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现代物理化学概要


布朗运动


1827年布朗发现 布朗运动是讲看起来连成一片的 液体,在高倍显微镜下看其实是 由许许多多分子组成的。液体分 子不停地做无规则的运动,不断 地随机撞击悬浮微粒。当悬浮的 微粒足够小的时候,由于受到的 来自各个方向的液体分子的撞击 作用是不平衡的。在某一瞬间, 微粒在另一个方向受到的撞击作 用超强的时候,致使微粒又向其 它方向运动,这样,就引起了微 粒的无规则的运动就是布朗运动。
椭球体在水中的布朗运动
丁达尔效应
塞尔米发现 当一束光线透过胶体, 从入射光的垂直方向可 以观察到胶体里出现的 一条光亮的“通路”, 这种现象叫丁达尔现象, 也叫丁达尔效应 (Tyndall effect)。

表面化学

凡是在相界面上所发生的一切物理化学现象统称为 界面现象(interface phenomena)或表面现象 (surface phenomena)。 研究各种表面现象实 质的科学称为表面化学。表面化学在20世纪40年代 前,得到了迅猛发展,大量的研究成果被广泛应用 于各生产部门,如涂料、建材、冶金、能源等行业; 但就学科来说它只是作为物理化学的一个分支—胶 体化学。到了60年代末70年代初,人们从微观水平 上对表面现象进行研究,使得表面化学得到飞速发 展,表面化学作为一门基础学科的地位被真正确立。
链反应
自由基
闪光分解法
驰豫法
20世纪反应动力学方面的成 就甚丰:速度理论、链反应 理论、快速反应测定法。
3个反应理论
第一反应速度理论是气体分子运动论的基础
上建立的 过度态理论:在统计学和量子力学的基础是 建立,又称之为:活化络合物理论 美国化学家马库斯提出电子转移反应理论,9 年后发展了“马库斯理论”
定性理论(1926-1928依士加雷歇夫提出,
1932年格尼提出类似看法)
动电现象:
电极-溶液界面的结构
1、电渗
2、电泳 3、流动电位 4、沉积电位 电动现象表明:在固、液接触的交界处 有一个双电层,两相都是带电的。
3个模型
1879年,赫尔姆茨提出双电子层平板电
容器或紧密双电层模型(解释动点现象) 1905年和1913年古依和查普曼提出分散 层模型(试图把双电层电荷密度和溶液 组成联系起来克服平板电容器模型的缺 陷) 1924年,史特伦综合上述两个模型,提 出了双电层的吸附模型


驰豫法 又称松弛法。一种研究快 速反应的方法。如果一个 已处于平衡的化学体系, 经外界突然稍加扰动后, 则该体系将以一个时间滞 后(称为松弛时间)为特 征,再趋向新的平衡。恢 复平衡的快慢(即松弛时 间的长短)视正向和逆向 反应的速度而定。
第三节胶体化学和表面化学的开拓
性进展
胶体化学
表面化学
成就
1954年用半导体硅制
成了第一个太阳能电 池 用电化学方法进行有 机合成得到高质量的 聚合物 与其他学科相互渗透 逐步形成一些新的边 缘学科
第二节 反应动力学——最引人注目 的学科 反应动力学:是以研究化学
主要目标
4个理论
反应过程为主要对象的一个 物理化学分支,这个学科是 20世纪物理化学中最吸引人 的学科。
现代物理化学
引领化学发展的理论化进程
制作人:朱倩 小组成员:杨凤龄 兰容
郭帆
曾雪娜
于晶

主要内容:
第一节: 第二节:
电极研究——电化学认识的深化 反应动力学——最引人注目的学
(p156)
科(p158)
第三节:
胶体化学和表面化学的开拓
性进展(p161)
第一节电极研究——电化学认识Fra bibliotek深化表面化学的应用


1、清洗铂金表面的碳氧化物。
2、空调系统中的氟利昂,通过小冰晶体表面化学 反应破坏臭氧层。 3、金属表面暴露在空气中时生锈。 4、电子工业中,制作半导体元件。 5、人造肥料中所含的氨,是通过氮和氢在金属 (如教科书中提到的铂铑合金网)表面生成。

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胶体化学
胶体:(英语:Colloid)又称胶状分
散体(colloidal dispersion)是一种 均匀混合物,在胶体中含有两种不同相 态的物质,一种为分散相,另一种为连 续相。分散相的一部分是由微小的粒子 或液滴所组成,大小介于1到100纳米之 间,且几乎遍布在整个连续相态中。
电泳
1809年列依斯发现 是指带电颗粒在电场作 用下,向着与其电性相 反的电极移动,利用带 电粒子在电场中移动速 度不同而达到分离的技 术称为电泳技术。
链反应
德国人博登斯坦首先发现并提出了链反
应机理 丹麦的克里斯琴森和克拉麦斯指出,博 登斯坦的链反应概念可运用到热化学反 应中 刑歇伍德和谢苗诺夫指出链反应的普遍 意义和反应机理范围


闪光分解法 1949年1949—1955年, 用脉冲闪光分解法引起气 体低压放电,通过气体平 衡的破坏和恢复,研究10 亿分之一秒中发生的超速 化学反应..
(电极) 学 习 目 标 中介 的绍 某 些世 重纪 要以 理来 论的 电 极 研 究 20
(电极)
(原电池) 电化学体系中,最主要的两部分:液相 电极
主要理论:
有机化合物电极电位和电动势的渗透理
论(19世纪能斯特曾提出过一个定量理论) 电极电位产生的溶剂化理论(于19221924年皮萨尔冉夫斯基系统提出)
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