如何學好物理化學呢？

01-13

這學期學物化，看書感覺太無聊了，廢話一堆，而且很多原理都看不懂，怎麼辦？

推薦你一本神器。下載地址已更新。

《物理化學學生筆記》作者：Eric Wesley

全新下載鏈接：鏈接:https://pan.baidu.com/s/1b9VZae 密碼:mmss

該冊子中的公式推導邏輯性很強，對各個原理的歸納總結鏈接: 也很到位，實為爾等學渣入門首選。

下載：3800次，點贊600次，原則呢~~

需要天津大學版本物化手寫筆記的可以關注並私信我哦~

如果你也愛化學，歡迎關注我們的公眾號：先進材料快訊。謝謝啦！

http://weixin.qq.com/r/cyrp8eLE4L_fraaS939h (二維碼自動識別)

「有機物化，必有一掛」 這大概是作為一個武大學子在本科時一定會聽到的一句話吧。

然而事實是，有些時候，學習一門知識往往沒有你想像中的那麼困難，套用我導師的一句話「學習一門科目最困難的事就是發現學習它本身並不困難」。而我在這裡大概講述一下怎麼才能發現「學習物化並不困難」

我還想要提出一點，學好物理化學不等於考好物理化學，考好了物理化學也不等於學好了物理化學，我的回答是基於學好物理化學的，而不是考好物理化學的，關於如何考好物理化學，請樓主另外提問。

1. 不同版本教材的通讀與對比

物化在國內基本上比較通行的教材是南大傅獻彩版。該作的作者傅老已於2013年去世。而我所讀過的另一個版本是武漢大學版的。由於在美國讀研究生要當Physical Chemistry的TA，最近剛讀過Atkins的Physical Chemistry。值得注意的是，Atkins的物理化學在國內是有影印版出售的，售價大約是80人民幣，比原裝進口便宜了很多。

中立客觀的說，武漢大學版的物理化學課本是在結構編排上相對簡單的，而Atkins的物理化學則是最為困難的一版。這是基於知識難度上的，而就語言表達而言，反過來確實是恰當的。然而這並不是要求你讀多版教材的原因。其真實原因在於：

a. 課本上有錯誤。無論是外語版還是國內版，無論是武大版還是南大版，在描述同樣的理論時由於筆者本身的筆力有限，所處時代的理解差異，其對於理論的描述或多或少存在理解上的缺陷與錯誤，如果你的邏輯足夠縝密，你可能可以在閱讀時自我發現，但如果你缺乏這方面的鍛煉，對比多版教材是有利於你建立對於理論的認識的。而更令人沮喪的是，由於物理化學的公式推導繁複，筆者極易發生筆誤與typo，這導致一部分結論性質的公式都有可能是錯誤的，這對於哪怕是想要通過背公式進行學習的同學是災難性的打擊。

b. 交流需求，是的，就是交流需求。比如樓上關於離域子和定域子的描述，我基本是在學習物理化學過程中沒有聽說過的。由於翻譯等問題，以及作為一個化學狗遲早要遇到的文獻閱讀問題，很多時候，一些概念的描述詞語存在差異，這個時候你必須熟練掌握不同辭彙才能正確的與不同的人進行溝通，不至於出現一個人說出一個概念，另一個人一臉懵逼的結果。

c. 課程的設計思路。坦白講，我一向是覺得物理化學的課程設計是很重要的，明白了一門課為什麼這麼設計，才能真正去理解這門課該怎麼學習。不同的課程教材是有不同的設計思路的，大體來說，物理化學細分下來主要是兩個部分，化學熱力學與化學動力學，而武大版還在後面增添了電化學、表面化學的部分知識，然而核心在於：無論課程設計是如何的，在每個版本的教材里，都有這麼設計課本的道理。而你要做的，就是通過通讀課本了解到這門課為什麼在邏輯順序上需要這麼教授才使得知識具有連貫性。

