新年好

指導(dǎo)師：王舜教授

電話：（600/p>

Email:shunwang@物理化學(xué)（07材料）問題的提出：（1）小液滴、氣泡和肥皂泡等都有呈球形的趨勢？晶瑩剔透的露珠（2）面粉也會(huì)爆炸嗎？黑龍江省哈爾濱市的一個(gè)紡織廠的亞麻車間就發(fā)生了一次粉塵爆炸（3）“鋤地保墑”的科學(xué)道理？（4）有機(jī)物蒸餾時(shí)加沸石或廢瓷石以防止暴沸？（5）真金真的不怕火嗎？（6）花妝品的作用?2006年劉曉慶是否依然“年輕漂亮”

年輕姑娘劉曉慶（7）神奇的表面----自清潔玻璃§0.1物理化學(xué)的建立一、建立鉆木取火（古代）火箭實(shí)驗(yàn)（北宋）《物理化學(xué)》雜志創(chuàng)辦(德文，1887年）“物理化學(xué)三劍客”：范霍夫：由于在溶液滲透壓和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究成果，于1901年，成為第一個(gè)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。

阿累尼烏斯：由于在化學(xué)動(dòng)力學(xué)、溶液酸堿理論等領(lǐng)域的卓越成就，1903年榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，成為瑞典第一位獲此科學(xué)大獎(jiǎng)的科學(xué)家。奧斯特瓦爾德：在催化研究、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速度方面的卓越貢獻(xiàn)，于1909年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。荷蘭化學(xué)家，1852年8月30日生于鹿特丹一個(gè)醫(yī)生家庭。阿姆斯特丹大學(xué)化學(xué)、礦物學(xué)、和地質(zhì)學(xué)教授，荷蘭皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，柏林科學(xué)院院士等。主要貢獻(xiàn)：（1）首先提出碳正四面體構(gòu)型的立體概念，弄清了有機(jī)物旋光異構(gòu)的原因，開辟了立體化學(xué)的新領(lǐng)域；（2）發(fā)展近代溶液理論，如滲透壓、凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)和蒸氣壓理論；（3）應(yīng)用相律研究鹽的結(jié)晶過程；（4）與奧斯特瓦爾德一起創(chuàng)辦了《物理化學(xué)雜志》。網(wǎng)站：/chemist范霍夫（JacobusHenricusvan'tHoff）阿累尼烏斯(SvanteAugustArrhenius)

