坤)荣英3命5沥诊筏技育山10.20.30.40.5物理化学的目的和内容物理化学的研究方法物理化学的建立与发展近代化学的发冠趋势和特点物理化学课程的学习方法0.1物理化学的目的和内容物理化学一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。人扬s不自董团目园吊=氓国史志技育团研究目的一一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。如有机化学家应用动力学探索反应机理,应用结构化学矫识研究反应中间佛的结构和稳定性;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。途E物E0学途u二O薯E物E0学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。村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栋种新材料的可能性,应用光谱方法确定材料的结构呆性能,应用动力学、统计热力学原理去研究聚合反应等。总之,物理化学为生产实践和科学实验提供了理论指导,从而使化学能更好地为生产实践服务。圈督物理化学的研究内容:荥(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;一个化学反应在指定的条件下能否朝着预定的方向进行?若该反应能够进行,则它将达到什么限度(如理论转化率是多小)2外界条件如温度、压力、浓度等对反应有什么影响?如何控制外界条件朝着人们预定的方向进行?在反应中能量的变化关系怎样?如此等等。研究这类问题均属于化学热力学范畴。主要解决变化的方向及与平衡(即限度)有关的一些问题。E穹嗯泮N葛喊吠物E0学园商a)ft学动力学研究化学反应的速率和机理深门题及影响述半的因交;这类问题属于化学动力学范畴,一是从宏观上研究浓度、温度、催化剂等外界条件对速率的影响,二是从微观上研究反应的机理(也称为反应历程,即反应的详细途径)。这部分内容主要考虑时间因素。溥G,气计义力学用统计力学和量子力学方法研究平衡与速率的规律。它是联系物质微观与宏观上平衡与速率规律的桥梁。E不胡途/(4)物质结构物质的性质与其结构之间的关系通过量子力学原理从微观的角度来探讨化霾学铐的木质,并通过对分二的电性质、磁性质和分子光谱的实验测定,来研究物质结构和性能间的关系.根据目前的教学计划,这一部分另设课讲授,本书不讨论。150noMtoaLd0aLnlSWVWIHoLSva/团物理化学的目的一个化学工业过程可以表示为:原料(Topo)一反应物(Tp)一产物(Tp)一产品(Topo)从原料到反应物,温度压力或形态都可能有别,这一过程一般是物理过程,可称为预处理过程。此过程主要涉及能量交换问题,具体规律服从热力学第一、第二定律。第二过程是化学过程,反应在什么T下进行?能量如何变化,转化率或产率多高?这些由热力学中热化学与化学平衡规律决定;化学反应的快慢,是否需要催化剂,由化学动力学规律所决定。途E物E0学区原料(Topo)一反应物(Ty)一产物(Ty)一产品(Topo)第三过程主要是分离提纯的过程,气液组分涉及到蒸馏、精馏和苹取等操作过程,液固组分涉及到结晶、过滤和干燥等操作过程。这些操作都服从热力学中的相平衡规律。在化学过程中,除了热反应外,还有电化学反应,服从粑运化学中的曰化学规律。一些特殊反应,如光化反应、催化反应,都在动力学中介绍。在物理或化学变化中若产生表面效应,其相关的规律将在表面化学中介绍,研究体系高度分散后的性质及相关规律,这将在胺体化学中介绍。沥途s不3董团E园刹z氓招史志医芸述