物理化学绪论
物理化学-天津-分章教材word版1-6绪论.docx
绪论§0」物理化学课程的内容化学是研究物质性质与变化的科学。
口然界的物质是有大量的分子、原子等构成的，所以，从微观上来看，化学所研究的物质变化，实质上就是分了、原了间相互作用、札I互结合方式及运动方式的变化。
这些分子、原子相互作用及相对运动均具有一定的能量，故相互作用及运动方式的变化亦引起能量形式的变化，因而物质变化的化学现象常常伴随着热、电、光、声等物理现彖。
作为化学学科的一个分支，物理化学就是从化学现彖与物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科。
物理化洋要川物理的理论及实验方法来研究化学的一般理论问题。
正是由于它所研究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题，所以物理化学曾称为理论化学。
物理化学的主要理论支柱是热力学、统计力学和量子力学。
热力学适用于宏观系统，量子力学适用于微观系统，统计力学则为二者的桥梁。
原则上用统计力学方法能通过个别分子、原子的微观数据來推断或计算物质的宏观性质。
物质通常呈气、液或固三种聚集状态。
物质的任一均匀状态均称为相。
物理化学主要研究物质的相变化及化学变化，可统称为物理化学变化。
研究物质的相变化及化学变化，主要是研究变化的可能性和变化的速率这两个基本问题。
所谓变化的可能性指的是一•定条件下变化可能进行的方向，以及变化可能达到的限度。
一定条件下物质变化的限度是该条件卜•的平衡状态，简称平衡态。
物质总是向着平衡态的方向变化，达到平衡态就达到了变化的限度。
所以研究可能性问题归根结底就是研究平衡问题。
化学热力学的主要任务就是研究物质变化引起的能量转化及变化可能性问题，亦即平衡问题。
―•定条件下有一定的平衡态，条件改变时平衡态也要改变。
研究变化可能性，实际是研究条件改变前后平衡态之间变化的可能性。
所以经典热力学研究的可能性问题并不涉及变化所需的时间，若想知道变化所需的时间，就必须再研究变化的速率，而化学反应的速率问题则属于化学动力学的研究范畴。
为了进一步揭示物质变化的内在原因，还需要从微观角度研究分子、原子结构及微观粒了的运动规律，这就属于结构化学及量了化学问题°所以物理化学由化学热力学、化学动力学和结构化学三人部分组成。
物理化学 第一章 绪论气体
物理化学讲课的内容
第一章 气体的pVT关系 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学第二定律 第四章 多组分热力学 第五章 相平衡
3-10周 讲课 40 h
第六章 化学平衡 第七章 电化学 第八章 化学动力学 第九章 界面现象与
描述真实气体的 pVT 关系的方法： 1）引入压缩因子Z，修正理想气体状态方程 2）引入 p、V 修正项，修正理想气体状态方程 3）使用经验公式，如维里方程，描述压缩因子Z 它们的共同特点是在低压下均可还原为理想气体状态方程
1. 真实气体的 pVm - p 图及波义尔温度
T > TB
pVm - p曲线都有左图所示三种
c
T4
说明Vm(g) 与Vm(l)之差减小。
l2 l1
l
g2 g1
T3
Tc
TT12gg´´12 g
T = Tc时， l – g 线变为拐点c c：临界点 ；Tc 临界温度； pc 临界压力； Vm,c 临界体积
Vm
临界点处气、液两相摩尔体积及其它性质完全相同，界
面消失气态、液态无法区分，此时：
V p m Tc 0 ,
类型。
pVm
T = TB T < TB
(1) pVm 随 p增加而上升； (2) pVm 随 p增加，开始不变， 然后增加
p 图1.4.1 气体在不同温度下的 pVm－p 图
(3) pVm 随 p增加，先降后升。
T > TB T = TB
对任何气体都有一个特殊温度 -
波义尔温度 TB ，在该温度下，压
（密闭容器）
水
乙醇
苯
t / ºC 20 40 60 80 100 120
物理化学电子教案绪论
物理化学电子教案绪论一、教学目标1. 使学生了解物理化学的基本概念、研究对象和内容。
2. 让学生理解物理化学在自然科学和工程技术领域的重要性。
