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同学你好

欢迎你来参加物理化学的这门课程学习

我们今天来介绍绪论

对于物理化学这门课程

绪论部分我们分为如下部分

进行介绍

可能有同学

看到物理化学这个概念的时候会感到疑惑

说到底是物理还是化学

实际都不是

我们物理化学是独立的一门学科

它具有很强的理论性

有同学也会说

理论性这么强的一门学科

是不是和我们的生活实际生产

联系不是很紧密呢

也不是

我们来举几个例子来看一下

我们来看几个例子

比如说我们生命体内的物质与能量的吸收代谢

或者是说反应体系当中

一个混合的组成设计分离

这都需要用到我们物理化学当中的热力学知识

再比如我们北方城市冬天下雪之后

环卫工人用盐除冰融雪的原理

会用到我们多组分热力学当中的化学式

有些同学选我们这门课是来自冶金专业

或者是说矿物专业

对于冶金专业来说

金属的冶炼就和我们物理化学当中的

相图相平衡密切相关

再比如目前比较火的是一种新能源汽车

新能源汽车就是一种新能源

电化学器件

便是用我们物理化学当中电化学为基础

我们可以再看两个例子

再比如我们化学反应当中

比如说氢气和氯气生成氯化氢

这个反应是如何发生的

我们生命体内酶的催化作用

这都和我们物理化学当中的

动力学的知识点密切相关

再有我们比如说买了一种冲锋衣

这种冲锋衣

商家会说它是防水的

但这种面料是不是防水

防水的程度是怎么样

这就用到了我们物理化学当中的

表面现象和界面现象

通过上面的实例

我们可以看到

虽然物理化学是一门理论性非常强的学科

但和我们生活生产科研的实际是密切相连的

有了上面的介绍

我们再从历史的角度看一下

物理化学这门学科的发展的历程

以便同学们更加深入的来了解

我们物理化学这门学科

物理化学这个词儿

首先是在1752年被俄国的科学家

罗蒙索涅夫第一次提出

这是这个图片就是罗蒙索涅夫写的

这个物理化学这个词语

在19世纪后期

化学热力学化学动力学

以及溶液电离学说的发展

奠定了我们物理化学学科形成的一个基础

这里边一个非常具有代表性的人物

是美国化学家吉布斯

吉布斯在1976年发表了

论非均相物体的平衡这个专著

提出了对于我们物理化学

甚至整个化学学科发展

都至关重要的一些概念

比如说吉布斯自由能化学式等

所以德国化学家奥斯瓦尔德

评论吉布斯称之为

无论从形式上还是内容上

整整赋予了物理化学100年

而物理化学成为一门独立的学科

有一个标志性的事件

在1887年德国化学家奥斯瓦尔德

和荷兰化学家范托夫

合办了物理化学杂志

这个期刊从而标志着物理化学

成为了一个独立的学科

人们也将奥斯曼尔德范托夫

和瑞典的科学家阿伦尼乌斯

并称为物理化学三剑客

在之后的几十年

物理化学的主要发展有

统计力学和胶体以及表面化学等

其中一个代表性的人物是美国化学家郎缪尔

由于在表面化学当中的突出贡献

获得了1932年的诺贝尔奖

近年来物理化学的一个近期的发展

是出现了量子化学

其中一个非常具有代表性的人物是

美国化学家鲍林

鲍林也是目前为止

四位曾经两次获得诺贝尔奖获得者之一

通过上面的分析

我们可以看到物理化学这门学科是非常重要的

另外我们通过一个统计数据

可以看一下

在114年的诺贝尔奖化学奖的获得当中

24%的占比是授予了物理化学家

从而也看出我们物理化学这门学科的重要性

那么说到现在我们同学已经对物理化学

学科发展和它的历史有了初步的了解

那么什么是物理化学呢

我们用维基百科称的定义

来给大家进行一个阐述

物理化学就是一种以物理的定律

或者是观点

来研究化学体系当中的

宏观微观现象的一门学科

简而言之就是用物理化学的方法手段

来研究化学反应化学现象的一门学科

就是物理化学

好那么我们下面具体来看一下

我们物理化学的研究内容

物理化学首先研究的是一个化学反应

或者是一个体系的方向限度

以及能量的转化规律

这便是物理化学的第一方面研究内容

化学热力学

那么有了化学热力学

我们便清楚了一个反应是不是能发生

但是尽管知道了是不是能发生

也是不行的举个例子

比如说氢气和氧气在室温条件下混合

确实是可以发生反应

通过热力学计算

发现它是可能可以发生的

但是这个反应能不能被人们所利用呢

不能为什么

因为这个反应的时间特别长

长到了几十年甚至上百年

所以为了让这个反应能够迅速发生

我们可以用加热或者是点燃的方式

也就是说

