绪论 物理化学的内容和任务 什么是物理化学? 化学变化的同时 物理性质的变化:聚集状态、p、V、T、U、S. ●● a物理现象的产生:热、光、电 物理环境的影响:温度、压力、光照、电弧 物理化学即是运用数学、物理学等基础科学的 理论及实验方法,研究化学变化(包括相变化和p、 V、T变化)及其规律,以及这些规律(物质性质)与物 质结构的关系的科学
Ø 物理化学的内容和任务 1、什么是物理化学？ 化学变化的同时 §物理性质的变化：聚集状态、p、V、T、U、S… §物理现象的产生：热、光、电… §物理环境的影响：温度、压力、光照、电弧… 物理化学即是运用数学、物理学等基础科学的 理论及实验方法，研究化学变化(包括相变化和p、 V、T变化)及其规律，以及这些规律(物质性质)与物 质结构的关系的科学。 绪 论
绪论 物理化学的内容和任务 研究的规律 平衡规律:处于某一平衡状态的系统,因条件改变 而变为另一平衡状态时,其物质数量、能量和体积 等的变化规律 速率规律:化学反应中各物质数量随时间变化的规 律,以及热量、动量和物质的传递的规律 这两方面是在化学物质和材料的制备及性能的研 究中最基本的问题
研究的规律 §平衡规律：处于某一平衡状态的系统，因条件改变 而变为另一平衡状态时，其物质数量、能量和体积 等的变化规律； §速率规律：化学反应中各物质数量随时间变化的规 律，以及热量、动量和物质的传递的规律。 这两方面是在化学物质和材料的制备及性能的研 究中最基本的问题。 Ø 物理化学的内容和任务 绪 论
绪论 >物理化学的内容和任务 2、研究内容 1)化学热力学—研究平衡规律。 研究变化的方向、限度及过程中的能量衡算。理 论具高度的准确性和极大的普遍性,可成功预测。 (2)化学动力学(以及传输过程)研究速率规律 研究变化的速率及机理。受实验技术的限制,理 论尚不能用于普遍的预测。 (3)物质结构—研究物质结构与其性质的联系 理论主要为量子力学、统计热力学及计算化学, 依赖于物质结构的微观数据。已作为独立的课程
2、研究内容 ⑴ 化学热力学——研究平衡规律。 研究变化的方向、限度及过程中的能量衡算。理 论具高度的准确性和极大的普遍性，可成功预测。 ⑵ 化学动力学(以及传输过程)——研究速率规律。 研究变化的速率及机理。受实验技术的限制，理 论尚不能用于普遍的预测。 ⑶ 物质结构——研究物质结构与其性质的联系。 理论主要为量子力学、统计热力学及计算化学， 依赖于物质结构的微观数据。已作为独立的课程。 Ø 物理化学的内容和任务 绪 论
化学平衡规律(理论产率) 速率规律(实际产率) 的 理论方法 理论方法 层次 普遍规律 物质特性实验「物质特性 普遍规律 p7V关系 测量 化学热力学热性质 传递性质传递动力学 非理想性 经验 宏观 反应性质化学动力学 界面性质 半经验 电极性质 方法 微观「普遍规律 理论方法 到 物质特性 普遍规律 宏观统计热力学实验分子结构、分子间力 统计热力学 测量入分子能级、位能面 普遍规律经验半经 理论方法 普遍规律 微观量子力学 验方法 物质特性 量子力学 粒子质量、粒子电荷
平衡规律(理论产率) 速率规律(实际产率) 普遍规律 化学热力学 理论方法 物质特性 pTV关系 热性质 非理想性 界面性质 电极性质 普遍规律 统计热力学 普遍规律 量子力学 普遍规律 传递动力学 化学动力学 理论方法 普遍规律 统计热力学 普遍规律 量子力学 物质特性 传递性质 反应性质 物质特性 分子结构、分子间力 分子能级、位能面 物质特性 粒子质量、粒子电荷 理论方法 经验半经 理论方法 验方法 实验 测量 实验 测量 宏观 微观 到 宏观 微观 经验 半经验 方法 物理 化学 的三 层次
绪论 物理化学的内容和任务 3、研究的目的和任务 将化学领域各现象联系起来。对其中的一般规律 性予以更深刻、更本质的探讨; 正确反映客观世界,并以其规律指导实践; 是改进旧的化学工艺、实现新的化工合成及新技 术的基础和定量依据。 应用领域:化学工业、冶金工业、材料工程、生 物医学、能源的开发利用、三废治理等
3、研究的目的和任务 § 将化学领域各现象联系起来。对其中的一般规律 性予以更深刻、更本质的探讨； § 正确反映客观世界，并以其规律指导实践； § 是改进旧的化学工艺、实现新的化工合成及新技 术的基础和定量依据。 § 应用领域：化学工业、冶金工业、材料工程、生 物医学、能源的开发利用、三废治理等。 2 Ø 物理化学的内容和任务 绪 论