德國國物物理理化化學(xué)學(xué)家家，，1853年年9月月2日日生生于于俄俄國國拉拉脫脫維亞亞的的小小鄉(xiāng)鄉(xiāng)村村里里加加。。一一生生共共著著書書77種種，，發(fā)發(fā)表表300多多篇篇論論文文。。主要要貢貢獻(xiàn)獻(xiàn)：：（1））支持持阿阿累累尼尼烏烏斯斯的的電電解解質(zhì)質(zhì)電電離離理理論論，，并提提出出自自己己的的稀稀釋釋定定律律；；用用電電離離平平衡衡理理論論解解釋釋了了酸酸堿堿指示示劑劑的的變變色色機(jī)機(jī)理理；；（（2））研研究究了了酸酸的的電電導(dǎo)導(dǎo)率率，，溶溶液液的的粘滯滯性性，，純純水水的的電電離離等等；；（（3））提提出出關(guān)關(guān)于于催催化化劑劑的的現(xiàn)現(xiàn)代代觀點(diǎn)點(diǎn)，，完完成成了了使使氨氨發(fā)發(fā)生生氧氧化化，，生生成成氧氧化化氮氮的的研研究究工工作作并創(chuàng)創(chuàng)立立了了新新的的顏顏色色理理論論，，著著有有《《顏顏色色學(xué)學(xué)》》。。網(wǎng)站站：：/chemist奧斯斯特特瓦瓦爾爾德德（（FriedrichWilhelmOstwald））§0.2物物理理化化學(xué)學(xué)的的定定義義§0.3物物理理化化學(xué)學(xué)的的發(fā)展展1。。促促進(jìn)進(jìn)化化學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)科科由由實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)科科學(xué)學(xué)向向理理論論科科學(xué)學(xué)邁邁進(jìn)進(jìn)2。。由由單單一一學(xué)學(xué)科科到到邊邊緣緣學(xué)學(xué)科科（（光光化化學(xué)學(xué)，，電電化化學(xué)學(xué)，，磁磁化化學(xué)學(xué)，，高高能能化化學(xué)學(xué)，，晶晶體體化化學(xué)學(xué)等等））3。從從宏觀觀到微微觀-----量子子化學(xué)學(xué)、蛋蛋白質(zhì)質(zhì)分子子工程程4。從從體相相到表表相-----表面面化學(xué)學(xué)，膠膠體化化學(xué)5。從從靜態(tài)態(tài)到動(dòng)動(dòng)態(tài)-----化學(xué)學(xué)動(dòng)力力學(xué)（（飛秒秒化學(xué)學(xué)等））分子反反應(yīng)動(dòng)動(dòng)態(tài)學(xué)學(xué)6。從從定性性到定定量-----計(jì)算算化學(xué)學(xué)7。從從平衡衡態(tài)到到非平平衡態(tài)態(tài)----非線線性化化學(xué)§0.4物物理理化學(xué)學(xué)的研研究對對象一、化化學(xué)變變化的的方向向與限限度問問題----化化學(xué)熱熱力學(xué)學(xué)舉例：：（1）碳碳？？金金剛石石（2））N2+3H22NH3（3））2H2+O22H2O二、化化學(xué)反反應(yīng)的的速率率與機(jī)機(jī)理問問題----化化學(xué)動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)舉例：：當(dāng)代三三大環(huán)環(huán)境問問題：：“遮遮陽傘傘”破破了，，“棉棉被””太厚厚了，，雨水水變酸酸了。。解決決的關(guān)關(guān)鍵：：機(jī)制21世世紀(jì)化化學(xué)的的熱點(diǎn)點(diǎn)研究究領(lǐng)域域之一一可持續(xù)續(xù)發(fā)展展的基基本化化學(xué)問問題———綠綠色化化學(xué)和和環(huán)境境化學(xué)學(xué)綠色化化學(xué)是從源源頭上上杜絕絕不安安全因因素，，其主主導(dǎo)思思想是是在工業(yè)中中采用無無毒、、無害害的原原料和和溶劑劑，采采用高高選擇擇性的的化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)，生生產(chǎn)環(huán)環(huán)境友友好的的產(chǎn)品品；在在農(nóng)業(yè)中中減少農(nóng)農(nóng)藥、、有害害化肥肥、污污水灌灌溉以以及有有害于于環(huán)境境土壤壤結(jié)構(gòu)構(gòu)和肥肥力的的材料料（如如塑料料）；；在生活中中減少使使用有有害環(huán)環(huán)境的的材料料和過過度消消耗能能源。。這就就要求求未來來化學(xué)學(xué)改變變現(xiàn)有有生產(chǎn)產(chǎn)的化化學(xué)合合成路路線和和工藝藝，使使其成成為能能夠保保證人人類可可持續(xù)續(xù)發(fā)展展、并并與生生態(tài)環(huán)環(huán)境協(xié)協(xié)調(diào)發(fā)發(fā)展的的潔凈凈、節(jié)節(jié)能和和節(jié)約約的生生產(chǎn)方方式，，要用用新的的化學(xué)學(xué)品取取代現(xiàn)現(xiàn)在使使用的的有害害化學(xué)學(xué)品，，用新新的工工作方方法代代替現(xiàn)現(xiàn)在的的有害害工作作方法法。