和压力 下，光化学反应的速率与辐射能量成正比 。这个定律对于研究光化学过程和设计光 化学设备具有重要意义。
光化学第二定律
总结词
光化学第二定律是描述光化学过程中辐射能 量与化学反应途径关系的物理化学定律。
详细描述
光化学第二定律指出，在一定温度和压力下 ，一个光化学反应的速率与反应途径中各个 步骤的辐射能量差成正比。这个定律对于研 究光化学反应机理和设计光化学合成路线具 有重要意义。
化学平衡
内容
化学平衡是指化学反应中反应物和生成物之间的平衡状态。在一定条件下，反 应物和生成物之间的浓度不再发生变化，达到动态平衡。
意义
化学平衡是化学反应中一个重要的概念，它帮助我们了解反应进行的程度和方 向。
化学反应速率
内容
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的速率。通常用单位浓度 的变化量表示。
复杂系统与跨尺度研究
总结词
跨学科、多尺度研究
详细描述
物理化学在复杂系统和跨尺度研究方面具有独特的优势 。复杂系统研究涉及多个相互作用因素，需要综合运用 物理、化学和生物等学科的知识来理解和预测系统的行 为。跨尺度研究则要求科学家从原子、分子到纳米、宏 观等不同尺度上理解和控制化学过程，物理化学为解决 这些问题提供了有效的方法和工具。
物理化学(pmph)1.1热力学概论PPT课件
熵总是趋向于增加，即系统的无序程度会不断增加。这一原理对于理解
热力学循环和效率具有重要意义。
03
热力学性质计算与应用
理想气体状态方程及应用
理想气体状态方程
描述理想气体状态参量之间关系的方程，即pV=nRT，其中p为压强，V为体积，n 为物质的量，R为气体常数，T为热力学温度。
应用
通过测量气体的压强、体积和温度，可以计算气体的物质的量、密度、摩尔质量 等物理量。同时，理想气体状态方程也是热力学第一定律和第二定律的基础。
04
热力学在化学反应中的应用
化学反应热力学基础
热力学基本概念
介绍温度、压力、热量、功等 热力学基本概念及其在化学反 应中的意义。
热力学第一定律
阐述能量守恒原理，解释化学 反应中的热效应及其计算方法 。
热力学第二定律
引入熵的概念，讨论化学反应 的方向和限度，以及热力学第 二定律在化学反应中的应用。
材料相变热力学分析
相变现象与分类
阐述材料中常见的相变现象，如固-固 相变、固-液相变、液-气相变等，及 其分类方法。
相变热力学基础
材料相变热力学应用
举例说明相变热力学在材料制备、加 工、性能优化等方面的应用。
介绍相变过程中的热力学基础，如相 平衡条件、相变驱动力等。
材料热力学性质计算与模拟
热力学性质计算方法
微观尺度下热力学现象探索
微观尺度热力学概述
01
研究在微观尺度下，如纳米、分子等层面上的热力学现象和规
律。
微观尺度热力学理论
02
包括统计热力学、量子热力学等，用于揭示微观尺度下的热力
学本质和机制。Leabharlann 微观尺度热力学应用03
在纳米科技、生物医学、能源转换等领域有重要应用，如纳米
物理化学上册-天津大学编写-第五版完整ppt课件
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
精选ppt课件2021
10
当今科学研究的四大方向：
能源、材料 、环境、生命
学科间相互渗透、 相互结合，形成了许
化学与材料
多极具生命力的边缘 学科，
化学与能源
物理化学
Physical Chemistry
物理化学多媒体课件 孙雯
精选ppt课件2021
1
绪论
Preface
精选ppt课件2021
2
一、什么是物理化学?
无机化学
分析化学
有机化学 化学 物理化学
生物化学
高分子化学
物理化学是化精学选ppt课学件202科1 的一个分支 3
温度变化 压力变化 体积变化 状态变化
❖ 南京大学物理化学教研室 傅献彩
❖ 《物理化学》上、下册 （第四版）胡英
❖ 《物理化学练习500例》 （第二版）李大珍
❖ 《物理化学解题指精南选p》pt课件2021 李文斌（天大）
12
第一章 气体的 pVT 性质
Chapter1 the pVT relationships of gases
物质的聚集状态
ppt课件2021
16
R＝8.314 J·K-1·mol-1 ＝0.08206 atm·l ·K-1·mol-1 ＝1.987 cal ·K-1·mol-1
理想气体状态方程也可表示为： pVm=RT pV = (m/M)RT
以此可相互计算 p, V, T, n, m, M, (= m/ V)
精选ppt课件2021
(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
精选ppt课件2021
10
当今科学研究的四大方向：
能源、材料 、环境、生命
学科间相互渗透、 相互结合，形成了许
化学与材料
多极具生命力的边缘 学科，
化学与能源
物理化学
Physical Chemistry
物理化学多媒体课件 孙雯
精选ppt课件2021
1
绪论
Preface
精选ppt课件2021
2
一、什么是物理化学?