2. 知識概念的關聯與壓縮

是的，我要說的是，千萬不要試圖去記憶每個公式的每個應用條件和適用範圍。而要學會明白每個公式的來源由此壓縮自己需要記憶的內容。

基本上，作為推導國內本科物理化學的基礎，你只需要知道「全微分展開以及微分的換元變換」的基本形式，就足夠你進行絕大部分的物理化學公式推導了。而就統計熱力學這一章節而言，絕大部分的公式其實「你還不具備推導它們的能力」，並且大部分國內物理化學課本對此語焉不詳。而到了化學動力學裡，你大部分時候並不需要真正意義解「多元微分方程」，而只需要通過換元把他們都變成簡單的「一元微分方程」而已。以上是你要明白的，並不複雜的微積分知識與基礎。至於複雜的數學推導，請你在學習物理化學進階課程的時候再考慮吧。

有了以上的基礎，那麼這個時候你就可以開始進行」物理化學的自學習」了。我以宏觀化學熱力學為例簡單說明一下「什麼叫知識概念的關聯與壓縮」

大家都知道熱力學第一定律，也就是能量守恆定律，注意的是此時我們討論的只是機械功。而一個體系的能量 (U,internal Energy) 變化主要由兩個部分決定，其一是熱耗損也就是熱量變化Q，其二是做功，也就是W。簡單來說，你會很容易就發現，當你想要變換一部分能量的時候，你往往是希望它往你希望的方向發展，也就是做功，然而其相應要付出的代價就是能量的轉換存在熱耗損，也就是Q。由此熱力學第一定律的公式得以給出：

(1) dU=dQ-pdV (p是常數）(注意這個地方既有-pdV也有+pdV兩種記錄方法，所定義的物理含義是有差別的，這在不同教材里，根據作者習慣差異會有不同,同時，由於Q不是一個狀態量，所以嚴格意義上來說，dQ不是一個標準的記法，我們應當用deltaQ.）

所以什麼是第一類永動機，就是「能量都不守恆的永動機」

緊接著，人類開始試圖減少熱耗損，是的，也就是讓dQ=0.如此一來，我們對於能量的利用率達到了100%。同時，在美好世界的幻想里，如果能夠將做功之後的部分再重新轉化回內能里，我們獲得了一種新型的「第二類永動機」，也就是「能量守恆且能夠循環的永動機」。但是現實是骨感的，熱力學第二定律應運而生，告訴我們能量不可能百分百轉化，而導出一結論的限制因素就是熵,S, (entropy)，熵的不斷增加是宇宙發展與演化的必然趨勢。

(2) dS=dQ/T (T 是常數), 或者說d(TS)=dQ

於是，結合(1),(2)，我們有了一個十分重要的核心公式（注意，凡是沒有加黑的公式，都不是需要記憶的公式）

(3) dU=TdS-pdV (T,p是常數）

而這一公式的關鍵在於：它成功用狀態量表述了關於內能U的等式，而使得內能U在數學上是被確定路徑的函數。說人話就是：從此以後U是可以被直接計算的，而不需要再考量過程了！然而，你之所以知道這些，只基於你明白哪些是狀態量，哪些是過程量。

之後，由於我們的研究對象叫做「化學熱力學」，所以說我們開始思考絕大部分的化學反應，在自然界里，都是在恆壓狀態下進行的，而dU受到體積變化的限制，這使得我們很不開心！由此科學家們定義了一個概念叫做焓，H，(enthalpy).

(4) H=U+PV。當然，如果你想要使用更加嚴格一些的推導方法，你會發現由公式(1)我們有

dU=dQ+dW=dQ-d(pV)，當我們寫作dU=dQ-pdV時，就已經預設了這一反應過程是恆壓的。

如此一來，當我們只想知道一個化學反應的熱效應時，我們移項可以得到

dU+d(pV)=dQ, d(U+pV)=dQ, 所以說 dH=dQ. 在只存在機械功時，嚴格相等。

之後，我們將d(pV)作全微分展開，會得到d(pV)=pdV+Vdp (5). (d(xy)=xdy+ydx)

結合(3),(4),(5)，我們有

(6) dH=TdS+Vdp. (T,p是常數）

當然，我們不僅僅想要獲得一個化學反應的熱效應，我們還想要知道一個反應是不是自發進行的，也就是他這一反應的dS(universe)是不是大於零的。對於我們發現了兩件事情。

