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物理化学 李敏娇：13980220280、67102 邮箱：lmj0621@126.com QQ：546966889

一、课程性质 物理化学是化学科学的一个重要分支学科。它借助于数学、物理等基础科学的理论及实验方法，从物质的物理现象和化学现象联系入手，研究化学反应的平衡规律和速率规律，以及这些规律在科研、生产、生活实践中的应用。物理化学研究化学反应遵循的基本原理，是整个化学学科的理论基础。

二、课程的目的及任务 学生通过该课程的学习，可以掌握有关化学反应的方向和限度，化学反应的能量改变，化学反应的平衡组成，化学反应的机理和速率，多相平衡体系及界面特征等方面的知识。它对于学生科研综合素质的培养，实验动手能力和创新能力的提高，起着至关重要的作用。该课程将为各专业学生后继专业课的提高学习提供重要的理论基础，也为他们今后从事新材料、新药物的合成，新能源、新产品的开发，新的工艺过程设计等起重要指导作用。

三、课程教学基本要求 课程教学的基本要求，是对各章节的基本概念、基本理论、基本技能，了解其产生的根源、正确的含义，清晰其理论界限，掌握适用范围以及应用的技巧。对于重点内容，要清楚概念，知道其来龙去脉。要准确理解其意义，反复练习，熟悉掌握。对于一般的难点内容，强调定律应用条件与使用范围，能理解其意义，记住得出的结论就行。对于既是重点又是难点的内容，要下工夫，刻苦钻研，讲清搞懂，反复练习，熟悉掌握，并且会灵活应用，解决某些实际问题。为了培养学生的独立工作能力，基本内容应分清主次，在注意系统性的原则下，着重掌握教材的重点与难点。基本要求按深入的程度分“了解”、“理解”(或“明确”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。

四、与其它课程的联系及分工 物理化学课程通过热力学、动力学的学习，使学生掌握一般物理化学变化的方法，物理化学是一门逻辑推理性很强的学科，必须勤于思考，并且认真推理。要学好物理化学，学生应具有高等数学、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学等知识。五、教学参考书 (1) 《物理化学》，天津大学物理化学教研室（第五版），高等教育出版社，2009年 (2)胡英，吕瑞东，刘国杰，叶汝强，《物理化学》（第四版），高等教育出版社，1999年 (3)傅献彩，沈文霞，姚天扬，《物理化学》(上、下册)（第五版），高等教育出版社，2010年

六、考核办法 1、本课程分上、下两学期完成，共6个学分。上期45学时，讲到第5章；下期45学时，讲第6～10章。每期各考试一次，分别计分。 2、考试方式为闭卷考试，总评成绩：平时成绩占40%，期末考试成绩占60%。

绪论 0.1 物理化学课程的内容 0.2 学习物理化学的要求及方法 0.3 物理量的表示及运算

0.1 物理化学课程的内容 一、化学与各种学科的关系（1）化学是自然科学中一门承上启下的中心科学。化学是在原子、分子及以上层次研究物质及变化过程的科学，是一门以实验为基础，富有创造性的中心学科。物理学生命科学信息科学天文数学地质学材料科学工程科学

衣食住行 能源材料医药卫生国防资源利用环境保护冶金（ 2）化学是一门社会需要的中心科学

（3）化学的发展历程 1661年，波义耳提出元素的概念，从而把化学确立为一门学科； 1803年，道尔顿提出原子论； 1811年阿伏伽德罗提出分子的概念； 1860年康尼查罗提出原子-分子论； 1870年门捷列夫发现元素周期律，奠定了化学学科的理论基础； 19世纪末，化学的重要分支学科无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等相继建立。

无机化学：研究单质及无机化合物的组成、结构、性质、制备、反应和应用的科学，是历史最悠久的化学分支学科。配位化学、无机固体化学、核化学、物理无机化学、有机金属化学、原子团簇化学、纳米材料化学、生物无机化学等分支科学

分析化学：研究并运用各种原理、方法和仪器，获得物质的组成、结构、性质及其分布、变化等信息的科学。生化分析、材料分析、环境分析、食品分析、药物分析等分支学科。

有机化学：研究有机化合物的组成、结构、性质、合成与分离、反应与转化、功能与应用的科学。有机合成化学、天然产物有机化学、物理有机化学、元素与金属有机化学、有机功能材料等分支学科，并成为分子生物学、化学生物学、药物化学等新兴学科的基础。

物理化学： 物理 —— —— 研究物质的运动研究物质的运动化学 —— —— 研究物质的变化研究物质的变化物理化学 —— —— 从物质的运动探讨物质变化的原因从物质的运动探讨物质变化的原因 20世纪以来，量子力学和现代物理方法的建立，使得物理化学在化学热力学、化学动力学、结构化学、电化学、胶体化学与界面化学、催化化学等领域取得了重要进展。物理化学为其它学科的发展提供了系统的理论和方法论基础，使化学不再是一门纯粹的实验学科。 1900~1999年获诺贝尔化学奖的科学家共131位，其中 84位是物理化学工作者，约占64% 。

二、物理化学课程的内容 物理化学 从研究化学现象和物理现象之间的相互联系入手，从而探求化学变化中具有普遍性的基本规律。在实验方法上主要采用物理学中的方法。 ---付献彩--- 物理化学是研究化学学科中的原理和方法，研究化学体系行为最一般规律和理论的学科，是化学的理论基础。 ---自然科学学科发展战略调研报告---

物理化学的主要理论支柱是热力学、统计力学和量子力学。物理化学的主要理论支柱是热力学、统计力学和量子力学。 1、热力学适用于宏观系统以众多质点组成的宏观体系作为研究对象，以两个经典热力学定律为基础，用一系列热力学函数及其变量，描述体系从始态到终态的宏观变化，而不涉及变化的细节。经典热力学方法只适用于平衡体系。 2、量子力学适用于微观系统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，从而指示物性与结构之间的关系 3、统计力学则为上述二者的桥梁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。

研究内容： • (1) 变化的方向和限度问题 • (2) 化学反应的速率和机理问题 • (3) 物质的性质与其结构之间的关系问题

0.2 学习物理化学的要求及方法 （1）遵循“实践—理论—实践”的认识过程，分别采用归纳法和演绎法，即从众多实验事实概括到一般，再从一般推理到个别的思维过程。（2）注意逻辑推理的思维方法，对一些重要公式加以推导，理清理论体系的主次关系。

(3)多做习题，学会解题方法。在做习题的过程中加深对重要概念和公式的理解。(3)多做习题，学会解题方法。在做习题的过程中加深对重要概念和公式的理解。 (4)课前自学，课后复习，勤于思考，培养自学和独立工作的能力。 (5)循序渐进，同一概念需要经过多次反复学习，才能一次比一次加深理解。

0.3 物理量的表示及运算 1.物理量的表示物理量A是由其单位[A]和以单位[A]表示的量A的数值来表示的。量的符号必须用斜体，下标如为物理量也用斜体，但其他说明性标记则用正体。单位符号通常是用小写字母，如来源于人名，则第一字母大写，而且用正体。

2.对数中的物理量 对数中的物理量应先除以其单位后，才能进行计算。例如：

3.量值计算 在计算时，先列出量方程式，再将数值和单位代入后进行计算。对于复杂运算，为了简便起见，不列出每一个物理量的单位，而直接给出最后单位。例如：

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