物理化学-第0章-绪论课件.ppt

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1、上一内容下一内容回主目录江苏大学化学化工学院江苏大学化学化工学院Physical Chemistry物物 理理 化化 学学物理化学电子教案物理化学电子教案-绪论绪论上一内容下一内容回主目录化学反应原子、分子间的分离与组合热电光磁温度变化压力变化体积变化化学密密不不可可分分相态变化物理学0.1 物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容上一内容下一内容回主目录物理化学用物理的理论和实验方法研究化学变化的本质与规律物理现象化学现象0.1 物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容上一内容下一内容回主目录0.1 物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容物理化学物理化学 从研究物质的物理现象和化学现象的联

2、系入手，从而探求化学变化中原则性的、普遍性基本规律的一门科学。指导作用：可以解释和阐明许多生命现象，并用以指导生命科学研究工作。在实验方法上，主要采用物理学的方法。上一内容下一内容回主目录目的 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。物理化学与化学、材料、药学、食品、环境、质安、安物理化学与化学、材料、药学、食品、环境、质安、安工、生物技术等关系密切，是这些专业的重要必修课工、生物技术等关系密切，是这些专业的重要必修课!0.1 物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容上一内容下一内容回主目录研究内容：研究内容：(1

3、)化学变化的方向和限度问题-化学热力学(2)能否按预定方向进行？反应到什么程度达到平衡？平衡后物质组成(3)？反应过程中能量变化？外界条件对反应影响如何控制？0.1 物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容举例：（1）碳？金刚石 （2）N2+3H2 2NH3 （3）2H2+O2 2H2O上一内容下一内容回主目录(2)化学反应的速率和机理问题-化学动力学速率多大（反应时间）？机理是什么（几个基元反应）？反应条件对反应速率的影响如何控制？(3)物质的性质与其结构之间的关系问题-结构化学（分子原子微观结构及运动规律)三方面的内容相互渗透、紧密联系，本课程主要介绍与药学关系密切的内容。0.1 物理化学

4、的目的和内容物理化学的目的和内容上一内容下一内容回主目录十八世纪开始萌芽：从燃素说到能量守恒与转化 定律。俄国科学家 罗蒙诺 索夫 最早使用“物理化学”这一术语。0.2 物理化学的建立与发展物理化学的建立与发展上一内容下一内容回主目录十九世纪中叶形成：1887年俄国科学家W.Ostwald （18531932）和荷兰科学家 J.H.vant Hoff（18521911）合办了第一本“物理化学杂志”（德文）。0.2 物理化学的建立与发展物理化学的建立与发展上一内容下一内容回主目录0.2 物理化学的建立与发展物理化学的建立与发展二十世纪迅速发展：新测试手段和新的数据处理方法不断涌现，形成了许多新的

5、分支学科，如：化学 热力学，电化学，溶液化学，胶体化学，表面化学，化学力学，催化化学，量子化学和结构化学等。上一内容下一内容回主目录0.3近代化学的发展趋势和特点(1)从宏观到微观(2)从体相到表相(3)从定性到定量(4)从单一学科到交叉学科(5)从研究平衡态到研究非平衡态上一内容下一内容回主目录 单用宏观的研究方法是不够的，只有深入到微观，研究分子、原子层次的运动规律，才能掌握化学变化的本质和结构与物性的关系。(1)从宏观到微观0.3近代化学的发展趋势和特点近代化学的发展趋势和特点上一内容下一内容回主目录 在多相体系中，化学反应总是在表相上进行，随着测试手段的进步，了解 表相反应的实际过程，

6、推动表面化学和多相催化的发展。(2)从体相到表相0.3近代化学的发展趋势和特点近代化学的发展趋势和特点上一内容下一内容回主目录 随着计算机技术的飞速发展，大大缩短了数据处理的时间，并可进行人工模拟和自动记录，使许多以前只能 做定性研究的课题现在可进行定量监测。(3)从定性到定量0.3近代化学的发展趋势和特点近代化学的发展趋势和特点上一内容下一内容回主目录 化学学科与其他学科以及化学内部更进一步相互渗透、相互结合，形成了许多极具生命力的交叉科学，如生物化学、地球化学、天体化学、计算化学、金属有机化学、物理有机化学等。(4)从单一学科到交叉学科0.3近代化学的发展趋势和特点近代化学的发展趋势和特点