(a) dH=dQ,(只存在機械功時)，這個時候dS(surrounding)=-dH/T. 同時, dS(system)已經在dH的等式中，此時我們只需要將

-dH/T+dS=dS(universe)&>0→-dH+TdS&>0→dH-TdS&<0→d(H-TS)&<0→dG&<0

此時，我們有

(7) G=H-TS. (吉布斯自由能，Gibbs Free Energy)

同時，借用同樣的全微分方程，我們有：

(8) dG=-SdT+Vdp

同時，我們同樣可以定義另一個函數 F=U-TS，由此我們有

(9) dF=-SdT-pdV (F在部分課本上寫作A，是亥姆霍茲自由能， Helmholtz free energy）

那麼，這兩個函數到底有什麼差別呢？

在吉布斯自由能的定義式中，其描述的是一個恆溫恆壓系統，而亥姆霍茲自由能則描述的是一個恆溫恆容系統。這是由於吉布斯自由能的推導過程中，我們採用了dH,而dH要求T,p是常數，而對於V沒有任何要求；而在亥姆霍茲自由能的推導過程里，如果你要進行嚴格的推導，會發現你相當於在Gibbs自由能中減去了機械功的貢獻。（G=H-TS=U+PV-TS=F+PV)。因此其自發判據當且僅當PV對於這一部分的貢獻為0時有效，也就是說-pdV=0時，此時要求體積是常數。

至於後面常用的一些方程關係，例如麥克斯韋關係式，熱容的定義式，恆容、恆熵、恆溫、恆壓、卡諾熱機、等焓等關係，都是基於以上幾個重要公式的數學推導，將所處情景的狀態函數設置為常數或變數進行的關係求和。

所以，宏觀化學熱力學並沒有什麼想像中的那麼難，你只需要理解清楚所處的情景後進行簡單的數學推導就可以了。

3. 建立合理的物理化學思路

什麼樣的思路是合理的，是的，我並沒有說正確的。當你能做到以上這些的時候，你已經能夠掌握絕大部分的基本物理化學學習思路了，但是後面的思路只存在合適不存在正確，因為每個人都有適合自己的思路啊。

1) 你的思路應該是符合邏輯推演的，或者說至少不能是反邏輯的

2) 你的思路應該是建立在理解的基礎上的，而且最好能夠理解清楚背後的物理模型的意義

3) 如果可能,你的思路最好是建立在人們對於一些事物看法的演繹順序上的，這可以大量的節省你的時間。

以上

最近上知乎發現很多人要拍物化筆記。。。在這裡說明下，物化離我距離比較遠，有什麼問題我基本能忘得也就忘了。至於筆記借給了考研的學生。等最近送回來會考慮上所有的圖。

物理化學思維導圖筆記一

http://zhuanlan.zhihu.com/p/22787610

下面就簡單講下這種思維導圖的筆記是如何構建的？因為確實很多人線上線下問。

首先肯定是學完了構建的，你不能沒學完你能把所有知識點構建一個思維導圖。

然後就以熱力學第一定律為例子吧。首先你要知道這一章的核心是什麼。其實就是△U=Q+W,因為熱力學的本質是解決自發問題的，而△U也是連接這個核心的。

那就牽涉到兩個問題，如何求W和如何求Q，也就是物理化學這一部分的所有內容。求W的話給出了五種情況，詳見圖。Q呢就引出了Qv和Qp兩個概念和熱容的概念。進而產生△H的概念。而Q的求法根據T,p,V的變與不變就有了很多求解情況。解決這個問題以後就考慮了理想氣體和實際氣體的兩種特殊情況。就有了節流過程。最後的卡諾循環相當於對熱力學第一定律做了一個應用。

而卡諾循環的真正意義在於下一章熵的概念的引入。熵的引入帶來Gibbs函數的引入等等。

多組分熱力學中化學勢的概念其實還是圍繞在△G上，不過用μ做了簡化。其實公式只有一個μ=μo+RTlna（μ0指的是標準），公式的區別就在於a的表達不同，對於氣體用壓強，對於溶液用什麼，對於理想液體混合物用什麼。僅此而已。

