§0.2物理化学的目的和内容 人们对客观世界的认识不断朝着宏观和微观两个层次深入发展,所谓宏观 是指研究对象的尺寸很大,其下限是人的肉眼可见的最小的物体(约1m,上限 是无限的),所谓微观是指上限为原子、分子(下限也是无限的)。直到20世纪 80年代,人们才发现,介于宏观与微观之间的领域,即介观领域被忽视了。在这 个领域中,三维尺寸都很小的细小系统出现了既不同于宏观物体,又不同于微观 系统的奇异现象纳米系统就属于这个范围,1~100m的微小系统已经成为材 料学、化学、物理学等学科的前沿研究热点和相邻学科的交叉点。 在众多的学科分支中,当代最受人们重视的问题有:催化基础的研究,原子 簇化学的研究,分子动态学的研究,生物大分子和药物大分子的研究,这些领域 常被人们看作是化学的前沿阵地。 在大体了解化学的发展趋势和特点之后,使我们对物理化学在整个化学学 科中的地位和作用,更加有了明确的认识 §0.2物理化学的目的和内容 现代物理化学是研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科。 涵盖从宏观到微观与性质的关系规律、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。 化学与物理学之间的紧密联系是不言而喻的。化学过程总是包含或伴有物 理过程。例如,化学反应时常伴有物理变化如体积的变化、压力的变化、热效应 电效应、光效应等,同时,温度、压力、浓度的变化、光的照射、电磁场等物理因素 的作用也都可能引起化学变化或影响化学变化的进行。另一方面,分子中电子 的运动,原子的转动、振动,分子中原子相互间的作用力等微观物理运动形态,则 直接决定了物质的性质及化学反应能力。人们在长期的实践过程中注意到这种 相互联系,并且加以总结,逐步形成一门独立的学科分支叫做物理化学。物理化 学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手,来探求化学变化基本规律的 门科学,在实验方法上也主要是采用物理学中的方法。 切学科都是为了适应一定社会生产的需要而发生和发展起来的。不同的 历史时期则有不同的要求。化学已经成为一门中心学科,它与社会多方面的需 要有关。 作为化学学科的一个分支,物理化学自然也与其他学科(如生命科学、材料 科学等)之间有着密不可分的联系。这主要是因为物理化学是化学学科的理论 基础,它的成就(包括理论和实验方法)大大充实了其他学科的研究内容和研究 方法。这些学科的深入发展,已经离不开物理化学。 物理化学作为化学学科的一个分支,它所担负的主要任务是探讨和解决下