无机化学
分析化学
有机化学 化学 物理化学
生物化学
高分子化学
物理化学是化精学选ppt课学件202科1 的一个分支 3
温度变化 压力变化 体积变化 状态变化
❖ 南京大学物理化学教研室 傅献彩
❖ 《物理化学》上、下册 （第四版）胡英
❖ 《物理化学练习500例》 （第二版）李大珍
❖ 《物理化学解题指精南选p》pt课件2021 李文斌（天大）
12
第一章 气体的 pVT 性质
Chapter1 the pVT relationships of gases
物质的聚集状态
ppt课件2021
16
R＝8.314 J·K-1·mol-1 ＝0.08206 atm·l ·K-1·mol-1 ＝1.987 cal ·K-1·mol-1
理想气体状态方程也可表示为： pVm=RT pV = (m/M)RT
以此可相互计算 p, V, T, n, m, M, (= m/ V)
精选ppt课件2021
《物理化学》PPT课件
2
完整版课件ppt
3
OA 是气-液两相平衡线 即水的蒸气压曲线。它 不能任意延长，终止于临界点。临界点 T=647K, p=2.2×107Pa，这时气-液界面消失。高于临界温度， 不能用加压的方法使气体液化。
OB 是气-固两相平衡线 即冰的升华曲线，理论上可 延长至0 K附近。
OC 是液-固两相平衡线 当C点延长至压力大于
属于此类的体系有：H 2O-HN 3,H 2 O O-H等C。l在标 准压力下，H2O-HC的l 最高恒沸点温度为381.65 K， 含HCl 20.24，分析上完整常版课用件pp来t 作为标准溶液。 20
杠杆规则 Lever Rule
在p-x图的两相区，物系点O代表了体系总的 组成和温度。
通过O点作平行于横坐标 的等压线，与液相和气相线分 别交于M点和N点。MN线称 为等压连结线（tie line）。
如图所示，是对拉乌尔 定律发生正偏差的情况，虚 线为理论值，实线为实验值。 真实的蒸气压大于理论计算 值。
完整版课件ppt
15
如图所示，是 对拉乌尔定律发生 负偏差的情况，虚 线为理论值，实线 为实验值。真实的 蒸气压小于理论计 算值。
完整版课件ppt
16
2. p-x图 和 T-x图 对于二组分体系，K=2，f =4-Φ。φ至少为1，
完整版课件ppt
25
精馏
精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热 区，温度最高；塔顶温 度最低。
精馏结果，塔顶 冷凝收集的是纯低沸 点组分，纯高沸点组 分则留在塔底。
精馏塔有多种类型，如图所示是泡罩式精馏
塔的示意图。
完整版课件ppt
26完整版课件ppt来自27体系自身确定。
H2O的三相点温度为 273.16 K，压力为
物理化学ppt课件
热力学第二定律与熵增原理
总结词
热力学第二定律是指在一个封闭系统中，熵（即系统的混乱度）永远不会减少，只能增加或保持不变 。
详细描述
热力学第二定律是热力学的另一个基本定律，它表明在一个封闭系统中，熵（即系统的混乱度）永远 不会减少，只能增加或保持不变。这意味着能量转换总是伴随着熵的增加，这也是为什么我们的宇宙 正在朝着更加混乱和无序的方向发展。
03
化学平衡与相平衡
化学平衡条件与平衡常数
化学反应的平衡条件
当化学反应达到平衡状态时，正逆反 应速率相等，各组分浓度保持不变。
平衡常数
平衡常数表示在一定条件下，可逆反 应达到平衡状态时，生成物浓度系数 次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的 乘积的比值。
相平衡条件与相图分析
相平衡条件
相平衡是指在一定温度和压力下 ，物质以不同相态（固态、液态 、气态）存在的平衡状态。
色谱分析技术
色谱法的原理
色谱法是一种基于不同物 质在固定相和移动相之间 的分配平衡，实现分离和 分析的方法。
色谱法的分类
根据固定相的不同，色谱 法可分为液相色谱、气相 色谱、凝胶色谱等。
色谱法的应用
色谱法在物理化学实验中 广泛应用于分析混合物中 的各组分含量、分离纯物 质等。
质谱分析技术
质谱法的原理
05
物理化学在环境中的应用
大气污染与治理
1 2 3
大气污染概述
大气污染是指人类活动向大气中排放大量污染物 ，导致空气质量恶化，对人类健康和生态环境造 成危害的现象。
主要污染物
大气中的主要污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮 氧化物等，这些污染物会对人体健康和环境产生 严重影响。
治理措施
针对大气污染，采取了多种治理措施，包括工业 污染源控制、机动车污染控制、城市绿化等。