相圖其實就是一個具體的應用。你可以覺得它獨立了，其實平衡時μ是有關係的。

電化學無非還在討論一個問題就是△G的自發問題，不過用了一個電池中更直觀的E來表示。通過能斯特方程溝通。

膠體與界面化學難道不也是△G的問題么，不過是表面自由能和表面功。

到了統計熱力學好了你可以變換一個思考方式了。、

進入化學動力學部分又換了一種思考。它本質上就是弄清楚反應的速率問題。沒有什麼系統，重點就是知道那幾個假設推導出正確的動力學方程。

而已。

=====================================================================

更新

整理以前資料的時候翻到了以前物化筆記本。很薄，其實物化這種東西學懂了就可以自己做一套精簡的筆記。教材啊什麼都是參考書了。

（圖片請勿轉載，謝謝）

--------羞恥分割線-------------------

額.....覺得有幾點值得思考下：

1.有沒有必要看英文教材。答案是有。前提是英文水平過硬還有時間。建議初學者看英文教材。因為中文教材編的太複雜了，中文教材慣用抽象語言，寫一堆高端大氣的文字和公式。把書編的越來越難。但是英文教材就很好啊，像阿特金斯的物理化學（版權問題不敢上傳），Levine的版本適合有一定結構化學基礎的（但是這本書從微觀角度的闡釋也很精彩，不過沒時間認真看）。英文教材的形象化非常有助於理解，讓你覺得學科沒有脫離現實的趕腳~

2.高數學不好對物理化學的學習有多大影響。我覺得這個問題取決於你學習物理化學的目的是什麼。如果是你打算從事計算化學，原子分子物理方向的科研。那麼建議你至少高數得紮實，數學物理方法要了解，量子力學要學而不是僅限於結構化學。但是隨著計算機技術的發展，複雜的計算早已交給軟體進行。而對於大多數化學專業學生而言，學習物理化學的目的僅僅是學習這門課，為今後的科研工作提供指導。那麼這時候高數就顯得不是特別重要（不是說連簡單微積分都不會啊，簡單微積分，微分方程等基本高數還是要會啊，只是不用過度糾結那些複雜的東西）。物理化學是數學，物理為工具去解決化學問題的學科，要不你直接去上物理學院的熱力學和統計物理就好啊。所以本質是化學問題。數學過程思路為主，計算為輔。了解每個公式的適用條件，物理意義更加重要。我想很少有學結構化學的學生去專門推到Schrodinger方程吧，去求解R方程吧。這部分內容完全是留給學有餘地的學生學習的。就算是有某知名高校確實上了這個解析過程的，也不會考試的時候考你推導一遍。關鍵是如何把它運用到化學問題上。

3.統計物理初步這部分內容可以說是物理化學除了結構化學內容意外數理運算最高的一部分了。這時候選參考教材很重要，不要看一點這本書上的看一點那本書上的。南大的經典教材使用的是傳統Bolzmann分布演算法，武大用的是系綜的高斯方法。所以學的時候完整看完一種再去學習其他的。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

物理化學是，你做大題目，可能覺得一般般，大題目考得東西一般很清晰，離不開相應的幾個常用公式。但是你做選擇填空的時候，才是考查你是否真正理解的時候。

學習物理化學，一定要看推導，但不需要你會推導。即使不是特別重要，你也要看，看人家的思路就好。物化的公式推導不會很複雜，但是它會給你複習一遍高數和普通物理。同時，比較方便你去背公式！

學習物理化學，決不能像學習其他課一樣只看重點。要想完全理解物化，一定要看的很細很細。而且要思考，你所認為的廢話很多都不是廢話，你不理解說明你根本就不理解那些廢話在表達什麼意思。很多物化的結論相當具有改一個字就完全不一樣的邏輯功效。特別注意每個公式的使用條件。概念理解是物理化學學習的最基本的。

然後是刷題。刷經典的例題就好。不要一拿上來就做。看一眼有沒有思路，有了看答案，看看和自己想的一不一樣。一樣看看細節對不對。不一樣自己用自己的想法算一遍看看問題在哪，是很難算還是中途某個量沒法求解還是都可以。沒有思路的一定要去理解。

