文档介绍：工科化学
主讲人:石建军
11/10/2017
1
物理化学多媒体讲义
物理化学是根据物理现象和化学变化之间的联系,运用数学、物理学等基础科学的理论和实验方法,研究化学变化(包括相变化和 pVT 变化)中的平衡规律和速率规律,以及这些规律与物质微观结构的关系。
简言之,物理化学就是以物理方法研究化学问题。
物理化学的研究目的(什么是物理化学?)
关于物理化学的几点认识
11/10/2017
2
物理化学多媒体讲义
光、热
电
有机物
CO2+N2+H2O+···
NaCl+H2O
NaOH+H2+Cl2
CaCO3
CO2+CaO
提问:为什么可以通过物理的方法来研究化学问题?
一方面,一个化学过程始终伴随着物理现象的发生,比如热效应、电流的产生、沉淀现象、气体放出、光效应等;
另一个方面,各种物理因素,如T、P和浓度的变化,包括光照、电场的施加,往往能够引发或者影响化学反应的进行。
11/10/2017
3
物理化学多媒体讲义
◆物理化学的研究内容
其中: ①②是本课程要研究的两个基本问题。
①化学反应的方向和限度——化学热力学;
N2+H2O→NH4NO2, C(石墨)→C(金刚石)
热力学第一定律和第二定律是化学热力学的基础。
②化学反应的速率与机理——化学动力学;
讨论化学反应速率的影响宏观和微观因素以及化学反应经历的具体途径即反应机理问题。
③物质结构与性能之间的关系——结构化学与量子化学。
11/10/2017
4
物理化学多媒体讲义
①在指定条件下,某化学反应是否能够自动发生?
向什么方向发生?
能进行到什么程度?
能量变化的关系如何?
②在指定条件下,某化学反应速率如何?
反应机理?
外界条件的影响及控制?
③研究具有特殊性能的新材料或新物质,如耐磨、耐高温、耐腐蚀性等。
◆物理化学的研究内容
11/10/2017
5
物理化学多媒体讲义
物理化学是化学科学中的一个学科,是整个化学科学和化学工艺学的理论基础。
①是实现新工艺和改进旧工艺的定量基础;
②是化学学科的研究和发展的基础,具有普遍性和内在规律性。
◆物理化学研究的重要意义
11/10/2017
6
物理化学多媒体讲义
物理化学的研究方法
物理化学研究的基本方法:
理论方法: (1)归纳和演绎
(2)理想化和模型化方法
实验方法:物理方法和化学方法,更重要的是物理方法。随着科技进步,:激光,荧光等.
科学研究一般方法:
定律
假说
通过大量实验来验证
理论学说
思维活动
在实践中应用并不断修正
客观现象
科学实验
生产实践
重现
总结
11/10/2017
7
物理化学多媒体讲义
物理化学研究方法中体现的科学规律
观察和实验
↓
由科学思想形成的概念定义引出一个确定的物理量
↓
确定该物理量的测定方法、仪器装置及试验配方
↓
从大量的实验结果总结得出经验关系或者定理
↓
从理论上分析这些经验关系的本质,力求从理论上得出与实验结果相符合的该物理量的计算方法
11/10/2017
8
物理化学多媒体讲义
物理化学学习的方法与要求
物理化学学习方法
比较法
理论模型化方法
辩证逻辑方法
形式逻辑方法(归纳和演绎)
严密的逻辑推理与数学处理相结合的方法
11/10/2017
9
物理化学多媒体讲义
关于学习方法的具体建议
*认真复习和本课程相关的基础知识,如高等数学、概率论、大学物理及有关的化学基础课。
*坚持课前预习,提高课堂学习的针对性和效率,尽快适应多媒体教学的特点。
*坚持课后归纳总结,及时并独立地完成习题,加深对概念的理解,培养运用理论分析和解决问题的能力。
*重视实验环节,培养理论联系实际的能力和实验操作技能。
11/10/2017
10
物理化学多媒体讲义