物理化学PPT课件

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任务 （解决的问题） (1) 化学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
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主要内容： 化学热力学——反应的方向与限度 电化学——化学能与电能相互转化的规律 化学动力学——反应的速率与机理 表面化学——发生在气液固界面上的现象 胶体化学——不同胶体体系的性质与应用
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二、物理化学的研究方法
归纳(induction)和演绎(deduction)方法， 采用微观和宏观的观点对化学系统进行研究。 由直观的现象提出抽象假定→严格推理 →结论→事实检验→上升理论。 “大胆假设,小心求证” “实践、认识、再实践、再认识”
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最基本的理论方法： 1．热力学的方法 2．统计力学的方法（微观的方法） 3．物质结构的方法（量子力学的方法）
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➢
如
何
提
高
果
汁
饮
料
的
稳
定
性
稳定性差
稳定性好
？
出现沉淀(分层)
未沉淀
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喜之郎
果冻
85%水
Leabharlann Baidu
¥3.00/200克 不到 1% 胶凝剂
¥3.00/500 ml
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现代化工生产过程中，提纯方法: 溶解 重结晶 精馏 萃取 柱交换 膜分离等等
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反应器，换热器的设计，要以物理化学数据为 指导依据； 分析化学中，仪器分析法的原理，大都利用物 理化学理论。例如
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物理化学中有许多特有的研究方法： 理想模型法（idea gas、idea solution） 科学抽象法(可逆过程) 相对数值法 “投石问路”法 极限外推法等等
在思维方法上 发散思维、逆向思维、类比思维等等。
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三、前沿领域
1 分子动态物理化学 目前物理化学已达到研究分子激发态及动态的水 平。其中分子反应动力学，分子激发态、瞬态的 结构研究是突出的两个前沿领域。它们以其在学 科中的重要地位和崭新的研究方法已成为当今世 界上受到广泛重视和十分活跃的领域。
气相色谱 液相色谱 电导滴定 电位滴定 离子选择性电极 极谱法、库仑法等等。
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有机化学家：应用动力学
探索反应机理
借助量子力学 确定新化合物结构
无机化学家：应用量子力学 研究化合物的键
分析化学家：应用光谱学
分析样品组成
生物化学家：应用动力学
研究酶促作用
应用热力学
研究生物能的转换
化学工程师：应用热力学
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2 分子设计与分子工程 它与结构化学、量子化学、合成化学、分子力 学等的深入发展密切相关，分子设计与分子工 程标志着化学发展到一个新阶段。
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分子设计它是根据某种特定性能的需要，在分子水 平上对结构进行设计和施工的。 分子工程是化学和相邻学科在较高发展水平上的产 物，其骨干内容是贯通性质、结构、制备三元间关 系的一系列原理。
设计分离规程
地质学家： 应用热力学相图 推测地球演变过程
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据统计 20世纪以来，在132位获得诺贝尔化学奖的科学 家中有85位是物理化学工作者，约占64%； 近49年中，这个比例为72%。 这说明物理化学造诣精深的学者，其思路宽阔， 探索深入，常能在各交叉学科之间碰撞出新的思 想火花，创造出超前的科研成果，而且这种趋 势正在增强。
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在分子筛及催化剂制备、电极表面修饰，LB 膜制备等的研究中，都有意识地运用了分子 设计的思想，并已有成功的实例。 分子设计与分子工程的研究内容丰富，涉及 体系广泛，目前研究比较集中在生命、材料、 药物等领域。
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从分子水平进行药物作用原理、构效关系进行 研究，进而对特效药物分子结构进行设计与合 成也是非常活跃的研究课题。
物理化学的特点:
1.综合性（交叉学科)：
研究对象 —— 化学变化
研究手段 —— 物理方法
研究工具 —— 数学（微积分）
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2.逻辑性、理论性、概括性强。 3.公式多，条件多，概念多，推理多，计算量大。 4.紧密结合实际
其基本原理及实验方法与科研、 生产、日常生 活相互联系。
平时成绩占总成绩的10%，实验占20%。
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编外话：知识这东西——学习的目的？ 问题： 为什么要上学？学校里学的东西有什么用？ 学了那些东西将来有多大作用？
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回答： 知识作为“工具”、“载体”，让学生打下“学习能力 “的 基础，而不是知识基础。 教师上课授课，让学生看书、复习、做作业、考试……, 这些手段的目的都不是让学生非得知道这些知识,而是 让学生亲自体会接受知识、学习本领的一个过程。这个 过程是”教育的本质“，也是学生将来最最受用终生的。 ——-----------摘自《读者》2004.NO.21
制药工程专业
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自我简介
杨亚提,陕西乾县人，副教授，硕士生导师。 1986年7月毕业于西北大学化学系，获学士学 位；1995年7月毕业于西北农业大学土壤学专 业，获硕士学位； 2000年7月毕业于西北农林科技大学土壤学专 业，获博士学位。
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现在西北农林科技大学理学院从事物理化学与 胶体化学教学工作及土壤环境化学、环境中污 染物净化 研究工作。 办公室:理学院楼4层411室 联系电话:87033013(H),
e-mail: QQ:602267212
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课程安排
课程安排：讲课54h，实验36h 教 材：面向21世纪课程教材《物理化学》 参 考 书： 傅献彩等《物理化学》，南京大学物理化学教研室 董元彦等编《物理化学学习指导》，科学出版社 高月英等编《物理化学》北京大学出版社 要求：写预习笔记，上课做好笔记，按时交作业。
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绪论
物理化学的目的和内容 物理化学的研究方法 前沿领域 学习物理化学的方法
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一、物理化学的目的和内容
物理化学定义 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。
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加热 化学反应
通电
伴随 影响
变色 物理变化
变味
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目的 物理化学主要是为了解决生产实际和 科学实验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。
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➢“点石成金” ?
石墨
金刚石
在什么 T，p 下可以实现转化？
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➢市售分析纯乙醇两种浓度 ？
工业生产时，工艺上有何区别？ ➢生理盐水的浓度0.9% ？ 与人体血液的关系如何？