物化ppt课件专题培训
B 旳单位是： kg m3
§4.2 多组分系统旳构成表达法
2. B旳质量分数 wB (Mass fraction of B)
wB def
m(B) mA
A
即B旳质量 m(B) 与混合物旳质量之比
wB 旳单位为1
§4.2 多组分系统旳构成表达法
3. B旳浓度 cB （又称为 B旳物质旳量浓度）
cB def
定义化学势
B
def
U ( nB )S,V ,nc (cB)
第一种基本公式就可表达为：
dU TdS pdV BdnB B
化学势旳定义
U U (S,V , n1, n2, , nk )
同理，
H H (S, p, n1, n2, , nk )
A A(T ,V , n1, n2, , nk )
Байду номын сангаас
B
G ( nB
)T , p,nc (cB)
化学势在判断相变和化学变化旳方向和程度方面
有主要作用。
化学势在相平衡中旳应用
设系统有α和β两相，在等温、等压下， β 相 中有极微量旳B种物质 dnB 转移到α相中
系统Gibbs自由能旳变化值为
dG dG dG B dnB B dnB
α相所得等于β相所失，即： dnB dnB
称为溶质B旳摩尔分数，又称为物质旳量分数。
摩尔分数旳单位为1
气态混合物中摩尔分数常用 yB 表达
在溶液中，表达溶质浓度旳措施有：
（1）溶质B旳质量摩尔浓度mB
Molality of solute B
mB def
nB m(A)
mB bB
溶质B旳物质旳量与溶剂A旳质量之比称为 溶质B旳质量摩尔浓度。
§4.2 多组分系统旳构成表达法
2. B旳质量分数 wB (Mass fraction of B)
wB def
m(B) mA
A
即B旳质量 m(B) 与混合物旳质量之比
wB 旳单位为1
§4.2 多组分系统旳构成表达法
3. B旳浓度 cB （又称为 B旳物质旳量浓度）
cB def
定义化学势
B
def
U ( nB )S,V ,nc (cB)
第一种基本公式就可表达为：
dU TdS pdV BdnB B
化学势旳定义
U U (S,V , n1, n2, , nk )
同理，
H H (S, p, n1, n2, , nk )
A A(T ,V , n1, n2, , nk )
Байду номын сангаас
B
G ( nB
)T , p,nc (cB)
化学势在判断相变和化学变化旳方向和程度方面
有主要作用。
化学势在相平衡中旳应用
设系统有α和β两相，在等温、等压下， β 相 中有极微量旳B种物质 dnB 转移到α相中
系统Gibbs自由能旳变化值为
dG dG dG B dnB B dnB
α相所得等于β相所失，即： dnB dnB
称为溶质B旳摩尔分数，又称为物质旳量分数。
摩尔分数旳单位为1
气态混合物中摩尔分数常用 yB 表达
在溶液中，表达溶质浓度旳措施有：
（1）溶质B旳质量摩尔浓度mB
Molality of solute B
mB def
nB m(A)
mB bB
溶质B旳物质旳量与溶剂A旳质量之比称为 溶质B旳质量摩尔浓度。
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实验测定
经验半经 验 方法
理论方法
微观到 宏观层次
普遍规律
统计 热力学
物质特性
分子结构 分子能级 分子间力
实验测定 经验半经 验 方法
理论方法
微观层次
普遍规律
量子 力学
物质特性
粒子质量 粒子电荷
速率规律
理论方法
宏观 层次
普遍规律
化学 动力学
物质特性
反应 性质
理论方法
实验测定 经验半经 验 方法
普遍规律
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。
由于物理化学所研究的是普遍适用于各个 化学分支的理论问题，所以物理化学曾被称为 理论化学。
主要任务
(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) 物质结构和性能之间的关系。 化学热力学
化学动力学 结构化学及 量子化学
二、物理化学的研究方法
1. 实验方法 2. 经验半经验方法 3. 理论方法
归纳和演绎法 假设和模型法
主要理论支柱：
热力学、动力学、统计力学、量子化学
三个层次：
宏观的层次，从微观到宏观的层次， 以及微观的层次。
平衡规律
理论方法
宏观 层次
普遍规律
化学 热力学
物质特性
pVT关系 热性质 非理想性 界面性质 电极性质
2. 20世纪20年代至60年代
开创了物理化学进入物质微观结构及化学 反应的基元反应速率理论的探索阶段。