pH[I2][I-]例2：：自然然界與與生命命體系系的復(fù)復(fù)雜性性---非線線性化化學(xué)反反應(yīng)動(dòng)動(dòng)力學(xué)學(xué)21世世紀(jì)化化學(xué)的的熱點(diǎn)點(diǎn)研究究領(lǐng)域域之二二生命科科學(xué)中中的基基本化化學(xué)問問題預(yù)計(jì)未未來對對生命體體系的研究究越深深入，，化學(xué)學(xué)基本本問題題會(huì)越越突出出。這這些基基本問問題主主要包包括：：生物物大分分子之之間、、生物物大分分子與與小分分子之之間的的各種種相互互作用用；生生物功功能分分子的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與功功能關(guān)關(guān)系；；生命命過程程的復(fù)復(fù)雜性性等。。三、物物質(zhì)的的結(jié)構(gòu)構(gòu)與性性能問問題---結(jié)構(gòu)構(gòu)化學(xué)學(xué)、量量子化化學(xué)分子飛飛輪分子溫溫度計(jì)計(jì)處在大大環(huán)內(nèi)內(nèi)的鎳鎳離子子有兩兩種電電子構(gòu)構(gòu)型：：一種種構(gòu)型型有未未成對對電子子，可可以激激發(fā)萘萘環(huán)發(fā)發(fā)熒光光，另另一種種沒有有未成成對電電子，，不會(huì)會(huì)激發(fā)發(fā)萘環(huán)環(huán)發(fā)熒熒光。。這兩兩種電電子構(gòu)構(gòu)型在在一定定溫度度下達(dá)達(dá)到平平衡狀狀態(tài)。。溫度度升高高，平平衡將將向有有未成成對電電子的的方向向移動(dòng)動(dòng)，于于是，，萘環(huán)環(huán)的熒熒光強(qiáng)強(qiáng)度增增強(qiáng)，，用測測光技技術(shù)測測定熒熒光強(qiáng)強(qiáng)度，，就可可以得得知溫溫度。。21世紀(jì)紀(jì)化學(xué)的的熱點(diǎn)研研究領(lǐng)域域之三材料科學(xué)學(xué)中的基基本化學(xué)學(xué)問題材料是人類賴賴以生存存的物質(zhì)質(zhì)基礎(chǔ)，，每種材材料的特特定結(jié)構(gòu)構(gòu)決定它它的特定定功能和和用途，，所以未未來化學(xué)學(xué)要研究究分子結(jié)結(jié)構(gòu)-分分子聚集集體、高高級結(jié)構(gòu)構(gòu)-材料料結(jié)構(gòu)-理化性性質(zhì)-功功能之間間的關(guān)系系，發(fā)展展合成功功能分子子與構(gòu)筑筑高級結(jié)結(jié)構(gòu)的理理論與方方法。另另外，材材料的計(jì)算機(jī)模模擬研究也是是一個(gè)相相當(dāng)重要要的領(lǐng)域域。新一代材材料模擬擬軟件：：MaterialsStudio§0.4物理理化學(xué)的的研究方方法□歸納、演演繹的方方法□微觀與宏宏觀相結(jié)結(jié)合的方方法結(jié)構(gòu)熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)假設(shè)模模擬擬結(jié)結(jié)論論實(shí)實(shí)用用性分析原因因§0.5為何何學(xué)？如如何學(xué)？？一學(xué)學(xué)習(xí)物理理化學(xué)的的目的和和意義1進(jìn)一一步擴(kuò)大大知識領(lǐng)領(lǐng)域，并并加深對對其它學(xué)學(xué)科的理理解。2培養(yǎng)養(yǎng)理論思思維能力力。國內(nèi)內(nèi)70多多位專家家調(diào)查報(bào)報(bào)告表明明：“凡凡是具有有較好物物理化學(xué)學(xué)素養(yǎng)的的大學(xué)本本科生，，適應(yīng)能能力強(qiáng)，，后勁足足”3指導(dǎo)導(dǎo)科學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐踐（1）新新材料、、新能源源、新產(chǎn)產(chǎn)品的開開發(fā)與應(yīng)應(yīng)用有人作了了一個(gè)比比方：化化學(xué)科學(xué)學(xué)好比一一個(gè)巨人人，則無無機(jī)化學(xué)學(xué)是巨人人賴以站站起來的的雙足，，有機(jī)化化學(xué)是它它靈巧的的雙手，，分析化化學(xué)是其其敏稅的的眼睛，，物理化化學(xué)是它它智慧的的大腦。。（半徑徑1<r<100nm）納米材料料Hui-MingCheng《Science》2002286期期第1127頁頁納米碳管管納米金：熔點(diǎn)330oC[普通通金：1063]通訊：光纖（（多元氟氟玻璃））耐高溫材材料：氮化硅硅，硅化化鎢高強(qiáng)度材材料：聚對亞亞苯基對對苯二甲甲酰胺等等美容用：兩棲分分子，硅硅橡膠等等分子器件件分子導(dǎo)線線分子繩索索分子存儲儲器分子光纜纜運(yùn)載藥物物進(jìn)入癌癌細(xì)胞的的分子坦克克分子兵器器分子超導(dǎo)導(dǎo)體分子開關(guān)關(guān)分子發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)（2）表表面處理理如：防腐腐蝕，，美容（3）海水淡化化---------反反滲透法法

