1、物理化学的哲学思考,引 言,任何一门学科共同的特点：1）烦杂的基础理论内容都可以用通俗语言高度概括；2）科学领域之间都都存在相同的原理；3）有相同的哲学规律,引 言,我所学的东西离我的生活越来越远了科学家的注意力被看不见的微观世界和浩瀚无际的宇宙空间带得越来越远了尽管力不从心，我们还是要让科学成为大家一起参与、思考的学问,热 力 学 第 一 定 律,理论：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。所以：第一类永动机不可能制成。哲理：人绝不可能不劳而获！,热 力 学 第 一 定 律,理论：世间万物的形态、结构和运动都不过是能量的不同聚集
2、与转化形式的具体表现而已。 哲理：太阳底下没有新鲜东西。,热 力 学 第 二 定 律,理论：物体不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。所以，第二类永动机也是不可能制成。哲理：做事不可能一劳永逸,热 力 学 第 三 定 律,理论：当系统趋近于绝对零度（0K）时，系统为绝对完美晶体。而绝对零度不可达到。哲理：世事无完美。,熵,定义：可逆热除以温度。含义：标志热量转化为功的程度。是不能再被转化做功的能量的总和。是混乱和无序的度量。污染就是熵的同义词。是时间的箭头，换句话说，“熵将随着时间而增大”。,熵,哲理：你不可能不劳而获 任何收获总是要消耗一定能量的，没有付出就不会有
3、收获。而被消耗的能量，就不能再用来做功了。高楼夷为平地后，不可能自己再拔地而起；水从水坝上流到坝底，不可能自己再返回坝上。要想重新做功，就要消耗新的能量， 因为“熵”总是持续增加的。,熵,哲理：覆水难收 事物处于凝聚状态，就有了势能；一旦分散开来，就再也不能自动回到凝聚状态。餐具在使用中，由于磨损，金属分子不断离开餐具，最终“零零星星地散失在土地里”。虽然它们依然存在，但已不能作为成块的金属被有效地使用了。,熵,哲理：天网恢恢，疏而不漏 自然界虽然广大无边，但也从不疏漏。就是“每当能量从一种状态转化到另一种状态时，我们会得到一定的惩罚。这个惩罚就是我们损失了能在将来用于做某种功的一定能量。这就
4、是所谓的熵。”,熵,理论：熵增就是污染，包括一切环境污染和生态破坏。因为污染物都是物质或能量从聚集状态转为扩散状态而广泛分布于环境中，增加了混乱无序的程度。至于生态破坏或环境破坏都可以归结为生态结构或环境结构之有序水平的降低，也就是混乱程度的增加。,熵,思考：我们为世界环境能做些什么？低熵生活（低耗能，低污染 ）,熵增原理,理论：隔离系统自发过程是熵的增加混乱是世界最终的目的，也是动力，除了生命是负熵之外，其他都是无生命的熵增。哲理：隔离系统的理论能否用于整个宇宙理论的适用条件。现实：从人类大量使用不可再生能源和地球矿产物质的情况来看，我们的能源环境是相对封闭的，物质环境则是基本封闭的,生态伦
5、理,没有绝对的进步论（如生产力决定生产关系，随着生产力水平的不断提高，未来社会一定会更加美好）和绝对的退化论（如熵定律对人类生存环境远景的预测），人类的命运无论是好是坏，都取决于他们对自身、对他者、对环境的态度。人类在高扬其主体性的同时，也要看到其自身在自然环境中的相对性，自然环境是人类的母亲、人类的本源，人类在建立自身生活、生产秩序的同时，也要尊重自然环境的本来秩序。,世界末日,理论：热寂学说思考：科学界、伪科学界总有各种世界末日说，我们该如何面对？警钟长鸣活在当下不要成为及时行乐的借口,相 律,理论：f=C-+b b：在不定压，不定温，无其他限制条件时才为 2。哲理：也就是说物质的自由度和
6、外界的限制关系有直接的联系，所以，关系限制自由。,新相生成,理论：新相生成困难哲理：如同社会的改朝换代，历史的趋势，但变革往往受阻，需要强大推动力。,混 合,理论：液相混合物中任意组分化学势 B=(B,T)+RTlnaB含义：在等温等压下，溶液中1mol 组分B的化学势B等于1mol纯B时化学势(B,T) 加上由于溶液温度T与其在溶液中活度的共同影响项（ RTlnaB）。讨论：单独存在和在混合物中的差别原因：1）B的周围的环境发生了变化； 2）温度对 “差别”有影响。,混 合,哲理：内因为主，外因为辅因为有影响，所以独立时和混合时行为不同。,混 合,社会学举例 小明是80后的独生子女，描述小明
7、在家和在校不同环境下的能力（可认为是综合能量）。 小明在家里时是独生子女，即1mol纯组B，用(B,T)表示；当小明与大家形成一个集体（m个组成形成溶液），一个小明（1mol）的能力为B（类似于1mol组元B的化学势）。,混 合,在家和在校的差别和自身的情况（活度）及整个集团的状态（温度） 有关。 活度：浓度（集体 的大小）和活度系数 （被影响的程度，与 自身有关）。,社会学举例,理想模型、标准态,方法：抽象出完美的标准，评价现实与理想的偏差评价：这是认识的低层次阶段，忽视现实的复杂性。高级阶段应该尊重事物的自身特征，无分别。哲理：每人都是独一无二的，不要拿简单的头脑、世俗的眼光随意评价别人。
8、,理想模型、标准态,理论：活度因子，根据理想液态混合物或理想稀溶液对浓度的修正系数。思考：同样的事物，比较的标准不同，结果不同。,液体表面自发收缩,理论：表面受力不均、自由能高哲理：变革来自对现状的不满；越低越稳，要低调。,表面活性剂,结构：疏水-疏油的双端性特点结果：在油、水中都受排斥思考：内在不和谐，与环境就无法和谐。结构再认识：亲油-亲水的双端性特点应用：增溶作用思考：天生我材必有用、不要小瞧任何事物，不要判断,表面活性剂,理论：疏水-疏油的双端性特点，所 以在油、水中都受排斥，因此，定向排列、形成胶束。思考：首先自身努力，其次团队合作。,化学反应动力学,理论：能垒、最低能量途径、活化分子哲理：要努力,热力学-动力学,理论：反应方向、实际步骤哲理：要达到目标，首先方向要选对，其次找到合适方法,晶 型 转 变,南非的金刚石矿总是深深地埋在地壳深处，只有在那里才具备这样的高温高压环境，使石墨经过漫长的过程转变成金刚石。,希望你们成为金刚石！,其 它,每人想一个,祝大家学习愉快，考试顺利！,
