物理化学绪论

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》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。

第0章绪论§0.1 物理化学的定义、形成和发展1. 物理化学的定义化学变化种类繁多，但从本质上说都是原子或原子团的重新组合。

在原子或原子团重新组合的过程中，总是伴随着温度、压力、体积等物理性质的变化和热效应、光效应、电效应等物理现象的发生；反过来，物理性质的变化和物理效应对化学反应发生、进行和限度均可产生重要的影响。

科学发展的经验证明，深入探讨化学现象和物理现象之间的关系，是揭示化学变化规律的重要途径。

物理化学便是借助化学现象和物理现象之间的联系，利用物理学原理和数学手段研究化学现象基本规律的学科。

2. 物理化学的形成和发展俄国科学家罗蒙诺索夫(M. V. Lomomnocov,1771~1765)在十八世纪中叶首先使用了“物理化学”这个名词，但物理化学学科是在1804年道尔顿（J. Dalton, 1766~1844）提出原子论、1811年阿佛伽德罗（A. A vogadro，1776~1886）建立分子论、以及热力学第一定律、第二定律建立并应用于化学过程之后才得以形成。

一般认为，1887年德国科学家奥斯瓦尔德（W. Ostwald,1853~1932)和荷兰科学家范霍夫（J. H. van't Hoff, 1852~1911）创办《物理化学杂志》是物理化学成为一个学科的标志。

进入二十世纪后，随着现代物理学、数学、计算机科学的进展和现代测试方法的大量涌现，物理化学的各个领域均取得了突飞猛进的发展。

量子力学的创立和发展，使物理化学的研究由宏观进入微观领域；飞秒激光技术和交叉分子束技术的出现，使化学动力学的研究由静态扩展到动态；不可逆过程热力学理论、耗散结构理论、协同理论及突变理论的提出，使化学热力学的研究由平衡态转向非平衡态；低能离子散射、离子质谱、X-射线、紫外光电子能谱等技术的发展，促进了界面化学、催化科学的研究；而共振电离光谱、原子力显微镜和扫描隧道显微镜等技术的发展，促进了纳米材料和纳米结构的研究。

《物理化学》复习资料物理化学》课程期末复习资料《XXX〉课程讲稿章节⽬录：绪论第⼀章热⼒学第⼀定律第⼀节热⼒学概论第⼆节热⼒学基本概念第三节热⼒学第⼀定律第四节体积功与可逆过程第五节热、热容与焓第六节热⼒学第⼀定律应⽤第七节热化学第⼋节化学反应热效应计算第⼆章热⼒学第⼆定律第⼀节卡诺循环与卡诺定律第⼆节热⼒学第⼆定律的表述第三节熵函数第四节熵变的计算第五节熵函数的物理意义第六节热⼒学第三定律第七节吉布斯能和亥姆霍兹能第⼋节热⼒学函数间关系第九节吉布斯能和亥姆霍兹能计算第三章多组分系统热⼒学第⼀节多组分系统组成表⽰法第⼆节偏摩尔量第三节化学势第四节液相多组分体系两个经验定律第五节⽓体化学势第六节液体混合物和稀溶液组分化学势第七节稀溶液的依数性第⼋节分配定律第四章化学平衡第⼀节化学反应等温⽅程第⼆节化学反应平衡常数第三节平衡常数计算和化学转化率第四节反应标准吉布斯⾃由能和化合物标准⽣成吉布斯⾃由能第五节温度对平衡常数的影响第六节其他因素对平衡常数的影响第七节反应耦合第五章相平衡第⼀节相率第⼆节单组份系统第三节双组份系统（1）第四节双组份系统（2）第五节双组份系统（3）第六章电化学第⼀节电化学基本概念第⼆节电解质溶液电导测定与应⽤第三节电解质溶液活度与活度系数第四节可逆电池第五节电极电势和电池电动势第六节可逆电池热⼒学第七节电池种类第⼋节电池电动势测量与应⽤第九节电极极化和过点位第七章化学动⼒学第⼀节反应速率的表⽰与测量第⼆节反应速率⽅程第三节简单级数反应的速率⽅程第四节反应速率的确定第五节温度对反应速率的影响第六节典型的复杂反应第七节溶液中的反应第⼋节催化反应动⼒学第九节光化学反应动⼒学第⼋章表⾯物理化学第⼀节表⾯积与表⾯吉布斯能第⼆节弯曲表⾯的性质第三节铺展与湿润第四节溶液的表⾯吸附第五节不溶性表⾯膜第六节表⾯活性剂第七节固体表⾯对⽓体的吸附第九章胶体分散系统第⼀节溶胶的分类和基本特征第⼆节溶胶的制备和净化第三节动⼒学性质第四节光学性质第五节电学性质第六节胶体的稳定性第七节乳状液、泡沫和⽓溶胶第⼗章⼤分⼦溶液第⼀节⼤分⼦溶解结构和平均摩尔质量第⼆节⼤分⼦的溶解特征及在溶液中的形态第三节⼤分⼦溶液的渗透压第四节⼤分⼦溶液的光散射第五节⼤分⼦溶液的流变性第六节⼤分⼦溶液的超离⼼沉降第七节⼤分⼦电解质溶液第⼋节凝胶⼀、客观部分：（单项选择、多项选择、不定项选择、判断）（⼀）、选择部分1. 下列哪些属于热⼒学的研究范畴（B,C ）A.体系变化的速率B.体系变化的⽅向判断C.体系与环境间的能量交换D.体系分⼦的微观结构★考核知识点：热⼒学研究范畴参见绪论热⼒学研究的是体系的状态、变化⽅向与限度（通过体系与环境间的能量交换能判断），不考虑体系变化速率和分⼦微观结构。