人类对自然界的好奇与探索是永无止境的，人们从 未满足过在宏观上对化学反应规律的认识，一直在努力 探索和揭示化学变化在微观上的内在原因，探知分子、 原子的结构及运动与化学反应的关系，这促成了物理化 学的又一个分支结构化学与量子力学的发展。
5
量子力学的发展不仅使人们对微观世界的认识更加
深入，而且它彻底改变了世界的面貌，它比历史上任何
应来生产产品或获取能量。
4
物理化学从它被建立起就被广泛地用于工业生产和 科学研究，发挥了巨大的理论指导作用。 二次世界大战以后石油工业迅速发展，促进了物理 化学在催化、表面化学和电化学等领域的发展和应用。
反过来，工业技术和其它学科的发展，特别是电子 技术及各种物理测试手段的出现，反过来都极大地促进 了物理化学的发展。
6
如何将宏观与微观世界联系起来？ 统计力学 量子力学
（微观的方法）
化学热力学
（宏观的方法）
统计热力学从微观层次阐明了热力学、动力学的基 本定律和热力学函数的本质以及化学系统的性质和行为， 不仅使人们对物质本质及化学过程的认识大大深化，并
使计算化学有了飞跃的发展，为人们实现通过计算代替
实验来研究化学的梦想打下了基础、打开了大门。
1
物理化学形成于十九世纪下半叶，那时的资本主义在
蒸汽机的带动下驶入了快速行进的轨道，科学与技术都在 这一时期得到了高度发展，自然科学的许多学科，包括物
理化学，都是在这一时期发展建立起来的。
十八世纪中叶罗蒙诺索夫首先提出物理化学一词； 1887年 Ostwald(德)和 Vant Hoff(荷)创办 <<Journal of Physical Chemistry>>。 从此“物理化学”这个名词逐渐被普遍采用。
一种理论都引发了更多的技术革命。 核能、计算机技术、新材料、新能源技术、信息技 术……，这些都在根本上和量子论密切相关。 在化学、物理、材料、生物、医药等几乎所有学科领 域中被广泛使用的现代光谱、能谱等尖端分析技术，其理 论基础都是建立在量子力学之上的。人们在赞美仪器的精 密和技术的先进时，往往忘记了它来源于物理化学的巨大 贡献。 有人惊呼物理化学已经成为“消失于无处不在的学科”。
绪论
§0.1 物理化学 一门无处不在的学科
化学是自然科学中的一门重要学科，是研究物质的
组成、性质与变化的科学。 由于化学研究的内容几乎涉及到物质科学和分子科 学的所有方面，因而近年来开始被人们称之为“中心科 学”。 物理化学是化学的理论基础，概括地说是用物理的 原理和方法来研究化学中最基本的规律和理论，它所研 究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题，所以物理 化学曾被称为理论化学。
（2）要认真对待每一个具体的基本概念和公式定理； （3）要领会物理化学解决实际问题的科学方法。
9
§0.3 物理量的表示及运算 1. 物理量的表示
物理量＝数值单位
(数值为没有单位的纯数)
1) 物理量X包括数值和单位 例：T 298 K p 101.325 kPa 同量纲的可用＋，－，＝运算 2) 作图列表时应用纯数
例：以 lnp ~ 1/T 作图
K/T
10
ln(p/kPa)
2. 对数中的物理量
lnx，ex 中的 x 是物理量除以单位后的纯数
x x /[x] 如：lnp ln(p/ kPa)
为简便起见，公式中有时将单位省略
3. 量值计算
计算时先写出量方程式，再代入数值和单位计算 例：
Vm RT p 8 . 314 273 . 15 3 m mol 3 101 . 325 10
热力学第一定律——能量转化守恒的定律。可用于计算化 学反应在特定条件下进行时，放出或 吸收的能量； 热力学第二定律——过程进行方向和限度的判据。可用于 计算判断化学反应进行的方向和限度， 反应的最终转化率为多少；
化学动力学——研究化学反应速率的科学。揭示化学反应
进行的快慢，研究影响反应速度的因 素，帮助人们经济合理地利用化学反


第十章 界面现象
第十一章 化学动力学 第十二章 胶体化学
8
在化学已渗透到几乎所有物质学科领域的今天，人 们几乎无时无刻不在使用着物理化学的基本原理和强有 力的实验方法，物理化学已成为一门无处不在的学科， 成为所有与化学有关的人们的共同语言。
§0.2 学习物理化学的要求及方法
（1）要站在学科的高度纵观物理化学的主要线条；
1
22 . 4 dm
3
mol
1
11
2
化学从一开始就与工业生产、国民经济紧密相联。 例如：钢铁的冶炼； 煤炭燃烧产生能量带动蒸汽机的运转。 这些推动人类历史发展的重要动力都是通过化学反应
来实现的。
人们最关心的化学问题：
怎样通过化学反应来生产产品和获取能量？
——这正是物理化学所研究的基本问题。
3
经典物理化学的核心是化学热力学和化学动力学。
7
化学热力学、化学动力学、量子力学、统计力学
——构成物理化学的四大基 础

上册 第一章 气体的pVT关系 第二章 热力学第一定律 第三章 热力学地二定律

下册 第七章 电化学 第八章 量子力学基础 第九章 统计热力学初步


第四章 多组分热力学
第五章 化学平衡 第六章 相平衡