我们除了关心这个化学反应能不能发生之外

我们更关心的是这个反应的快慢与否

这便是我们物理化学研究的

第二方面内容化学动力学

研究的是一个化学反应的速率与激励

物理化学第三方面研究内容

便是以结构化学量子化学为基础

来研究物质宏观性质与微观结构的关系

但对于这一部分内容

我们物理化学这门课程不涉及

为什么呢

因为我们有单独的一门课就叫结构化学

它来研究这部分的内容

感兴趣的同学可以在我们的慕课网上自行搜索

比如说我们东北大学王军教授

便开了一门结构化学的慕课

感兴趣的同学可以去参加学习

除了上面我们所提到的化学热力学

化学动力学和物质结构之外

物理化学还研究电化学和表面化学

所以我们本门课程主要涉及

化学热力学

化学动力学

电化学和表面化学与交替

这么四方面的内容

为了让大家更好地学习这门课程

给同学们如下几方面的建议

第一方面

一定要学习的过程当中紧跟我们老师的思路

与老师同步思考

这样的话是便于咱们同学消化吸收理解

如果对于具体的知识点没有理解透怎么办

建议就是大家反复的观看

直到消化理解为止

为了让同学们更加深入的理解相应的知识点

每个知识点或者是每两个知识点之后

我们配备了习题练习

当这一章学习完之后

我们会布置相应的作业

同时有这一章的单元测试

通过知识点的习题

这一章的习题和相应的作业

这三方面的习题练习

来增加同学们对知识点的理解

加深对知识点的运用

最后再给大家两个建议

一方面是需要我们学习的过程当中

一定要深刻的理解我们概念

或者是公式的运用范围

这是我们物理化学这门学科

和其它学科一个很大的不同之处

就是我们这个公式运用它是有范围的

并不是说拿来就用

比如说有一些公式

它只适用于封闭系统

恒温恒压状态

那你就不能将它用到一个敞开的体系

一个开放的系统

所以咱们每学到一个公式

给大家建议是

一定要清清楚楚的了解这个公式的适用范围

同时我们这门课呢会有一些理论性的推导

公式推导过程当中会用到一些数学方面的知识

比如说我们这里举了一个例子

符合函数的一个微分方法

这是举例告诉大家说我们数学知识

要有一个储备

好那么下面来重点介绍一下

我们物理化学这门慕课的一个情况

我们这门课呀

所配备的或者是使用的教材

是高等教育出版社出版的

傅献彩教授编写的物理化学第五版

除了这本教材之外

我们也可以选用一些其他的参考书

比如说2017年科学出版社出版的

物理化学核心教程

这本书的话

相当于把上面

傅献彩的教授出版的物理化学第五版

进行了一个知识点的浓缩一个提炼

对于工科方面的一些同学

建议大家选用天津大学

物理化学教研室编写的物理化学

或者是选用清华大学出版的基础物理化学

以及说我们东北大学

王淑兰教授编写的物理化学第四版

如果同学想进一步的深入学习

推荐大家使用高等教育出版社

影印的世界范围内普遍流行的

这本物理化学教程

那么我们课程大家能看到

我们物理化学的知识点非常多

为了更便于咱们同学的学习

我们将物理化学

这门课是设为了两门慕课来上

分别是物理化学上和物理化学下

我们这两个慕课同时开设

物理化学上的部分

主要是包含了基础热力学部分

物理化学下的部分

是包含了物理化学所研究的其他领域的内容

首先我来介绍一下物理化学上内容的讲解

物理化学上主要是包含了基础热力学部分

具体是有热力学第一定律

热力学第二定律

多组分系统热力学

和化学平衡相平衡

那么我们本门课还有一个非常突出的特色

便是对应于每一个章节

我们会有相应的物理化学实验内容的一个配套

这样的话以方便咱们同学更深入

或者是更容易理解

我们所讲授的这一章的内容

我们物理化学上一共是32学时

大概是56个知识点

在线学习约十个小时

咱们同学能看到56个小时

对应十个小时

几乎花一天的时间

便可以把我们最终全部的内容学完

每个知识点大概是五分钟左右

这样的话

咱们同学可以用课余时间

甚至课间时间来学习一个知识点

更便于咱们同学利用零散的时间

来学习我们这门课

也更方便咱们同学进行一个复习

在我们PPT讲义当中

我们也将每一张的所对应的

具体的知识点进行了一个罗列

这样更方便咱们同学

从整体上宏观上把握我们要讲授哪些内容

以方便咱们同学的预习和复习

达到更好的学习效果

以上便是我们物理化学上绪论的全部内容

希望咱们同学通过本门课程的学习

不但掌握了相应的知识点

更学习一种我们物理化学当中

独有的处理问题的思维和方法

希望咱们同学在物理化学这门课程当中

中学有所获