第1章　緒論

1.1　物理化學的學科概念及作用

人類認識自然，改造自然，最先是從認識“火”，即燃燒現象開始的。從提出“燃素說”到“能量守恒及其轉化定律”，差不多經歷了兩個世紀，而物理化學就是在18世紀開始萌芽的。18世紀中葉，俄國科學家羅蒙諾索夫（1711—1765）最早曾使用過“物理化學”這一術語。到1887年，德國科學家奧斯特瓦爾德（1853—1932）和荷蘭科學家范霍夫（1852—1911）合辦的德文《物理化學雜志》創刊，從此，“物理化學”這一名稱逐漸普遍被采用。

物理化學是化學科學的理論基礎，是從物質變化的物理現象和化學現象的聯系入手，應用物理學的觀察、測量和數學的處理方法來研究p、V、T變化、相變化、化學變化等物質變化的普遍性規律的一門分支學科。

現代物理化學是研究所有物質系統的化學行為的原理、規律和方法的學科。涵蓋從宏觀到微觀性質的關系規律、化學過程機理及其控制的研究。它是化學以及在分子層次上研究物質變化的其他學科領域的理論基礎。對環境專業的學生來說，物理化學是一門重要的基礎課程，是除無機化學、分析化學、有機化學以外的一門專業基礎課程，同時又為其他專業課程的學習提供方法和理論指導，在基礎課程和專業課程之間起著承上啟下的樞紐作用。

物理化學研究的兩大規律是平衡規律和速率規律，這是物理化學的研究核心。

平衡規律：當系統的平衡態改變時，能量、體積和各物質的數量變化的規律。

速率規律：熱量、動量和物質的傳遞以及化學反應中各物質的數量隨時間變化的規律。

平衡規律和速率規律的研究方法如圖1-1所示。

圖1-1　平衡規律和速率規律的研究方法