（4）新型化學(xué)學(xué)電源紐扣電池池：鋅銀銀電池?fù)u搖椅電池池：鋰碘碘電池4有有助于對對一些自自然現(xiàn)象象的介釋釋八個(gè)簡單單的問題題二學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)物理化化學(xué)的方方法1物物理化學(xué)學(xué)的特點(diǎn)點(diǎn)（1）理理論性強(qiáng)強(qiáng)，概念念多且抽抽象（2）偏偏重于定定量處理理2。學(xué)習(xí)習(xí)方法（1）要要復(fù)習(xí)好好有關(guān)的的數(shù)學(xué)內(nèi)容容（見附錄）。。（2）每堂課課的內(nèi)容要及時(shí)消化掌握，做好預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)工作。（3）多做習(xí)題，學(xué)學(xué)會(huì)解題方法法。很多東西西只有通過解解題才能學(xué)到到，不會(huì)解題題，就不可能能掌握物理化化學(xué)。（4）物理化學(xué)中出出現(xiàn)的定理公公式較多，學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)重要的定理（（定律）、公公式及其使用用條件、適用用范圍、物理理意義要牢記記。抓住重點(diǎn)，自自己動(dòng)手推導(dǎo)導(dǎo)公式。（5）注意物物理量的量綱（單位對計(jì)算算結(jié)果有影響響）三、主要參考考書P.W.Atkins,Physicalchemistry,NewYork,1994.孫德坤，沈文文霞，姚天楊楊，《物理化化學(xué)解題指導(dǎo)導(dǎo)》，江蘇教教育出版社，，1998.8.王文清，高宏宏成，沈興海海編著，物理理化學(xué)習(xí)題精精解，上下冊冊，科學(xué)出版版社，1999.傅玉普主編，，物理化學(xué)重重點(diǎn)熱點(diǎn)導(dǎo)引引與解題訓(xùn)練練，大連理工工大學(xué)出版社社，2001.李支敏，王保保懷，高盤良良編寫，物理理化學(xué)解題思思路和方法，，北京大學(xué)出出版社，2002.11.朱文濤編著，，物理化學(xué)中中的公式與概概念，清華大大學(xué)出版社，，1998.四、學(xué)習(xí)網(wǎng)站站人員組成（8人）：教授授5人，講師師2人，其中中博士4人，，省學(xué)科帶頭頭人1人省市151和和551人才才7人。國家自然科學(xué)學(xué)基金3項(xiàng)項(xiàng)：納米無機(jī)-有機(jī)復(fù)合膜膜的制備與應(yīng)應(yīng)用（表面面與膠體化學(xué)，電化學(xué)））；氨基酸與與蛋白質(zhì)的弱弱相互作用（（生物熱力學(xué)學(xué)）；抗癌藥藥物的合成與與作用機(jī)制（（功能配合物物，晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)化學(xué)）省自然科學(xué)基基金3項(xiàng)：生物功能物質(zhì)質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)解析2項(xiàng)（（結(jié)構(gòu)化