第1章　绪论

1.1　物理化学的学科概念及作用

人类认识自然，改造自然，最先是从认识“火”，即燃烧现象开始的。从提出“燃素说”到“能量守恒及其转化定律”，差不多经历了两个世纪，而物理化学就是在18世纪开始萌芽的。18世纪中叶，俄国科学家罗蒙诺索夫（1711—1765）最早曾使用过“物理化学”这一术语。到1887年，德国科学家奥斯特瓦尔德（1853—1932）和荷兰科学家范霍夫（1852—1911）合办的德文《物理化学杂志》创刊，从此，“物理化学”这一名称逐渐普遍被采用。

物理化学是化学科学的理论基础，是从物质变化的物理现象和化学现象的联系入手，应用物理学的观察、测量和数学的处理方法来研究p、V、T变化、相变化、化学变化等物质变化的普遍性规律的一门分支学科。

现代物理化学是研究所有物质系统的化学行为的原理、规律和方法的学科。涵盖从宏观到微观性质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础。对环境专业的学生来说，物理化学是一门重要的基础课程，是除无机化学、分析化学、有机化学以外的一门专业基础课程，同时又为其他专业课程的学习提供方法和理论指导，在基础课程和专业课程之间起着承上启下的枢纽作用。

物理化学研究的两大规律是平衡规律和速率规律，这是物理化学的研究核心。

平衡规律：当系统的平衡态改变时，能量、体积和各物质的数量变化的规律。

速率规律：热量、动量和物质的传递以及化学反应中各物质的数量随时间变化的规律。

平衡规律和速率规律的研究方法如图1-1所示。

图1-1　平衡规律和速率规律的研究方法