物理化学课件00章_绪论

pB xB p
pB xB p p xB p
B
B

∴ pB代表组分气体B对气体混合物压力的贡献。
2. 分压定律： 对理想气体混合物
pB

pxB

nRT V
xB

(nxB ) RT V

nBRT V
∴ 在理想气体混合物中，任意组
分气体的分压等于同温下该气体 在容器中单独存在时的压力
考试：闭卷
第一章 气 体 Chapter 1 Gas
§1－1 理想气体 (Ideal gas)
一、理想气体状态方程 (Equation of state for ideal gas)
pV nRT pVm RT
p, V, T, n的意义及单位： Vm：摩尔体积，m3·mol-1 R：摩尔气体常数，8.314 J·K-1·mol-1
Z与x无关(z不随x变化)
z 0 x y
例2
Z是物质的性质 （是状态函数）
dz 是全微分
z2 dz 与积分路径无关 z1 dz 0
例3：复合函数微分法
F f x, z(x, y)
则

F x
y


F x
z


F z
x
z x
y
此公式是以下数学处理方法的结果：
令：F f x, z
则
dF


F x
z
dx


F z
x
dz
在y不变的条件下此式两端同除以dx，得
F F F z x y x z z x x y

用途：对于一定量的理想气体，pVT中有一个 不独立。所以p可叙述为：将物质的量 为n的理想气体置于一个温度为 T体积 为V的容器中，气体所具有的压力。
➢ 理想气体的微观模型： (1) 分子是几何点
(2) 无分子间力
➢ 低压实际气体可近似当作理想气体
二、分压定律 (The Law of Partial Pressure) 1. 分压：在气体混合物中，定义
例如：
水蒸气, p T=const. 水
➢ 是液体的性质：表示液体挥发的难易。其大小决 定于液体所处的状态(主要决定于温度)。
➢ 沸点：蒸气压＝外压时的温度，通常是指蒸气压＝ 101325 Pa，称(正常)沸点。
(2) 临界参数和临界点： ➢ 定义：
Tc——利用加压手段使气体液化的最高温度 pc——在临界温度时使气体液化所需的最小压力 Vc——在临界温度和临界压力时气体的摩尔体积
§1－1 理想气体 (Ideal gas)
一、理想气体状态方程 (Equation of state for ideal gas)
pV nRT pVm RT
p, V, T, n的意义及单位： Vm：摩尔体积，m3·mol-1 R：摩尔气体常数，8.314 J·K-1·mol-1
➢ 理想气体的定义及方程的用途 定义：在任意温度和压力下都严格服从 理想气体状态方程的气体
启示：f (pr, Vr, Tr)=0。即不同气体如果它们具有相同的pr 和Tr，则Vr必相同。称它们处在相同对比状态。
2. 对比状态原理： 处在相同对比状态的各种气体(乃至 液体)，具有相近的物性(如摩尔热容、 膨胀系数、压缩系数、黏度等)。
三、用压缩因子图计算实际气体 (Calculation of real gases with compression factor figure)

§0.1 物理化学的内容和任务
热、电、光、磁等物理因素也有可能引发化学变化或影响化 学变化的进行，所以化学变化与物理变化有紧密的相互联系。 照相底片AgBr被感光后引起化学反应，而使图像显示出来。 植物中的叶绿素受光照后，可以把二氧化碳和水合成碳水化 合物。
§0.1 物理化学的内容和任务
（2）从微观角度看，化学反应仍然与物理过程密不可分。
§0.6 物理量的表示与运算
物理化学中给出的一般都是方程式，即表示物理量之
间的关系，所以要代入物理量，应包括数字和单位，再进行
运算，这种运算方式为量方程式运算。例如，已知1 mol理想 气体，在298 K和100 kPa下，体积为24.78 dm3，试计算摩尔
气体常数R的值。
pV 100kPa 24.78 103 m 3 R 8.315J mol1 K 1 nT 1mol 298KBiblioteka 力学方法只适用于平衡体系。
统计力学方法： 用概率规律计算出体系内部大量质点微观运动的平均结 果，从而解释宏观现象并能计算一些热力学的宏观性质。
§0.3 物理化学的研究方法
量子力学方法： 用量子力学的基本方程（E.Schrodinger方程）求解组成
体系的微观粒子之间的相互作用及其规律，从而指示物性与
§0.2 物理化学的形成、发展和前景
2．20世纪物理化学的快速发展
进入20世纪以来，在工业生产和化学的科学研究中，物 理化学的基本原理得到了广泛的应用，发挥了其指导作用， 特别是新兴的石油炼制和石油化工工业，更是充分地利用了 化学热力学、化学动力学、催化和表面化学等成果。工业技 术的发展和其他学科的发展，特别是物理学的进展和各种测 试手段大量的涌现，极大地影响着物理化学的发展。这期间 在物理化学所属的分支学科中的热化学、化学热力学、电化 学、溶液理论、胶体理论、化学动力学、催化作用及其理论 等都得到了迅速的发展。

2.物理化学的学习方法
(1).善于总结,抓住重点 本课程概念和公式众多,逻辑性 强,必须了解每一章的主要内容、关键问题和解决办法. 每学完一章,最好都能用简短的文字进行归纳总结. (2).掌握重要公式,熟记使用条件,了解推导过程 注意定 义公式和导出公式的区别,学会一般推导方法. (3).注意章节之间的联系 把新学到的知识与已掌握的知 识联系起来,以期达到融会贯通的目的. (4). 课前预习 , 作好课堂笔记 要使学习变得主动而又轻 松,课前预习是最明智的选择.在预习过程中,可以初步 发现难点,听课时就有重点.而作好课堂笔记,则有利于 集中注意力,将重要的问题用自己的语言简明扼要地记 录下来,有利于今后总结复习. (5). 重视习题 学习的目的在于应用 . 做习题是理论联系 实际的第一步,是培养独立思考和解决问题的重要环节 . 通过解题,可检查对课堂学习内容的理解和掌握程度.
Welcome to Physical Chemistry ！！ !
江波 李
绪论 内容提要



0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
什么是物理化学 物理化学研究内容 物理化学的发展趋势与前沿 物理化学的研究方法 物理化学课程的学习方法 教材与参考书 拟考核方法

0.1 什么是物理化学
物理化学是利用物理学的理论和实验技术 , 从物质的物理现象和化学现象的联系入手来探 求化学变化基本规律的一门科学.
目的 物理化学主要是为了解决科学实验和 生产实际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。
物理化学是大国和强国的学科
强化了在分子水平上的 精细物理化学的研究 分子动态 (分子反应 动力学;分 子激发态 谱学) 分子设计 工程 强化了对特殊集合态的 物理化学的研究 表面界面 物理化学