物理化学和胶体化学.ppt

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制药工程专业1自我简介自我简介杨亚提杨亚提,陕西乾县人，副教授，硕士生导师。

陕西乾县人，副教授，硕士生导师。

1986年年7月毕业于西北大学化学系，获学士学月毕业于西北大学化学系，获学士学位；位；2019年年7月毕业于西北农业大学土壤学专月毕业于西北农业大学土壤学专业，获硕士学位；业，获硕士学位；2000年年7月毕业于西北农林科技大学土壤学专月毕业于西北农林科技大学土壤学专业，获博士学位。

业，获博士学位。

2现在西北农林科技大学理学院从事物理化学与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、环境中污胶体化学教学工作及土壤环境化学、环境中污染物净化染物净化研究工作。

研究工作。

办公室办公室:

理学院楼理学院楼4层层411室室联系电话联系电话:

87033013（H）,13201975658e-mail:

yatiyanghotmailQQ:

6022672123课程安排课程安排课程安排：

讲课课程安排：

讲课54h，实验，实验36h教教材：

面向材：

面向21世纪课程教材物理化学世纪课程教材物理化学参参考考书：

书：

傅献彩等物理化学，南京大学物理化学教研室傅献彩等物理化学，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。

要求：

写预习笔记，上课做好笔记，按时交作业。

平时成绩占总成绩的平时成绩占总成绩的10%，实验占，实验占20%。

4编外话：

知识这东西编外话：

知识这东西学习的目的？

学习的目的？

问题：

问题：

为什么要上学？

学校里学的东西有什么用为什么要上学？

学校里学的东西有什么用？

学了那些东西将来有多大作用？

学了那些东西将来有多大作用？

5回答：

回答：

知识作为知识作为“工具工具”、“载体载体”，让学生打下让学生打下“学习能力学习能力“的的基础，而不是知识基础。

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这些手段的目的都不是让学生非得知道这些知识,而是而是让学生亲自体会让学生亲自体会接受知识、学习本领的一个过程接受知识、学习本领的一个过程。

这个。

这个过程是过程是”教育的本质教育的本质“，也是学生将来最最受用终生的。

，也是学生将来最最受用终生的。

-摘自读者摘自读者2019.NO.216绪论绪论物理化学的目的和内容物理化学的目的和内容物理化学的研究方法物理化学的研究方法前沿领域前沿领域学习物理化学的方法学习物理化学的方法7一、物理化学的目的和内容一、物理化学的目的和内容物理化学定义物理化学定义从研究从研究化学现象和物理现象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。

物理学中的方法。

8化学反应化学反应物理变化物理变化伴随伴随变色变色变味变味影响影响通电通电加热加热91.综合性综合性（交叉学科（交叉学科）：

研究对象研究对象化学变化化学变化研究手段研究手段物理方法物理方法研究工具研究工具数学（微积分）数学（微积分）n物理化学的特点物理化学的特点:

102.逻辑性、理论性、概括性强。

逻辑性、理论性、概括性强。

3.公式多，条件多，概念多，推理多，计算量大公式多，条件多，概念多，推理多，计算量大。

4.紧密结合实际紧密结合实际其基本原理及实验方法与科研、其基本原理及实验方法与科研、生产、日常生生产、日常生活相互联系。

活相互联系。

11目的目的物理化学主要是为了解决物理化学主要是为了解决生产实际和生产实际和科学实验科学实验中向化学提出的中向化学提出的理论问题理论问题，揭示化学，揭示化学变化的本质，更好地驾驭化学，使之为生产实变化的本质，更好地驾驭化学，使之为生产实际服务。

际服务。

12“点石成金点石成金”?

石墨石墨金刚石金刚石在什么在什么T，p下可以实现转化？

下可以实现转化？

13市售市售分析纯分析纯乙醇两种浓度乙醇两种浓度？

生理盐水的浓度生理盐水的浓度0.9%？

工业生产时，工业生产时，工艺工艺上有何区别？

上有何区别？

与人体与人体血液血液的关系如何？

的关系如何？

14如如何何提提高高果果汁汁饮饮料料的的稳稳定定性性？

稳定性差稳定性差出现沉淀出现沉淀（分层分层）稳定性好稳定性好未沉淀未沉淀15n喜之郎喜之郎3.00/200克克3.00/500ml不到不到11%胶凝剂胶凝剂85%水果冻果冻16现代化工生产过程中，现代化工生产过程中，提纯方法提纯方法:

溶解溶解重结晶重结晶精馏精馏萃取萃取柱交换柱交换膜分离等等膜分离等等17反应器，换热器的设计，反应器，换热器的设计，要以物理化学数据为要以物理化学数据为指导依据；指导依据；分析化学中，分析化学中，仪器分析法的原理仪器分析法的原理，大都利用物，大都利用物理化学理论。

例如理化学理论。

例如气相色谱气相色谱液相色谱液相色谱电导滴定电导滴定电位滴定电位滴定离子选择性电极离子选择性电极极谱法、库仑法等等。

极谱法、库仑法等等。

18有机化学家：

有机化学家：

应用动力学应用动力学探索反应机理探索反应机理借助量子力学借助量子力学确定新化合物结构确定新化合物结构无机化学家：

无机化学家：

应用量子力学应用量子力学研究化合物的键研究化合物的键分析化学家：

分析化学家：

应用光谱学应用光谱学分析样品组成分析样品组成生物化学家：

生物化学家：

应用动力学应用动力学研究酶促作用研究酶促作用应用热力学应用热力学研究生物能的转换研究生物能的转换化学工程师：

化学工程师：

应用热力学应用热力学设计分离规程设计分离规程地质学家：

地质学家：

应用热力学相图应用热力学相图推测地球演变过程推测地球演变过程19据统计据统计20世纪以来，世纪以来，在在132位获得诺贝尔化学奖的科学位获得诺贝尔化学奖的科学家中有家中有85位是物理化学工作者，约占位是物理化学工作者，约占64%；近近49年中年中，这个比例为，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，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，而且这种趋想火花，创造出超前的科研成果，而且这种趋势正在增强。

