物理化學宏觀研究方法

① 初中物理化學常見的研究問題的方法有那些（例如轉換法，等效替代法什麼噠，每個最好給個栗子)感激不盡

② 物理化學的研究任務是什麼

物理化學的研究任務是

1、化學體系的宏觀平衡性質。 以熱力學的三個基本定律為基礎，研究宏觀化學體系(含有分子數目量級在10左右的體系)在氣態、液態、固態、溶解態以及高分散狀態的平衡態物理化學性質及其規律性。由於以平衡態為前提，時間不再是變數。屬於這方面的物理化學分支學科有化學熱力學、化學統計力學、溶液化學、膠體化學和表面化學。
2、化學體系的微觀結構和性質。 以量子力學為理論基礎，研究分子、分子簇和晶體的結構，物體的體相中原子和分子的空間結構、表面相的結構，以及結構與物性之間的關系與規律性。屬於這方面的物理化學分支學科有結構化學、晶體化學和量子化學。
3、化學體系的動態性質。 研究由於化學或物理因素的擾動而引起的體系的化學變化過程速率和變化機理。此時，時間是與過程密切相關的重要變數之一。屬於這方面的物理化學分支學科有化學動力學、化學動態學、催化科學與技術、光化學、電化學、磁化學、聲化學、力化學(以摩擦化學為代表)等。

③ 物理化學到底在研究什麼

理化學是使用物理的手段去解釋化學現象和過程的原因。他是一個基礎理論。物理化學中熱力學根本問題並不是為了關注能量變化，而是關注反應的自發性和方向限度問題。比如你設計一個反應和過程，你得確保它理論可行。憑什麼，憑借熱力學判斷。統計熱力學是試圖在微觀層面解釋宏觀過程。電化學是熱力學的一個應用，是專門研究化學電源和電解池系統的問題，表面上是能量問題實際還是關注電化學反應發生可能性，需要提供多大電壓促使反映發生，等等。判斷氧化還原過程是它最重要的應用之一。膠體與界面化學是一個應用很廣泛的分支。它主要在於研究新材料領域。很多不沾水的東西原理都是這方面，包括表面活性劑，溶膠凝膠合成。研究物質吸附的方式有助於研究解吸過程，降解過程，固定合成過程。化學動力學是在微觀層面上解釋反應的速率問題，一個反應可以發生不代表就可以用。反應幾百年跟不反應沒什麼區別。選擇合適催化劑，找到反應活性中間體，探究反應機理推廣到類似反應的開發設計。以及現在很新的分子穩態和分子反應動態學，飛秒化學。等等。結構化學關注分子過程的模擬，理論上的可能性。具體物質的結構和性質關系，意在改良結構提高性能。四大化學的基礎武斷地說都是物理化學。無機化學中的各種雜化，結構，各種反饋配鍵，配合物晶體場理論等等。有機化學中各種結構，共軛，反應機理，各種活性中間體，自由基化學，碳正離子化學本質都是物理化學。

④ 物理化學解決問題

21世紀物理化學的發展趨勢
現代物理化學是研究所有物質體系的化學行為的原理、規律和方法的學科。捅蓋從微觀到宏觀對結構與性質的關系規律、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。在物理化學發展過程中，逐步形成了若干分支學科：結構化學，化學熱力學，化學動力學，液體界面化學，催化，電化學，量子化學等。20世紀的物理化學隨著物理科學發展的總趨勢偏重於微觀的和理論的研究，取得不少起里程碑作用的成就，如化學鍵本質、分子間相互作用、分子結構的測定、表面形態與結構的精細觀察等等。目前看來有三個方面的問題：一是宏觀和介觀研究應該加強；二是微觀結構研究要由靜態、穩態向動態、瞬態發展，包括反應機理研究中的過渡態問題，催化反應機理與微觀反應動力學問題等；三是應該參與到復雜性研究中去，在物質體系中化學復雜性是直接關系人類生存與進步的，也是可以用實驗方法研究的。總之，留給21世紀物理化學家的問題甚多。