该阶段的主要成就为：提出化学键理论、化 合物的微观结构、电解质与非电解质的微观结构 模型、燃烧爆炸的链反应机理及一些催化反应机 理、电极过程的氢超电势理论等。
3. 从20世纪60年代至今
物理化学向纵深发展，研究工作由分子的稳 态、基态向瞬态、激发态发展，由单一分子结构 向分子间的相互作用细节发展，由体相向界面相 发展，由化学系统扩展到生物化学系统及远离平 衡态的耗散结构等，研究工作进入到分子水平。
1. 从1887年德文《物理化学杂志》创刊到 20世纪20年代
W. Ostwald (1853－1932) J. H. van’t Hoff (1852－1911)
以化学热力学理论的成熟和宏观化学反应 速率理论的建立为特征。 主要借助于物理学中的力学、热学及气体分 子动理论来解决化学平衡和化学反应速率问题。
(1) 抓重点; (2) 公式 (适用条件, 物理意义); (3) 注意章节间的联系，将前后所学知识 融会贯通; (4) 重视习题; (5) 课前预习，课后复习; (6) 注意理论结合实际。
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。
物质特性
分子结构 分子能级 分子间力 势能面
微观到 宏观层次
统计 力学
实验测定 经验半经 验 方法
理论方法
微观层次
普遍规律
量子 力学
物质特性
粒子质量 粒子电荷
三、物理化学的历史和现状
18世纪开始萌芽： 从燃素说到能量守 恒与转化定律。 俄国科学家罗蒙诺
索夫(1711－1765)最
早使用“物理化学” 这一术语。 М В Ломоносов
纳米材料的物理化学
有序组合体的物理化学
催化、电极、超导等材料
生命科学
结合各类 化学系统
材料科学
结合各类 化学系统
国计民生
• 20 世纪诺贝尔化学奖获得者中，约 60% 是从 事物理化学领域研究的科学家，在中国科学 院化学学部的院士中，近 1/3 是研究物理化学 或者是物理化学某一个领域的科学家 。
一、热力学的基本内容
“热质论” 、“热动论” 确立热动论的关 键，是要以确凿无误的测量定出热功当量来， 这也是确立能量守恒定律的实验基础。 焦耳
热力学是研究热和其它形式能量之间的转 换关系的科学。 热力学第一定律和热力学第二定律是热力学 的主要基础，是物理化学中最基本的定律。二十 世纪初又建立了热力学第三定律和热力学第零定 律。 经典热力学 classical thermodynamics
在表面化学研究领域 作出开拓性贡献
2007年诺贝尔化学奖得主格哈德-埃特尔
四、物理化学课程学习的特点
学习内容：化学热力学、统计热力学初步、电化
学、化学动力学、胶体和界面化学。
学习目的：(1) 进一步扩大知识面，打好专业基础。
了解化学变化中的一些基本规律。 (2) 提高自学能力，培养独立工作能力。
学习方法：
参考书:
2007
高盘良, 《物理化学考研攻略》， 科学出版社, 2004.
2010
2012
本节要点
★ 绪论 ★ 热力学概论 ★ 热平衡和热力学第零定律 ★ 热力学的一些基本概念
绪 论
一、物理化学的内容 二、物理化学的研究方法
三、物理化学的历史与现状
四、物理化学课程学习的特点
一、物理化学的内容
高精尖现代 谱学，衍射 分子束，计 算机技术
物理化学
强化了对系统、反应在分子 水平上的精细物理化学研究
分子设计与分子工程 蛋白分子工程
强化了对特殊集合 态的物理化学研究
表面、界面物理化学
数学、物理 理论与方法
分子动态物理化学 分子反应动力学 分子激发态谱学
非平衡态物理化学
表面分子工程
新型簇系统物理化学
物理化学是化学科学中的一个学科，是化学 科学的理论基础。 热 电
温度变化
压力变化 体积变化
化学
化学反应
原子、分子间的分离与组合
密 不 可 分
相态变化
光
物理学
磁
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基本规律的一门学 科。 物理化学运用数学、物理学等基础学科的 理论和实验方法，研究化学变化包括相变化和 pVT 变化中的平衡规律和速率规律，以及这些 规律与物质微观结构的关系。
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。
第二章 热力学第一定律
§2.1 热力学概论
一、热力学的基本内容 二、热力学方法特点和局限性
唯象热力学
phenomenological thermodynamics
化学热力学(chemical thermodynamics) 是用热力学中的最基本原理来研究化学现象 以及和化学有关的物理现象的一门学科。