物理化學(xué)及其發(fā)展史論文

1、物理化學(xué)及其發(fā)展史 物理化學(xué)及其發(fā)展史xxx xxx（太原師范學(xué)院化學(xué)系，山西太原 （太原師范學(xué)院化學(xué)系，山西太原 030031）摘要 摘要:物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的理論理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)是以物理的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科。隨著科學(xué)的迅速發(fā)展和各門學(xué)科之間的相互滲透，物理化學(xué)與物理學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)在內(nèi)容上存在著難以準(zhǔn) 確劃分的界限，從而不斷地產(chǎn)生新的分支學(xué)科。物理化學(xué)的研究在

2、各個方面的應(yīng)用越來越廣泛。 [1]物理化學(xué)是一門發(fā)展?jié)摿艽蟮膶W(xué)科！關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞:物理化學(xué)，發(fā)展，學(xué)科形成，前景物理化學(xué)是以物理的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立化學(xué)體系中特殊規(guī)物理化學(xué)律的學(xué)科。隨著科學(xué)的迅速發(fā)展和各門學(xué)科之間的相互滲透，物理化學(xué)與物理學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)在內(nèi)容上存在著難以準(zhǔn)確劃分的界限，從而不斷地產(chǎn)生新的分支學(xué)科，例如物理有機(jī)化學(xué)、生物物理化學(xué)、化學(xué)物理等。物理化學(xué)還與許多非化學(xué)的學(xué)科

3、有著密切的聯(lián)系，例如冶金學(xué)中的物理冶金實(shí)際上就是金屬物理化學(xué)。1 物理化學(xué)簡介 物理化學(xué)簡介1.1 建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科 建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科化學(xué)學(xué)科的發(fā)展經(jīng)歷了若干個世紀(jì)。而物理化學(xué)則是以物理的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，發(fā)現(xiàn)并建立化學(xué)體系中特殊規(guī)律的學(xué)科。[1]物理化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的理論基礎(chǔ)，它從物質(zhì)的物理現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，去探求化學(xué)變化的基本規(guī)律。[2]一般公認(rèn)的物理化學(xué)的研究內(nèi)容大致可以

4、概括為三個方面： 化學(xué)體系的宏觀平衡性質(zhì) 以熱力學(xué)的三個基本定律為理論基礎(chǔ)，研究宏觀化學(xué)體系在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶解態(tài)以及高分散狀態(tài)的平衡物理化學(xué)性質(zhì)及其規(guī)律性。在這一情況下，時間不是一個變量。屬于這方面的物理化學(xué)分支學(xué)科有化學(xué)熱力學(xué)。溶液、膠體和表面化學(xué)。 1.2 物理化學(xué)發(fā)展的新階段 物理化學(xué)發(fā)展的新階段化學(xué)體系的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以量子理論為理論基礎(chǔ)，研究原子和分子的結(jié)構(gòu)，物體的體相中原子和分子的空間結(jié)構(gòu)、表面相的結(jié)構(gòu)，以及結(jié)構(gòu)與物性

5、的規(guī)律性。屬于這方面的物理化學(xué)分支學(xué)科有結(jié)構(gòu)化學(xué)和量子化學(xué)。化學(xué)體系的動態(tài)性質(zhì)研究由于化學(xué)或物理因素的擾動而引起體系中發(fā)生的化學(xué)變化過程的速率和變化機(jī)理。在這一情況下，時間是重要的變量。屬于這方面的物理化學(xué)分支學(xué)科有化學(xué)動力學(xué)、催化、光化學(xué)和電化學(xué)。物理化學(xué)被認(rèn)為一門實(shí)驗(yàn)與理論并重的科學(xué)，基于物理理論的計(jì)算已成為化學(xué)不可缺少的組成部化學(xué)計(jì)量化合物。在實(shí)驗(yàn)中不但能控制化學(xué)反應(yīng)的慍度和壓力等條件，進(jìn)而對反應(yīng)物分子的內(nèi)部量子態(tài)、能量和空間取向

