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       物理化學(xué)是化學(xué)中一個(gè)內(nèi)容十分廣泛的分支學(xué)科，它以物理學(xué)的原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究化學(xué)體系所遵循的規(guī)律的學(xué)科，是化學(xué)的理論基礎(chǔ)，有時(shí)又稱它為理論化學(xué)，物理化學(xué)的內(nèi)容大體上可分為三個(gè)方面：

       1．化學(xué)熱力學(xué)

       化學(xué)熱力學(xué)是將物理學(xué)中的熱力學(xué)基本原理，用于化學(xué)體系研究宏觀平衡態(tài)的性質(zhì)及規(guī)律。物理學(xué)中熱力學(xué)所依據(jù)的基本規(guī)律是熱力學(xué)第零定律、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)第三定律。從這些定律出發(fā)，用數(shù)學(xué)方法加以演繹推論，結(jié)合熱化學(xué)數(shù)據(jù)用以解決化學(xué)體系發(fā)生的化學(xué)變化和物理變化的方向和進(jìn)行的限度問題。根據(jù)體系的物態(tài)和性質(zhì)，它又有若干分支學(xué)科：熱力學(xué)、電化學(xué)、溶液化學(xué)、膠體與表面化學(xué)等。

       2．化學(xué)動(dòng)力學(xué)

       化學(xué)動(dòng)力學(xué)是研究由于化學(xué)或物理因素的擾動(dòng)而使體系中發(fā)生的化學(xué)變化過程的速度和變化機(jī)理。它的分支學(xué)科有：催化、分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，光化學(xué)、分子動(dòng)態(tài)物理化學(xué)和分子激發(fā)態(tài)譜學(xué)等。

       3．結(jié)構(gòu)化學(xué)和量子化學(xué)

       結(jié)構(gòu)化學(xué)是將現(xiàn)代物理學(xué)中建立的物理理論和實(shí)驗(yàn)方法（例如光譜學(xué)、光的衍射原理和技術(shù)、固體物理學(xué)和量子力學(xué)等）和化學(xué)融合在一起，用于研究原子，分子和晶體中原子和分子的空間結(jié)構(gòu)、電子狀態(tài)和化學(xué)鍵等內(nèi)容，歸納出物質(zhì)在原子-分子水平上的微觀結(jié)構(gòu)規(guī)律、微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能相互聯(lián)系的規(guī)律，并將所得結(jié)果應(yīng)用于化學(xué)各個(gè)分支學(xué)科中，并形成多種分支學(xué)科，如：晶體化學(xué)、無機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)、有機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子有機(jī)化學(xué)、量子無機(jī)化學(xué)、超分子化學(xué)等。

       量子化學(xué)是將量子力學(xué)的原理和方法應(yīng)用于研究化學(xué)問題的一門基礎(chǔ)學(xué)科。量子力學(xué)是根據(jù)電子、原子和分子等微觀粒子具有波粒二象性的運(yùn)動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，遵循它們的量子化特性和統(tǒng)計(jì)性特征建立起來的。1929年，海特勒-倫敦首次用薛定諤方程計(jì)算最簡單氫分子的能量和電子能級，獲得很大的成功，這是量子化學(xué)學(xué)科的開創(chuàng)性工作。量子化學(xué)已成為現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)。量子化學(xué)的主要內(nèi)容是通過求解微觀體系的薛定諤方程，得到原子及分子中電子運(yùn)動(dòng)和核運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)及相應(yīng)的能量，揭示它們相互作用的圖像及化學(xué)鍵的本質(zhì)，解釋各種圖譜對應(yīng)的微觀結(jié)構(gòu)，了解分子的穩(wěn)定性及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，說明結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。隨著新的理論和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，量子化學(xué)在化學(xué)領(lǐng)域中的作用日益增長。量子化學(xué)是發(fā)展各個(gè)新興的化學(xué)分支學(xué)科的重要理論基礎(chǔ)，是指導(dǎo)化學(xué)家去開發(fā)和制備各類新材料的依據(jù)。