3. 培养学生对物理化学学习的兴趣和热情。
二、教学内容1. 物理化学的基本概念解释物理化学的定义，说明物理化学是研究物质的物理性质和化学变化规律的科学。
2. 物理化学的研究对象介绍物理化学研究的对象，包括固体、液体、气体和溶液等。
3. 物理化学的内容概述物理化学的主要研究领域，如热力学、动力学、电化学、光学、磁学等。
4. 物理化学的重要性强调物理化学在自然科学和工程技术领域中的应用和重要性，如材料科学、能源转换、环境污染控制等。
三、教学方法1. 讲授法通过讲解物理化学的基本概念、研究对象和内容，使学生了解和掌握相关知识。
2. 案例分析法通过举例说明物理化学在实际应用中的重要性，激发学生的学习兴趣。
3. 互动教学法鼓励学生提问和参与讨论，促进学生对物理化学知识的理解和掌握。
四、教学评估1. 课堂问答通过提问了解学生对物理化学基本概念的理解程度。
2. 小组讨论评估学生在小组讨论中的参与情况和思考问题的能力。
3. 课后作业布置相关习题，检验学生对物理化学知识的掌握情况。
五、教学资源1. 教案、PPT课件提供详细的教学内容和图文并茂的课件，帮助学生理解和记忆。
2. 参考书籍推荐学生阅读物理化学相关书籍，丰富学生的知识体系。
3. 网络资源引导学生利用网络资源，了解物理化学的最新研究进展和应用领域。
六、教学安排1. 课时：本章共计2课时。
2. 教学过程：a) 第1课时：介绍物理化学的基本概念、研究对象和内容。
b) 第2课时：讲解物理化学的重要性及其在实际应用中的例子。
七、教学注意事项1. 确保学生掌握物理化学的基本概念，为其后续学习打下基础。
2. 通过案例分析法，让学生了解物理化学在实际生活中的应用，提高其学习兴趣。
3. 注重培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
八、课后作业1. 复习本章所学内容，重点掌握物理化学的基本概念和研究对象。
物理化学-绪论
活化能
催化原理、复相催化——基本情况
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三 、结构化学 量子力学基本原理和原子结构 共价键理论和分子结构 晶体的点阵结构和结构规律的初步知识 测定分子和晶体结构的基本方法
要求掌握物理化学的基本理论、基本
知识、基本技能。 PPT课件
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绪论(Introduction)
1．物理化学（Physical Chemistry）
物理化学是从物质的物理现象与化学现象的联 系入手，着重用物理理论和方法来揭示和研究 化学现象的本质和基本规律的学科。
①化学为体，物理为用
②化学变化 伴随 一系列的物理现象（光、热、 影响
电、温度、压力、体积、浓度┄的变化）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③化学的分支学科 概括 提高——科学的抽象 ④ 四大方面的内容及其联系
物理化学
绪论
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前言
物理化学（含结构化学）是着重用 物理的基本理论和方法来研究化学领域 物质运动和变化的基本规律，揭示化学 现象本质的学科。主要内容包括：
一、热力学
热力学第一、二定律
化学平衡、相平衡
延伸：表面化学、电化学
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二、化学动力学
反应速率及速率方程
基本概念
反应级数
测定方法
③对学习的基本要求
一分耕耘，一分收获
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（宏观体系，微观统计方法）
化学热力学
宏观
(唯象的)
统计热力学
桥梁
化学动力学
结构化学
《物理化学》课程教学大纲
物理化学Physical Chemistry一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：3学分课程总学时：48 学时，其中讲课：48 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：高等数学、大学物理、材料化学适用专业：应用化学，材料物理等教材：沈文霞编，《物理化学核心教程》，科学出版社，2009年。