7、上一内容下一内容回主目录 经典热力学只研究平衡态和封闭体系或孤立体系，然而对处于非平衡态的开放体系的研究更具有实际意义，自1960年以来，逐渐形成了非平衡态热力学这个学科分支。(5)从研究平衡态到研究非平衡态0.3近代化学的发展趋势和特点近代化学的发展趋势和特点上一内容下一内容回主目录0.40.4 生活中的物理化学（1 1）夏天将室内电冰箱门打开可以降低室温吗）夏天将室内电冰箱门打开可以降低室温吗？（3 3）为什么一些食品、药品采用低温保藏法）为什么一些食品、药品采用低温保藏法？（4 4）小液滴、气泡和肥皂泡等都有呈球形的趋势？）小液滴、气泡和肥皂泡等都有呈球形的趋势？人工降雨原理？毛细现象？

8、人工降雨原理？毛细现象？（5 5）为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？）为什么晴朗的天空呈蔚蓝色？（2 2）为什么冬天下雪后在路上撒盐？）为什么冬天下雪后在路上撒盐？上一内容下一内容回主目录1.药物合成的反应路线选择 需要根据热力学和动力学的知识来确定反应的可能性、条件、速率及产率等。在药品合成时在药品合成时 ,反应物在反应物在酸或碱的条件下酸或碱的条件下易分解易分解 ,用物理化学知用物理化学知识识 ,可添加一些可添加一些辅料辅料如能与反应物生成胶团的表面活性剂等而如能与反应物生成胶团的表面活性剂等而将反应物保护起来将反应物保护起来 ,使合成顺利进行。在药物生产中使合成顺利进行。在药物生产中 ,利用化学

9、利用化学动力学原理可设计最佳的反应条件动力学原理可设计最佳的反应条件 ,寻找合适的寻找合适的催化剂催化剂 ,使药品使药品的产率提高的产率提高 ,节约成本。节约成本。0.5 物理化学与药学物理化学与药学上一内容下一内容回主目录 分解、水解、光解、发生氧化还原反应分解、水解、光解、发生氧化还原反应 ,从而导致从而导致药物有效成分的降低药物有效成分的降低 ,进而造成药物的进而造成药物的失效失效。药物。药物在在室温室温下的失效过程通常下的失效过程通常很慢很慢 ,留样观察测定有效留样观察测定有效期往往费时费事。期往往费时费事。较高的温度较高的温度下下 ,测定药物失效反应的测定药物失效反应的速率常数速率常

10、数 ,确确定定反应机理反应机理,就可根据阿累尼乌斯公式求得就可根据阿累尼乌斯公式求得活化能活化能和指前因子和指前因子 ,算得贮藏温度下该药物失效反应的算得贮藏温度下该药物失效反应的速速率常数率常数 ,从而求得有效期从而求得有效期 。0.5 物理化学与药学物理化学与药学2.药物稳定性和有效期预测预测需要化学动力学知识上一内容下一内容回主目录3.药物在体内的代谢要化学动力学知识高于最低浓度值高于最低浓度值 ,以使药物更好地发挥药效以使药物更好地发挥药效 ,可通过可通过不同时间不同时间测定血液中测定血液中药物的浓度药物的浓度来确定药物在体内的来确定药物在体内的代谢是代谢是几级反应几级反应 ,然后计算

11、然后计算间隔时间间隔时间。0.5 物理化学与药学物理化学与药学上一内容下一内容回主目录 0.5 物理化学课程的学习方法物理化学课程的学习方法(1)课前尽可能预习 物化概念多，公式多(2)注意逻辑推理的思维方法，注意基本概念的理解。(3)注意章节之间的联系，知道来龙去脉;课后及时复习，及时总结，勤于思考，培养自学和独立工作的能力。(4)对课程中的定律、公式要注意其使用条件及其物理意义上一内容下一内容回主目录 0.6 物理化学课程的学习方法物理化学课程的学习方法(5)多做习题，学会解题方法。独立完成，不能用答案反推公式。很多东西只有通过解题才能学到，不会解题，就不可能掌握物理化学。(6)重视实验 通过实验掌握一些基本技能，了解物理化学的一些实验方法，为今后的光电磁等新兴功能材料的设计、研究和开发工作打下坚实的基础。上一内容下一内容回主目录考试和分数学期总评成绩平时30期末70平时成绩包括：1.出勤 2.作业 必修课必修课上一内容下一内容回主目录 0.7 物理化学课程的安排物理化学课程的安排内容绪论一、热力学第一定律二、热力学第二定律三、溶液和相平衡四、电解质溶液五、可逆电池六、化学动力学七、表面现象八、胶体及大分子溶液