势正在增强。

20任务任务（解决的问题（解决的问题）

（1）化学变化的方向和限度问题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物质的性质与其结构之间的关系问题21n主要内容：

主要内容：

化学热力学化学热力学反应的方向与限度反应的方向与限度电化学电化学化学能与电能相互转化的规律化学能与电能相互转化的规律化学动力学化学动力学反应的速率与机理反应的速率与机理表面化学表面化学发生在气液固界面上的现象发生在气液固界面上的现象胶体化学胶体化学不同胶体体系的性质与应用不同胶体体系的性质与应用22归纳归纳（induction）和演绎和演绎（deduction）方法，方法，采用微观和宏观的观点对化学系统进行研究。

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由直观的现象提出抽象假定严格推理严格推理结论结论事实检验事实检验上升理论。

上升理论。

“大胆假设大胆假设,小心求证小心求证”“实践、认识、再实践、再认识实践、认识、再实践、再认识”二、物理化学的研究方法二、物理化学的研究方法23最基本的理论方法：

最基本的理论方法：

1热力学的方法热力学的方法2统计力学的方法（微观的方法）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）物质结构的方法（量子力学的方法）24物理化学中有许多物理化学中有许多特有的研究方法：

特有的研究方法：

理想模型法（理想模型法（ideagas、ideasolution）科学抽象法科学抽象法（可逆过程可逆过程）相对数值法相对数值法“投石问路投石问路”法法极限外推法等等极限外推法等等在在思维方法思维方法上上发散思维、逆向思维、类比思维等等。

发散思维、逆向思维、类比思维等等。

25三、前沿领域三、前沿领域1分子动态物理化学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目前物理化学已达到研究分子激发态及动态的水平。

其中平。

其中分子反应动力学，分子激发态、瞬态的分子反应动力学，分子激发态、瞬态的结构结构研究是突出的两个前沿领域。

它们以其在学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。

界上受到广泛重视和十分活跃的领域。

2622分子设计与分子工程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，学等的深入发展密切相关，分子设计与分子工分子设计与分子工程标志着化学发展到一个新阶段。

程标志着化学发展到一个新阶段。

27分子设计分子设计它是根据某种特定性能的需要，在分子水平它是根据某种特定性能的需要，在分子水平上上对结构进行设计和施工对结构进行设计和施工的。

的。

分子工程分子工程是化学和相邻学科在较高发展水平上的产物，是化学和相邻学科在较高发展水平上的产物，其骨干内容是贯通其骨干内容是贯通性质、结构、制备性质、结构、制备三元间关系的一三元间关系的一系列原理。

系列原理。

28在在分子筛及催化剂制备、电极表面修饰，分子筛及催化剂制备、电极表面修饰，LBLB膜制备膜制备等的研究中，都有意识地运用了分子等的研究中，都有意识地运用了分子设计的思想，并已有成功的实例。

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体系广泛，目前研究比较集中在生命、材料、生命、材料、药物药物等领域。

等领域。

29从分子水平进行从分子水平进行药物作用原理、构效关系药物作用原理、构效关系进行进行研究，进而对特效药物分子结构进行设计与合研究，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。

成也是非常活跃的研究课题。

3033表面与界面物理化学表面与界面物理化学研究对象主要包括研究对象主要包括固体催化剂表面、电化学固体催化剂表面、电化学界面、分子有序组合体、超细微粒界面、分子有序组合体、超细微粒等，此类等，此类研究在能源、材料、石油化工、电子器件等研究在能源、材料、石油化工、电子器件等方面具有重要的应用背景。

方面具有重要的应用背景。

31四、学习物理化学的方法四、学习物理化学的方法11、抓重点、抓重点22、理解公式的物理意义、理解公式的物理意义33、课前预习是个好方法、课前预习是个好方法44、课堂上做好笔记、课堂上做好笔记55、重视习题训练、重视习题训练32本课程对习题作如下要求：

本课程对习题作如下要求：

习题的格式为：

习题的格式为：

题号、抄题，列公式，代入公式，题号、抄题，列公式，代入公式，代入数据，算出答案及单位，代入数据，算出答案及单位，得数一般取得数一般取34位位有效数字，可用科学计数法，如有效数字，可用科学计数法，如1.013105，单位，单位统一用统一用SI单位制。

单位制。

33周五周五为交作业时间，上课前交到讲台上，缺交一次，为交作业时间，上课前交到讲台上，缺交一次，在期末总成绩中扣去在期末总成绩中扣去22分，迟交按缺交处理。

分，迟交按缺交处理。

为了鼓励同学们独立地完成作业，考题中有为了鼓励同学们独立地完成作业，考题中有2020左左右选自平时布置做过的习题。

右选自平时布置做过的习题。

34/alpha/beta/gamma/rho/nu/化学计量系数化学计量系数/xi/反应进度反应进度/eta/热机效率，黏度热机效率，