开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务本课程是适用于应用化学，材料物理等相关专业的学科基础课，本课程主要解决化学反应的方向和限度、化学反应的速率和机理等方面的问题，着重研究学科内更具普遍性的、更本质的化学运动内在规律，研究化学中的物质运动基本规律。
通过本课程的学习，要求学生了解和理解物理化学中重要的基本概念和基本知识，掌握各基本原理、定律、规则，并能进行计算和综合运用，解决一些实际问题，使学生在今后的实际工作中能有意识的运用化学观点去思考、认识和解决问题。
该课程的任务是激发学生学习化学的兴趣，将化学知识体系和思维方法传授给学生，培养学生分析和解决一般化学问题的能力，提高学生的化学素质，从而为后继课程以及今后从事生产和科研打下一定的化学基础。
三、教学内容和要求第1章绪论（1学时）（1）明确为什么要学习物理化学，了解物理化学课程内容；（2）掌握物理化学研究与学习的方法；（3）掌握物理量的表示与运算。
重点：物理量的表示难点：物理量的表示与运算第2章气体（2学时）（1）了解低压气体的经验定律、真实气体的状态方程；（2）理解液体的饱和蒸汽压和临界状态；（3）理解道尔顿分压定律和阿马格分体积定律（4）掌握理想气体的状态方程、混合物组成表示法；重点：混合物组成表示法；难点：液体的饱和蒸汽压和临界状态；道尔顿分压定律和阿马格分体积定律；第3章热力学第一定律（7学时）3.1 热力学概论（0.5学时）（1）了解热力学的研究对象；热力学的研究方法和（2）理解热力学研究方法的局限性；（3）掌握热力学研究方法；重点：热力学研究方法；难点：热力学研究方法的局限性；3.2 热力学的一些基本概念（0.5学时）（1）掌握热力学的一些基本概念；（2）掌握状态函数的特点；重点：热力学的一些基本概念；难点：状态函数的特点；3.3 热力学第一定律（1学时）（1）理解内能（U ）和焓（H）都是状态函数、热（Q）和功（W ）都是与途径有关的过程量。
《物理化学》教学大纲
《物理化学》课程教学大纲课程编号：课程性质：通识选修课课程组长：总学分值：总学分：2学分，其中理论2学分，实验实践0学分。
总学时数：总学时：32学时，其中理论学时32，实验实践0学时。
适用专业：酿酒工程先修课程：分析化学、有机化学后续课程：食品生物化学、食品营养学、食品微生物学一、课程简介1、课程性质与定位：物理化学是化学科学的一个重要分支，是一门理论性和实践性并重的课程。
物理化学课程是高等学校化学，食品，生物，农林，材料等各专业教学计划中一门必修的基础课程，通过本课程的学习，可以为本学科的后续课程学习和发展能力打下坚实的基础。
2、教学目的与要求：通过学习化学热力学、动力学、电化学、表面化学、胶体化学的基本理论与研究方法，使学生掌握物理化学的基本原理、基础知识、基本方法，从物理变化和化学变化入手，探求化学变化的基本规律，提高对物理化学的分析能力和计算能力，为学生学习后继课程奠定必要的基础。
在授课的过程中，坚持物理化学理论与食品学科知识相结合、理论教学与实验教学相结合的原则。
同时要求学生关注物理化学在食品中应用的最新动态，引导学生用书本上的理论去分析解决食品生产和检测中的实际问题。
3、教学重点与难点：（字数原则上控制在260字左右）二、课程教学内容、要求与学时分配（一）理论教学内容:第一章绪论（1学时）（1）了解《物理化学》的基本教学内容，学时分配，以及教学安排。
（2）理解《物理化学》课程的性质、地位，和学好本课程对未来专业课学习的重要性。
（3）掌握本课程学习的方法，以及利用课下其他资源扩展专业知识能力。
通过本节课使学生对物理化学有初步的了解，为以后学习好物理化学打好基础。
教学内容1、物理化学的内容、目的和任务。
2、物理化学的研究方法及其发展。
3、物理化学在食品科学、生物工程等领域的作用。
4、物理化学课程的学习方法。
教学重点：物理化学研究的内容与方法。
教学难点：物理化学的内容、目的和任务。
