物理化学课件绪论
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（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。
实际气体摩尔体积因分子本身体积的存在，可压缩 空间减小。1mol气体的可压缩空间以 (Vm - b)表示。
b为一范氏常数，恒为正值，其大小与气体性质决定。 一般情况下，气体本身体积越大，b值也越大。
对体积修正后，p(Vm - b)=RT。
（2) 压力修正
器 壁
内部分子
靠近器壁的分子
分子间相互作用减弱了分子对器壁的碰撞，
第一章 气体
低压气体的p-V-T关系 理想气体的状态方程与微观模型 中高压气体的p-V-T关系 气体的液化及临界状态
状态方程
理想气体 分压及分体积定律
气 体
状态方程
实际气体
液化及临界现象
压力：由于分子热运动,气体分子与容器壁碰撞,对 器壁产生作用力。单位器壁面积所受的力称为压力.p,单 位 帕斯卡(Pa)
▪ 如有机化学家应用动力学探索反应机理，应用结构 化学知识研究反应中间体的结构和稳定性；无机化 学家应用热力学原理研究无机材料的性质及稳定性； 分析化学家应用光谱分析确定未知样品的组成。
生物化学家应用动力学研究酶反应,应用热力学原理 研究生物能、渗透作用、膜平衡及确定生物大分子的 分子量。材料科学家利用热力学原理去判断各种材料 的稳定性及合成某种新材料的可能性，应用光谱方法 确定材料的结构和性能，应用动力学、统计热力学原 理去研究新的材料合成反应等。
R ＝ 8.314510 J mol-1 K-1
理想气体的定义及其微观模型
理想气体: 凡在任何温度, 压力下均服从理 想气体状态方程的气体称为理想气体.
理想气体的两个特征: (1)分子本身不占有体积; (2)分子间无相互作用.
理想气体状态方程近似适用于低压实际 气体. 易液化气体的适用压力范围较窄, 难 液化气体则相对较宽.
学体系行为最一般规律和理论的学科,是化学的理论基
础。
---自然科学学科发展战略调研报告---
物理现象
化学现象
用物理的理论,实 验方法和数学知识
揭示本质与规律
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。 十九世纪中叶形成：1887年俄国科学家W.Ostwald1853～ 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）。 二十世纪迅速发展：新测试手段和新的数据处理方法不 断涌现，形成了许多新的分支学科，如：热化学，化学 热力学，电化学，溶液化学，胶体化学，表面化学，化 学动力学，催化作用，量子化学和结构化学等。
教学课时安排
考核方式和参考书 考核方式
采用闭卷考试，综合平时成绩（包括实验、平时纪 律、作业，40%）和期末考试成绩（60%）给出总评 成绩。
参考书
1、《物理化学》（上、下）南京大学， 傅献彩等 编
2、《物理化学》上、下册 天津大学（第四版）
3、 《物理化学解题指导》南京大学， 孙德坤等编
4、 《物理化学-概念辨析 解题方法》中国科学技术 大学， 范崇正等编
实际气体 实际气体
实际气体：分子之间有相互作用力，分子本身具 有体积的气体
压缩因子
引入来定量描述真实气体的行为与理想气 体的偏离程度：
压缩因子的定义为：
Z pV pVm nRT RT
中高压气体p-V-T关系的处理方法
理想气体状态方程式仅在足够低的压力下适合于真 实气体。描述实际气体pVT关系的状态方程近200 种，大致分为两类
物理化学的目的和内容
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。 研究内容： (1) 化学变化的方向和限度问题—化学热力学 (2) 化学反应的速率和机理问题—化学动力学 (3) 统计热力学 (4) 物质的性质与其结构之间的关系问题—量子化学
温度：温度是定量反映气体冷热程度的物理量。T, 单位 开尔文(K)(K氏温度与摄氏温度换算)
气体体积：气体所占空间的大小。V,单位 立方米 (m3)
理想气体状态方程
pV = nRT pVm = RT