朱文濤老師的物化視頻確實不錯。值得看看。

參考書的話，教材必然去看南大傅獻彩的，很細很細。教輔的話南大學習指導，中科院考研資料都可以看看，教輔這東西關鍵是自己喜歡就好。

要是有能力可以看看國外教材，估計時間不怎麼夠，無所謂的。

看不懂說明不是廢話，想學好第一步是糾正態度

當年專業材料化學大二時候學的物理化學，考研時候物化一科得了142分不知道有沒有資格談談經驗

其實物理化學如果有點無機化學基礎，從理解的解讀來講還是很簡單的，化學每章就那幾個公式，抓住了精髓其實就那麼一回事

我當時的學習方法是，首先自己看一遍，天津大學的簡明版和高教版都看看，還有付獻彩版的，以及國外影印版。自己認為重要的做一份筆記，老師上課講的時候你會感受更多的內容，平時複習完一章就把課後題做完，也可以多找幾本來練練，等期末的時候就簡單了，把自己筆記中你認為最有用的那些再摘出來看兩遍基本期末得個85不是什麼難事

本人應用化學專業，物化使用的是天大教材，上冊考了78分，在專業里排第二名，下冊考了88分，忘記第幾了，但也屬於高分。因為我們老師要求異常嚴格，我們的考試題難度遠遠超過一般院校的考研難度。我考研的時候物化考了137，也算不錯的分數了。

我
自己的經驗來說，絕對是看書，我覺得物化是四大化學裡面最有邏輯的一門，不和無機有機分析似的各章節獨立性很強，單獨拿出來也能看懂。我個人認為物化書是
最有意思的一本書，尤其是天大上冊，簡直分分鐘知識點都是串聯起來的。題主一定要學會自己推算公式，其實裡面用到的微積分知識還是非常少的，來回用那幾個
微積分公式，但是你如果自己能把公式推導出來對物化的理解就完全不一樣了。我自己看過南大教材，覺得只要把天大搞紮實了，南大也就好理解多了。兩個版本的
區別我覺得就在數學上。我自學過MIT的熱力學和動力學部分，覺得那麼大牛的院校也就和咱們的知識差不多，他們的教授還沒我們老師講得好。哈哈。。。

說
歪了，總之呢，如果想真的學好。一定要看書看書在看書，看不下去就從最簡單的公式開始推導，推導著推導著你就有興趣了。。。天大的物化整個邏輯就是從宏觀
到微觀的解釋化學反應。或許等你整本書都學完了就能更好的理解了。如果是想考試通過，那就刷題，每個公式用十遍，考試之前再把公式背下來，上考場就用，肯
定能過。。。畢竟最常考的公式還是有數的。。。

題主加油哇。。。

我一個本三女生，剛學了一個學期的物化，很榮幸我們和學校對面的一本學校一樣的老師，剛開始也覺得東西很碎，向老師諮詢過上課她用的PPT，感覺和課本上內容大都一致，也去圖書館借閱過解析但感覺和書上的例題大差不差，所以以我個人的習慣來說，上課認真聽課後做習題更容易理解，而且公式的總結也很重要，這是我們老師給的公式總結，只是上冊可能對你們有用http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3534543344uk=2894102649

下冊的忘了更，不好意思http://pan.baidu.com/s/1hrVyEMg

看不懂自然會無聊的。看不懂一般來說1 自己基礎不夠，物化很基礎，不過數學打基礎。 2 書不好，以前有位老師和我說，好的教科書是越看越明白，越看越舒服的，越厚的書越好，這句話有一定的道理。 3 沒有主動去理解，看書的時候寫讀書筆記是個好辦法。