1.結構化學

結構化學研究從單純為了闡明分子結構已發展到研究物質的表面結構、內部結構、動態結構等。結構分析可藉助於現代波譜技術和衍射分析來進行，最直接的測定是晶體結構分析，它可分為兩類，即x-射線衍射分析和顯微成像方法。能「看到」原於的原子層次分辨的各種顯微技術將會給結構化學家提供有力的武器，來探索生物大分子、細胞、固體表面等的結構和變化。1982年諾貝爾化學獎得主A．Klug開創了「晶體電子顯微學」，並用於揭示核酸�蛋白質復合物的結構。這種三維重構技術使電子顯微鏡的視野從二維空間發展到三維空間。A．M．Cormack發明了X-射線斷層診斷儀(CT)用於醫學診斷，獲得1979年諾貝爾生理學或醫學獎。總之在結構化學領域隨著分析儀器和測定精度的日新月異，新型結構分析儀器的不斷推陳出新，結構化學在21世紀將會大展宏圖。生物大分子的結構研究過去主要依賴x-晶體結構分析做靜態研究。由於實際上它們都是在溶液中發揮功能，而且它們的結構是易變的，所以20世紀後期用核磁共振譜法研究大分子在溶液中的動態結構引起人們重視(R．Ernst,1991年諾貝爾化學獎)。催化劑研究推動了表面結構研究，用STM或AFM以及其他譜學方法研究催化表面的結構以及催化過程，也都有重要成果。

2．化學熱力學

這是物理化學中較早發展起來的一個學科。它用熱力學原理研究物質體系中的化學現象和規律，根據物質體系的宏觀可測性質和熱力學函數關系來判斷體系的穩定性、變化方向和變化的程度。1968年L．nsager因研究不可逆過程熱力學理論和1977年I．Prigogine因創立非平衡熱力學提出耗散結構理論而分別獲得諾貝爾化學獎，這標志著非平衡態熱力學研究取得了突破性的進展。熱力學第一、二、三定律雖是現代物理化學的基礎，但它們只能描述靜止狀態，在化學上只適用於可逆平衡態體系，而自然界所發生的大部分化學過程是不可逆過程。因此對於大自然發生的化學現象，應從非平衡態和不可逆過程來研究。21世紀的熱點研究領域有生物熱力學和熱化學研究，如細胞生長過程的熱化學研究、蛋白質的定點切割反應熱力學研究、生物膜分子的熱力學研究等；另外，非線性和非平衡態的化學熱力學與化學統計學研究，分子�分子體系的熱化學研究(包括分子力場、分子與分子的相互作用)等也是重要方面。

3．化學動力學

化學動力學是研究化學反應速率和機理的學科。其主要目的是闡明化學反應進行的條件對化學反應過程速率的影響，了解化學反應機理，探索物質結構與反應能之間的關聯。20世紀化學動力學有兩大突破：一是N.Semenov的化學鏈式反應理論，獲1956年諾貝爾化學獎；另一個是D．R．Herschbach與李遠哲的微觀反應動力學的研究，發展了交叉束方法，並應用於化學反應研究，獲1986年諾貝爾化學獎。再測是A．H．Zewail用飛秒激光技術研究超快過程和過渡態。由於這一貢獻，Zewail獲1999年諾貝爾化學獎。化學動力學作為化學的基礎研究學科將會在21世紀有新的發展，如利用分子束技術與激光相結合研究態�態反應動力學，用立體化學動力學研究反應過程中反應物分子的大小、形狀和空間取向對反應活性以及速率的影響，以及用飛秒激光研究化學反應和控制化學反應過程等。

4．催化

催化劑是化學研究中的永久的主題。催化是自然界存在的促進化學反應速度的特殊作用，生物體內產生的化學反應均藉助於酶催化。生物催化如此定向、如此精確地進行著，至今人們還難於模擬酶催化反應。催化劑是一種加速化學反應而在其過程中自身不被消耗掉的物質，它可使化學反應速度增大幾個到十幾個數量級。只要有化學反應，就有如何加快反應速度的問題，就會有催化劑的研究。在化工生產(如石油化工、天然氣化工、煤化工等)、能源、農業(光合作用)、生命科學、醫葯等領域均有催化劑的作用和貢獻。

根據催化劑的物理和化學性質，可將其分為以下幾類。

(1)多相催化 這類催化劑是固體材料如分子篩、金屑、金屬氧化物、硫化物等。催化反應發生在固-氣相的界面上，大部分化學工業流程均為多相催化，如合成氨、石油催化裂化等。