单位：p Pa V m3 TK n mol R J mol-1 K-1
R 摩尔气体常数
（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。
实际气体摩尔体积因分子本身体积的存在，可压缩 空间减小。1mol气体的可压缩空间以 (Vm - b)表示。
b为一范氏常数，恒为正值，其大小与气体性质决定。 一般情况下，气体本身体积越大，b值也越大。
对体积修正后，p(Vm - b)=RT。
（2) 压力修正
器 壁
内部分子
靠近器壁的分子
分子间相互作用减弱了分子对器壁的碰撞，
第一章 气体
低压气体的p-V-T关系 理想气体的状态方程与微观模型 中高压气体的p-V-T关系 气体的液化及临界状态
状态方程
理想气体 分压及分体积定律
气 体
状态方程
实际气体
液化及临界现象
压力：由于分子热运动,气体分子与容器壁碰撞,对 器壁产生作用力。单位器壁面积所受的力称为压力.p,单 位 帕斯卡(Pa)
▪ 如有机化学家应用动力学探索反应机理，应用结构 化学知识研究反应中间体的结构和稳定性；无机化 学家应用热力学原理研究无机材料的性质及稳定性； 分析化学家应用光谱分析确定未知样品的组成。
生物化学家应用动力学研究酶反应,应用热力学原理 研究生物能、渗透作用、膜平衡及确定生物大分子的 分子量。材料科学家利用热力学原理去判断各种材料 的稳定性及合成某种新材料的可能性，应用光谱方法 确定材料的结构和性能，应用动力学、统计热力学原 理去研究新的材料合成反应等。
R ＝ 8.314510 J mol-1 K-1
理想气体的定义及其微观模型
理想气体: 凡在任何温度, 压力下均服从理 想气体状态方程的气体称为理想气体.
理想气体的两个特征: (1)分子本身不占有体积; (2)分子间无相互作用.
理想气体状态方程近似适用于低压实际 气体. 易液化气体的适用压力范围较窄, 难 液化气体则相对较宽.
学体系行为最一般规律和理论的学科,是化学的理论基
础。
---自然科学学科发展战略调研报告---
物理现象
化学现象
用物理的理论,实 验方法和数学知识
揭示本质与规律
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。 十九世纪中叶形成：1887年俄国科学家W.Ostwald1853～ 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）。 二十世纪迅速发展：新测试手段和新的数据处理方法不 断涌现，形成了许多新的分支学科，如：热化学，化学 热力学，电化学，溶液化学，胶体化学，表面化学，化 学动力学，催化作用，量子化学和结构化学等。
教学课时安排
考核方式和参考书 考核方式
采用闭卷考试，综合平时成绩（包括实验、平时纪 律、作业，40%）和期末考试成绩（60%）给出总评 成绩。
参考书
1、《物理化学》（上、下）南京大学， 傅献彩等 编
2、《物理化学》上、下册 天津大学（第四版）
3、 《物理化学解题指导》南京大学， 孙德坤等编
4、 《物理化学-概念辨析 解题方法》中国科学技术 大学， 范崇正等编
实际气体 实际气体
实际气体：分子之间有相互作用力，分子本身具 有体积的气体
压缩因子
引入来定量描述真实气体的行为与理想气 体的偏离程度：
压缩因子的定义为：
Z pV pVm nRT RT
中高压气体p-V-T关系的处理方法
理想气体状态方程式仅在足够低的压力下适合于真 实气体。描述实际气体pVT关系的状态方程近200 种，大致分为两类
物理化学的目的和内容
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。 研究内容： (1) 化学变化的方向和限度问题—化学热力学 (2) 化学反应的速率和机理问题—化学动力学 (3) 统计热力学 (4) 物质的性质与其结构之间的关系问题—量子化学
温度：温度是定量反映气体冷热程度的物理量。T, 单位 开尔文(K)(K氏温度与摄氏温度换算)
气体体积：气体所占空间的大小。V,单位 立方米 (m3)
理想气体状态方程
pV = nRT pVm = RT
单位：p Pa V m3 TK n mol R J mol-1 K-1
R 摩尔气体常数