科学网—杂说“物理、化学、物理化学和化学物理”
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2026-7-12 07:30
| 个人分类: 教育 | 系统分类: 教学心得
杂说“物理、化学、物理化学和化学物理”
中学生从初中到高中都要学习物理和化学，这是中学生关于科学的最重要的两门课程。
有人认为，如果中学生将来不想考理工科的大学，物理和化学马马虎虎可以“过关”就行了，不一定非得下功夫去学。这是不好的想法。要在现代社会活得通透些，不显得特别笨拙、无知，一定要懂得一点科学，知道一点技术，而物理和化学就是所有科学技术的基础。这与是否上大学没有关系，与上大学读什么专业也没有关系。
一个人活在世上，要有多方面的修养，例如语言文字方面的修养，人文知识、自然、历史、地理方面的修养，音乐的修养，美术的修养，体育的修养，科学技术的修养、生活常识的修养等等。缺少部分修养，要紧不要紧？当然不至于活不下去，但总是会有遗憾，难以有足够的幸福感。
例如现在大家在议论足球世界杯，你对于足球一窍不通，甚至不知道现在的一场足球比赛每个队上场多少球员，就很难与人交流。
与此相同，有人缺乏科学知识，听信了别人的胡言乱语，经常花了大价钱，结果买到物品还不如市场上普通价钱的正常货物，自然也很难有幸福感。
中学生要学习的各门功课，对于他们将来的生活总是直接或间接有用的。物理和化学更是如此。
物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。它注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。在中学学习的力学、光学、电磁学、热学、声学和原子物理都是现代社会成员需要知道的知识。
而我们生活在物质世界中，物质世界主要由原子组成的分子和晶体等组成，而化学则是研究这些物质的组成、性质和变化规律的学问。学习化学的基础知识对于了解周围的世界，包括我们自己在内的生物和非生物的世界，都非常有必要。现在社会生活中许多反科学的流言，基本上都与人们缺乏化学知识有关。
虽然解释社会生活中的各种科学现象还需要各方面的专业知识，但是这些专业知识的基础往往都需要由物理和化学来提供。没有这些基础的知识，学习各方面的专业也是困难的。
记得上世纪七十年代中前期，那时候是极端忽视科学基础知识、忽视理论学习的，把中学的物理、化学、生物课程都取消了，只设立了工业基础知识和农业基础知识这两门课程。那时候说是讲究实用，但是，社会生活中的实用知识无穷无尽，就事论事的说实用知识是说不尽也难以说清楚的，只有搞清楚了其基本的规律也就是物理、化学等基础学科的规律，才能够举一反三，进一步学习各门专业。
上世纪七十年代后期，开始拨乱反正，首先是恢复高考和招收研究生。1978年又召开了全国科学大会。大会明确提出" 科学技术是生产力 " 以及" 知识分子是工人阶级的一部分 " 的重要论断，纠正了长期以来对知识和人才的错误认识。
那时候人们学习科学技术的热情空前高涨，要把被“四人帮”耽误的十年时间“补回来”。由于十多年没有印刷出版包括物理和化学在内的各方面的基础书籍，人们学习的条件很是困难。有时候把50年代或60年代初出版而尚留着“纸型”的书籍率先印刷，刚印刷好拿到书店，人们便排长队购买。这种状况很是感人的。
记得当时大学的《物理化学》类教科书也往往被人错买。有人一看是“物理化学”，还以为是中学的物理和化学呢，就给自己的子女买去了，到家才知道不是中学的物理和化学而是大学教科书。
物理化学（physical chemistry）是化学学科下的二级学科。它以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为。在19世纪，从研究溶液开始，它的理论构架：化学热力学、化学动力学和原子-分子学说，是构成化学的重要基础理论。
在我国各高等学校的化学各专业中，物理化学专业的队伍往往都是最“庞大”的，它的“手伸的很长”，差不多伸到了无机化学、有机化学、高分子化学、化学生物学等各个“二级学科”，像分析化学的研究差不多都是依靠物理仪器了。
过去在人们的印象中，化学研究总是瓶瓶罐罐，到处是玻璃仪器。现在到各个化学实验室一看，到处是电子仪器。
物理化学的传统研究领域除了化学热力学、化学动力学外，有电化学、光化学、界面化学、胶体化学、催化等，而量子力学和计算机技术的发展，使得包括量子化学在内的理论和计算化学有了飞速的进步。
过去认为化学是一门实验学科，而如今差不多的高水平实验研究论文中都包含了理论计算。所以有人把理论和计算化学作为新的二级学科。它除了量子化学计算外，还有多种多样的模拟计算与理论模型构建。
与物理化学相近似，化学物理（chemical physics）也是物理和化学之间交叉重叠的学科。它主要研究化学领域中的物理学问题，如原子分子的量子理论、光谱学、化学动力学及统计力学等，也涉及激光应用与物质热力学性能等领域。
由于物理化学与化学物理交叉在一起，我国的专业目录里，二者往往都放在物理化学专业之下管理。
上面说过，我国各个传统的理科高等学校在化学专业中都设有庞大的物理化学专业，而化学物理专业似乎只有中国科学技术大学设立。它的化学物理系由钱学森、郭永怀、柳大纲等于1958年创办，旨在培养物理与化学结合的复合型人才。1964年合并到近代化学系。1994年又独立出来。
从专业学会的角度，我国的物理化学专业从属于中国化学会，化学物理专业则从属于中国物理学会。
这个方面最传统的国际刊物有《物理化学杂志》(The Journal of Physical Chemstry)和《化学物理杂志》(The Journal of Chemical Physics)。
我国这方面的专业刊物有：
《物理化学学报》（Acta Physico-Chimica Sinica ，缩写：Acta Phys.-Chim. Sin. ），由中国化学会和北京大学共同主办。
《化学物理学报》（Chinese Journal of Chemical Physics 缩写：Chin. J. Chem. Phys.），由中国物理学会主办 ，中国科学技术大学和中国科学院大连化学物理研究所共同承办 。
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