(2)均相催化 這類催化劑通常是含有金屬的復雜分子，催化反應在氣相或液相中進行，催化劑和反應物均溶解於氣相或液相中，如烴烯聚合，茂金屬催化等。

(3)光催化 吸收光能促進化學反應，如光合作用。

(4)電催化 利用化學方法使電極表面具有催化活性。

(5)酶催化和仿酶催化 酶在生物體內起著重要的催化作用，同時酶也可用於工業生產，如用酒麴造酒。酶是一種高分子量的蛋白質，天然酶的結構測定以及催化活性與機理研究是21世紀催化研究的前沿領域，也是一項十分復雜和棘手的工作，有待各個學科交叉(化學、物理和生物)配合研究和儀器與方法的創造。

模擬金屬酶是模仿酶的活性中心，即模擬其中某些活性氨基酸與金屬的配位設計合成配合物，形成配位催化，以簡化和模仿酶催化過程。由於酶的結構十分復雜，搞清楚酶催化過程，決非短期研究能解決。但酶活性中心的結構信息引起人們的關注，企圖仿照天然酶人工製造化學酶。這是設計和合成新催化劑的一個新途徑。如不對稱催化氫化的手性催化劑就是利用銠或釕的手性配合物，使脫氫氨基酸催化氫化成光學活性的a-氨基酸，其對映選擇性與酶催化的結果可相比美。模擬酶催化領域在21世紀將會有重大突破。

在20世紀，盡管化學家們研製成功了無數種催化劑，並應用於工業生產。但對催化劑的奧妙所在，即作用原理和反應機理還是沒有完全搞清楚。因此科學家們還不能完全隨心所欲地設計某一特定反應高效催化劑，而要靠實驗工作去探索，以比較多種催化劑的性能，篩選出較好的催化劑。所以研究催化劑及其催化過程的科學，還將進 一步深入和發展。用組合化學法快速篩選催化劑將是21世紀的重要研究課題。

5．量子化學

20世紀量子力學和化學相結合，對化學鍵理論和物質結構的認識起著十分重要的作用，量子化學已經發展成為化學以及有關的其他學科在解釋和預測分子結構和化學行為的通用手段。20世紀中量子化學曾經將化學帶入一個新時代。在這個新時代里實驗和理論能夠共同協力探討分子體系的性質。如從1928年L．C．Pauling提出的價鍵理論，R．S．Mulliken的分子軌道理論，到H．A．Bethe的配位場理論，R．B，Woodward和R．Hoffmann的分子軌道對稱守恆原理，福井謙一的前線軌道理論，一直到1998年諾貝爾化學獎得主W．Kohn的電子密度泛函理論和J．A．Pople的量子化學計算方法和模型化學(Model Chemistry)。這一發展過程整整化了70年的時間。縱觀量子化學發展的歷史過程，不難看出，只有量子力學基本原理和化學實驗密切結合，量子化學的理論研究才能不斷出現新的突破和開創新局面。現在根據量子化學計算可以進行分子的合理設計，如葯物設計、材料設計、物性預測等。20世紀中有人預見以量子化學為基礎可以解決和認識化學實驗中的所有問題。但是目前尚未形成研究分子層次的統一的理論，對許多化學現象和問題還不能用統一的理論來歸納、理解和認識。如分子的平衡性質和非平衡態，反應的過渡態和反應途徑，分子-分子體系的相互作用等，都有待於從化學實驗結果提高到理性認識。能否出現化學的統一理論，將有待於化學家們的創造和努力。

⑤ 物理化學主要研究哪種系統

物理化學主要目的是學習和掌握化學熱力學和化學動力學等基本知識，培養學生對物理化學基本原理的分析能力，以及應用這些基本知識解決在材料合成、性質和結構方面問題的能力。
物理化學定義：物理化學是應用數學、物理學的原理和方法，研究化學變化普遍規律的科學。具體而言：物理化學研究物質體系發生p、V、T變化，相變化和化學變化過程的基本原理，主要是平衡規律和速率規律以及與這些變化規律有密切聯系的物質的結構及性質(宏觀性質、微觀性質、界面性質和分散性質等)。