6、實(shí)行控制。 在理論研究方面，快速大型電子計(jì)算機(jī)加速了量子化學(xué)在定量計(jì)算方面的發(fā)展。對于許多化學(xué)體系來說，薛定諤方程已不再是可望而不可解的了。福井謙一提出的前線軌道理論以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子軌道對稱守恒原理的建立是量子化學(xué)的重要發(fā)展。 物理化學(xué)還在不斷吸收物理和數(shù)學(xué)的研究成果，例如 70 年代初，普里戈金等提出了耗散結(jié)構(gòu)理論，使非平衡態(tài)理論研究獲得了可喜的進(jìn)展，加深了人們對遠(yuǎn)離平衡的體系穩(wěn)定性的理解。2.4． 物理化學(xué)發(fā)展歷程總結(jié)

7、 物理化學(xué)發(fā)展歷程總結(jié)中國物理化學(xué)的發(fā)展歷史，以 1949 年中華人民共和國成立為界，大致可以分為兩個階段。在 30～40 年代，盡管當(dāng)時物質(zhì)條件薄弱，但老一輩物理化學(xué)家不僅在化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、膠體和表面化學(xué)、分子光譜學(xué)、X 射線結(jié)晶學(xué)、量子化學(xué)等方面做出了相當(dāng)?shù)某煽?，而且培養(yǎng)了許多物理化學(xué)方面的人才。 1949 年以后，經(jīng)過幾十年的努力，在各個高等學(xué)校設(shè)置物理化學(xué)教研室進(jìn)行人才培養(yǎng)的同時，還在中國科學(xué)院各有關(guān)研究所和各重點(diǎn)高等學(xué)校建

8、立了物理化學(xué)研究室，在結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、催化、電化學(xué)、分子反應(yīng)動力學(xué)等方面取得了可喜的成績。[7]從歷史上看，化學(xué)家史隨化學(xué)研究的深入而不斷吸納物理學(xué)成果來解決化學(xué)問題的。而且每次吸納物理學(xué)成果都都是化學(xué)進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。在實(shí)驗(yàn)和理論兩方面都是如此。[8]3 物理化學(xué)學(xué)科的發(fā)展前景 物理化學(xué)學(xué)科的發(fā)展前景物理化學(xué)是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以豐富的化學(xué)現(xiàn)象和體系為對象,大量采納物理學(xué)的理論成就與實(shí)驗(yàn)技術(shù),探索、歸納和

9、研究化學(xué)的基本規(guī)律和理論,構(gòu)成化學(xué)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)的水平在相當(dāng)大程度省反映了化學(xué)發(fā)展的深度。 隨著人們科學(xué)知識的不斷積累,科學(xué)認(rèn)識的日益深化和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),如新譜學(xué)方法、分子束和激光技術(shù)、巨型計(jì)算機(jī)和先進(jìn)計(jì)算方法等的應(yīng)用,使物理化學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)研究均進(jìn)入一個嶄新的發(fā)展階段?，F(xiàn)代物理化學(xué)發(fā)展的明顯趨勢和特點(diǎn)是,從宏觀到微觀,從體相到表面,從靜態(tài)到動態(tài)等。目前物理化學(xué)已在一定程度上能指導(dǎo)實(shí)踐,并在實(shí)踐中不斷得到豐富和發(fā)展。分子工程學(xué)

10、史當(dāng)今的熱門工程學(xué)，想要達(dá)到想宏觀工程學(xué)那樣的水平，顯然需要以下幾方面定量的化學(xué)知識和在原子分子水平上操縱微觀對象的能力。1 掌握物質(zhì)的性能與其分子組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系2 掌管化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的規(guī)律3 在合成和組裝中擁有在原子分子水平操縱微觀對象的能力為了實(shí)現(xiàn)分子工程學(xué)的設(shè)想，化學(xué)除了發(fā)揮自己現(xiàn)有的優(yōu)勢以外，還需要吸納物理學(xué)的成果。物理學(xué)向化學(xué)滲透，在無機(jī)化學(xué)方面更突出，而物理無機(jī)化學(xué)更應(yīng)該是吸納物理學(xué)新成果的前鋒。[9]總之，物理化學(xué)是一門發(fā)