物理化學(xué)講稿

1、化學(xué)與化工學(xué)院物理化學(xué)講稿緒論（2學(xué)時）物理化學(xué)教研室物理化學(xué)的研究方法除一般的科學(xué)方法，如辯證唯物主義方法；認(rèn)識論的方法；邏輯推理的方法外，物理化學(xué)還有自己特有的研究方法，這就是熱力學(xué)方法、量子力學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法?？砂阉鼈儦w納成：（1）遵循“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”的認(rèn)識過程，分別采用歸納法和演繹法，即從眾多實(shí)驗(yàn)事實(shí)概括到一般，再從一般推理到個別的思維過程。（2）綜合應(yīng)用微觀與宏觀的研究方法，主要有：熱力學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法和量子

2、力學(xué)方法。1.宏觀方法宏觀方法——熱力學(xué)方法熱力學(xué)方法熱力學(xué)方法屬于宏觀方法。熱力學(xué)是以眾多質(zhì)點(diǎn)組成的宏觀體系作為研究對象，以兩個經(jīng)典熱力學(xué)定律為基礎(chǔ)，用一系列熱力學(xué)函數(shù)及其變量，描述體系從始態(tài)到終態(tài)的宏觀變化，而不涉及變化的細(xì)節(jié)。這一方法的特點(diǎn)是不涉及物質(zhì)體系內(nèi)部粒子的微觀結(jié)構(gòu)，只涉及物質(zhì)體系變化前后狀態(tài)的宏觀性質(zhì)。經(jīng)典熱力學(xué)方法只適用于平衡體系。2.微觀方法微觀方法——量子力學(xué)方法量子力學(xué)方法量子力學(xué)方法屬于微觀方法。用量子力學(xué)的基

3、本方程（ESchrdinger方程）求解組成體系的微觀粒子之間的相互作用及其規(guī)律，從而指示物性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。量子力學(xué)是以個別的電子、原子核組成的微觀體系作為研究對象，考察的是個別微觀粒子的運(yùn)動狀態(tài)。將量子力學(xué)方法應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域，得到了物質(zhì)的宏觀性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系的清析圖象。3.微觀方法與宏觀方法間的橋梁微觀方法與宏觀方法間的橋梁——統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法屬于從微觀到宏觀的方法。用概率規(guī)律計(jì)算出體系內(nèi)部大量質(zhì)點(diǎn)微

4、觀運(yùn)動的平均結(jié)果，從而解釋宏觀現(xiàn)象并能計(jì)算一些熱力學(xué)的宏觀性質(zhì)。統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法是在量子力學(xué)方法與熱力學(xué)方法即微觀方法與宏觀方法之間架起的一座金橋，把二者有效地聯(lián)系在一起。0.3物理化學(xué)的建立與發(fā)展物理化學(xué)的建立與發(fā)展十八世紀(jì)開始萌芽：從燃素說到能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。俄國科學(xué)家羅蒙諾索夫(17111765)最早使用“物理化學(xué)”這一術(shù)語。十九世紀(jì)中葉形成：1887年俄國科學(xué)家WOstwald（1853～1932，后加入德國籍）和荷蘭科學(xué)家JH