第二章热力学第一定律及应用（3学时）教学要求：（1）掌握热力学平衡态、状态函数、可逆过程、热力学能、热容等基本概念；了解状态函数的全微分性质。
物理化学绪论课教学方法的研究
ｔ ａ ｈｎ ｏ ｔ ｎ ｓａ ｄ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｉ ｅ ｃ ｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｔ ｏ ｓｔ ｍｐｒ ｖ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｅ ｆ ｃ ｆｐ ｏ ｅ ｏ ｎ ｎ ｌｓ ｏ ， ｏ ｘ ｍｐｌ， ｈ ｓｃ ｌｃ ｅ ｓｒ ｎ ｗｌｄ ｅ ｆａ ｗｏ ｋ ｗａ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｆ ｒ ｏ ｅｔ ｅ ｔ ａ ｈ ｎ ｆｅ ｔｏ ｒ ｌｇ ｍｅ ｏ ｅ ｓ ｎ ｆ ｒｅ ａ ｅ ｐ ｙ ｉａ ｈ ｍｉｔｙ ｋ ｏ ｅ ｇ ｍｅ ｒ ｓｅ ｔｂ ｉ ｅ ｏ ｒ ｓ
ｉｔ ｒ ｓ ｏ ｔ ｄ ｎ ｓ ｆ ｒｐ ｙ ｉａ ｈ ｍｉｔ ｏ ｒｅ ａ ｄ ｃ ｒｅ ｔｔ ｅ ｍｉｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｏ ｔ ｄ ｎ ｓ ｆ ｒｐ ｙ ｉａ ｈ ｍｉｔｙ ｕ ｅｅ ｓ ｅ ｓａ ｄ ｄ ｒ ｃ ｔ ｅ ｔ ｔ ｘ ｌｉ ｈ ｎ ｅｅ ｔ ｆｓ ｅ ｔ ｈ ｓｃ １ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｓ ｎ ｏ ｒ ｃ ｈ ｓ ｏ ｃ Ｄ ｉ ｆ ｓｕ ｅ ｔ ｈ ｓｃ ｌ ｅ ｓｒ ｓ ｌ ｓｎ ｓ ｎ ｉ ｔｓ ｕ ｏ ｃ ｙ ｏ ｏ ｃ ｅ ｕｄ ｎ ｓ ｏ ｅ ｐ ａｎ ｔ ｅ
理 解 释现实 生 活 中所遇 到 的现象 ，达到 学 以致 用的 目的 。 ［ 关键词】 物理化学；绪论课；教学方法；知识框架 ［ 中图分 类 号］４ Ｇ ［ 献标 识码 】 文 Ｂ ［ 编 号］０７１６ （０００，１５０ 文章 １０ ＇８５２ １）６０ ６ ２
董 文惠，邵晨 ，蒋玲 ，许 炎妹 ，陈秀 ６ ７ ０ 期
广
东
化
工
ｌ５ ６
ＷＷＷ．ｄ ｈ ｍ．ｏ ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ
物 理 化 学 绪 论 课 教 学 方 法 的研 究
（ 州 轻工 业 学院 材料 与化 学工 程 学院 ，河南 郑州 ４ ０ ０） 郑 ５ ０２
物理化学绪论第一章热力学第一定律
绪论
二、物理化学发展简史
十九世纪七十年代
物理化学之父 Ostwald F W
Van’ t Hoff
绪论
十九世纪～二十世纪初
电解质的电离理论
Arrhenius
热定理
能斯特
十九世纪末
Байду номын сангаас绪论
活化能
ln k2 Ea ( 1 1 ) k1 R T1 T2
Arrhenius
链反应机理
Nernst
二十世纪
绪论
杂化轨道理论
Pauling
共价键理论
Lewis
量子化学
绪论
前线轨道理论
福井谦一 分子轨道对称守恒原理
Hoffman
绪论
三、物理化学的研究内容
(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) 物质的性质与其结构之间的关系问题
绪论
四、怎样学习物理化学
(1) 抓住重点，在理解上下功夫 (2) 多做习题
参考书 1）《物理化学》，邓景发等编 2）《物理化学》（上，下）南大， 付献彩编 3）《物理化学》（上，下）姚允斌，朱志昂（修） 4）《物理化学》（上，下） 吉林大学等编 5) 《物理化学》韩德刚等
主要讲授内容
第一章 热力学第一定律 第二章 热力学第二定律 第三章 相平衡 第四章 动力学基础 第五章 表面与胶体化学
绪论
判断 ：
1. 状态固定后，状态函数都固定，反之亦然。 √
2. 状态函数改变后，状态一定改变。
√
3. 状态改变后，状态函数一定都改变。
×
物理化学
第一章 热力学第一定律 本章目录
§1 热力学第一定律 §2 第一定律对理想气体体系的应用