淚目。

一定要從最基本的弄清楚。

推薦清華大學朱文濤的物化公開課。

百度網盤可以找到，還有他編的《物理化學中的公式與概念》。

先學好數學

真的是神器一樣的存在。。。公式限定條件或是例題解析都無比細緻。。。

我推薦《物理化學思考題1100問》

不好意思我真是沒忍住要說一下最高票答案。。。

在所謂離域子和定域子的定義都反了。。。

我在評論里反饋，然後反饋失蹤了。

其他對不對不知道，剛學。。。

還有不要別人一分享你們就鼓掌好么。。。萬一是錯的呢。。。

什麼預習、聽課筆記、課後作業和查漏補缺教材的緒論部分應該都是有提過的、教材的學習方法大多不會騙人、但是也確實過於枯燥乏味、

物理化學早期作為理論化學的稱呼也能體現出這一點、理論嘛、總是由許多複雜的公式組成的、可是苦中作樂也是一種好的品質啊、比如說到依數性我第一個想到的是我的膀胱、可能比較低俗但是它確實是一個半透膜啊、這對於滲透壓的記憶能起到幫助、然後再聯想航海上並不用膀胱作為半透膜來獲取飲用水是因為膀胱的強度不夠、至於工程上的海水過濾用什麼我並沒有興趣、重要的是我的膀胱為理論向工程的飛躍提供了可能性、這個是我個人對於一些概念記憶的方法

其次是公式、我數學底子並不好、所以很多公式我都是每天在紙上默寫一邊、確定自己能記住之後才會去課本上對應其推倒過程慢慢看、對於解題我個人的方法也是那種很笨的方法、先些原始公式、然後把題干所給具體條件帶進原始公式、本科物理化學沒那麼複雜的啊、如果絕熱抗恆外壓的公式不適用於絕熱抗恆外壓過程那任何公式都解不出題目了、

最後總結一下我的觀點：一、笨方法未必不是好方法、二、重要的不一定是簡單的、簡單的一定是重要的、

優酷上有朱文濤老師的講課視頻、十分細緻

其實四大化學中，最喜歡物化，最不喜歡有機。感覺物化邏輯性較強，好多結論都是推導出來的，你只要理解推導過程，就很容易記住了。開始的時候多看書，能把書認認真真看三遍（不是那種一目十行的看，而是走心的看，重要的公式自己要推導一遍），期末考80以上不成問題。考研的話在此基礎上，多做點習題，加強下。

物化給文科生最大的感受……

我是學渣，很多年前學習物化時有這樣一種感覺，好像理論知識我是懂了的，但是具體到邏輯公式推導時，又好像不太懂了，直到多年後上知乎看到這道題時，我恍然大悟，其實我是真沒懂，只是鸚鵡學舌，會做題而已，我相信大部分人都是這樣的，以為自己懂了！（PS：我物化考試都是95+，而且沒怎麼做題練習過。）

正在慢慢嘗試著做思維導圖

(不定期更)

考中科院物化乙，用過的書：南大教材，天大教材，朱文濤教授的教材程蘭征的教材天大學習指導，華科出版的配套南大教材的學習指導習題解答，沈文霞教授出版的考研指導，還有那個概念辨析。

到現在我覺得總結出一些了。基本上無論是什麼要求，只要你說的是物理化學這門課，必須要有足夠的時間和精力。然後，先拿南大教材和華科出版的習題解答，一章一章做。南大教材非常非常全。除了星號之外所有部分都學，全書所有部分前言序言都要看，沒有廢話。按照書里說的方法學習。這是最好的中文教材給了最適合自學的方式。完成一遍基本就可以認為物化學個大概了。期間適當總結公式。最重要的一點是，物理化學終究是化學，從頭到尾都是從語言上把握公式，而不是從數學語言符號把握公式。

之後進一步的學習，先是徹底吃透南大教材。要知道這只是基礎物理化學而已。沈文霞的考研指導有一定價值，然而考研依然是南大教材加華科出版的指導。重複做2-3遍後，看范崇正概念辨析。這個就難了。之後可以看研究生階段的相關教材。

首先你要有較好的高數功底，如果沒有，就把大一的高數課本看看。我不建議上來就學南大版本，高深公式太多，容易灰心。你可以先從天大的學，打好基礎。如果想深入就學習南大版本，順帶學習外國教材。沒有毅力你還是放棄學習物化吧！三天打魚，兩天晒網。你就會發現每次看物化都是從頭，還一直在霧裡