文档介绍：教材:物理化学教程
参考书:物理化学复习引导
物理化学
物理化学
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概述
物理化学研究的内容
物理化学是化学理论课程,它从两个方面三个层次来展示
化学的基本理论。
物理化学研究的内容有两大部分:平衡与速率两个方面。
每个方面的问题又分为三个层次:宏观、微观到宏观、微观。
每个层次又由两个方面组成:普遍规律和系统特性。
宏观层次包括化学热力学和化学动力学。
化学热力学研究物质变化(p、V、T变化、相变化、化学
变化)的能量效应(功与热)和变化的方向与限度,即有关能量守恒
和物质平衡的规律。
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化学动力学研究各种因素(浓度、温度、催化剂、溶剂、
光、电等)对化学反应速率的影响规律及反应机理(反应的
具体步骤、元反应)。
微观到宏观层次:
统计热力学从组成系统的大量粒子(原子、分子和离子)的微观性质(如质量,转动惯量,振动频率等)出发,利用统计方法,研究大量微观粒子的平均行为,从而利用组成系统的大量粒子的微观性质来求算系统的宏观性质,用以解决系统的平衡规律或变化速率规律。
微观层次:
量子力学研究微观系统的运动状态。对微观系统建立薛定谔方程,解出波函数Ψ及能量E, Ψ2表示微观系统中粒子在空间位置(x,y,z)附近的微体积元dτ内的概率密度。将量子力学原理应用于化学则构成了量子化学。
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普遍规律
化学热力学
物质特性
pVT关系、热性质、
面界性质、电性质
普遍规律
统计热力学
物质特性
分子结构、分子能级
分子间力
普遍规律
量子力学
物质特性
粒子质量
粒子电荷
平衡规律
实验测定
经验半经验方法
理论方法
宏观层次
微观层次
微观宏观到层次
理论方法
实验测定
经验半经验方法
理论方法
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0. 2 物理化学的研究方法
物理化学的研究方法除一般的科学方法,如辩证唯物
主义方法;认识论的方法;逻辑推理的方法外,物理
化学还有自己特有的研究方法,这就是热力学方法、量子
力学方法、统计热力学方法。
热力学方法属于宏观方法。热力学是以由大量粒子组成的宏观系统作为研究对象。方法的特点是
(i)只研究物质变化过程中各宏观性质的关系,不考虑物质的微观结构;
(ii)只研究物质变化过程的始态和终态,而不追究变化过程中的中间细节,也不研究变化过程的速率和完成过程所需要的时间。
微观方法和从微观到宏观的方法以后再介绍。
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学习要求:知识方法实践
知识基本概念、基本内容、基本定理、基本公式
方法学科思想、研究方法
实践勤读多练
参考资料:
傅献彩等《物理化学》第四版高教出版社 1993
胡英等《物理化学》第四版高教出版社 1999
卫永祉等《物理化学复习引导》科学出版社 1999
本期教学安排:
第一章:热力学第一定律 14 学时
第二章:热力学第一定律 18学时
第三章:化学平衡 8 学时
第四章:溶液 8 学时
第五章:相平衡 10 学时
第六章:电化学 12 学时
第七章:化学动力学 14 学时
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第一章热力学第一定律
The First Law Of Thermodynamics
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教学目标及重难点分析:
理解热力学基本概念、热力学第一定律的表达式及热力学能、焓的定义;
掌握运用热力学数据计算系统中的物质在单纯PVT变化、相变化和化学变化这三类不同过程中系统的热力学能变、焓变,以及过程的热和体积功的计算,这也是本章的重点;
3. 相变化过程与同时有着单纯PVT变化、相变化、化学变化的过程中,系统的热力学能变、焓变,以及过程的热和体积功的计算,是本章的难点。
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基本概念及述语
热力学第一定律
定容热、定压热及焓
热容
体积功与可逆过程
实际气体
热力学第一定律在相变化过程中的应用
热力学第一定律在化学变化过