⑥ 物理化學到底在研究什麼為什麼它這么難學

物理化學是使用物理的手段去解釋化學現象和過程的原因。他是一個基礎理論。
物理化學中熱力學根本問題並不是為了關注能量變化，而是關注反應的自發性和方向限度問題。比如你設計一個反應和過程，你得確保它理論可行。憑什麼，憑借熱力學判斷。統計熱力學是試圖在微觀層面解釋宏觀過程。
電化學是熱力學的一個應用，是專門研究化學電源和電解池系統的問題，表面上是能量問題實際還是關注電化學反應發生可能性，需要提供多大電壓促使反映發生，等等。判斷氧化還原過程是它最重要的應用之一。
膠體與界面化學是一個應用很廣泛的分支。它主要在於研究新材料領域。很多不沾水的東西原理都是這方面，包括表面活性劑，溶膠凝膠合成。研究物質吸附的方式有助於研究解吸過程，降解過程，固定合成過程。
化學動力學是在微觀層面上解釋反應的速率問題，一個反應可以發生不代表就可以用。反應幾百年跟不反應沒什麼區別。選擇合適催化劑，找到反應活性中間體，探究反應機理推廣到類似反應的開發設計。以及現在很新的分子穩態和分子反應動態學，飛秒化學。等等
結構化學關注分子過程的模擬，理論上的可能性。具體物質的結構和性質關系，意在改良結構提高性能。
四大化學的基礎武斷地說都是物理化學。
無機化學中的各種雜化，結構，各種反饋配鍵，配合物晶體場理論等等。
有機化學中各種結構，共軛，反應機理，各種活性中間體，自由基化學，碳正離子化學本質都是物理化學。
分析化學中判斷滴定是否可行的條件，絡合常數不都是化學平衡常熟么，氧化還原滴定中需要用到電極電勢。包括儀器分析中的原理部分都是物理化學和物理的知識。
不客氣地說，不懂物理化學，化學水平就是停留在中學只知道是什麼的階段。物理化學就是專門解釋為什麼的問題。
當然你說無機有機分析不都介紹了么，但是那是粗略的或者定性解釋，物理化學讓這些東西系統化。
結構化學源自於物化，但是它的理論很多足夠構建一個新的體系才分離出來，但還是物理化學的內容。

⑦ 物理化學的研究方法有哪些

生物化學的原理和研究方法都應用於哪些領域 20世紀後半葉生命科學各領域所取得的巨大進展,特別是分子生物學的突破性成就,使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化.很多科學家認為,在未來的自然科學中,生命科學將要成為帶頭學科,甚至預言21世紀是生物學世紀,雖然目前對這些論斷還有不同看法,但勿庸置疑,在21世紀生命科學將繼續蓬勃發展,生命科學對自然科學所起的巨大推動作用,決不亞於19世紀與20世紀上半葉的物理學.假如過去生命科學曾得益於引入物理學、化學和數學等學科的概念、方法與技術而得到長足的發展,那麼,未來生命科學將以特有的方式向自然科學的其他學科進行積極的反饋與回報.當21世紀來臨的時候,一些有遠見的科學家、思想家與政治家將日益嚴重的諸多人類社會問題,如人口、地球環境、食物、資源與健康等重大問題的解決,莫不寄希望於生命科學與生物技術的進步.

⑧ 物理化學方法

物理化學方法就是根據物理化學的基本理論，通過吸附、沉澱、氧化還原等過程去除地下水中污染物的方法。其中包括活性炭吸附法、臭氧分離法、泡沫分離法、電解法、沉澱法、中和法、氧化還原法等。這些方法不僅可以用於處理抽到地面來的被污染的地下水，也可用在含水層中對污染的地下水體進行凈化，以降低地下水的污染程度。

在已污染的含水層中打若干凈化井，根據污染物的化學特徵，在井中投入一定量的化學物質使其發生預期的物理-化學作用。例如埋藏淺的潛水含水層常含有一些有機腐殖質，使地下水發出一些異味和臭味，如果給凈化井中投入漂白粉，則可起到消毒、去味、除臭的作用。在鐵、錳離子含量較高的含水層中，可以注入石灰水溶液，能明顯起到除鐵、錳的作用。離子交換技術也可應用在地下水含水層的治理中，在硬度、鹼度較高的地下水體中，通過凈化井投入Na型交換劑可使水的硬度大大降低，若使用氫離子交換劑可使鎂、鈣、重碳酸根同時除去，從而達到硬水軟化、脫鹼的作用。也可將粒狀活性炭投入凈化井中，使某些有害物質被吸附。