论
物
理
和
化
学
的
密
切
联
系
略论物理和化学的密切联系
内容提要：近代化学的飞速发展是建立在物理学发展的基础之上的，没有物理学的进步，化学也难以有今日的成就。当然，化学的发展反过来也深刻影响了物理学的发展，改变了物理学以往的思维方式。而近代物理化学等交叉学科的出现，则是二者融合的极致。
关 键 词： 物理、化学、联系、实例
一、 物理学概述
物理不涉及物质的变化，首先“物”是一个物，研究一个物的原理叫物理。
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子的一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学工具作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。
在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。
物理学与其他许多自然科学息息相关，如数学、化学、生物、天文和地质等。特别是数学和化学。化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而数学是物理的基本工具，也就是物理依赖着数学。所以有了数理化不分家之说。
物理学是一种自然科学，主要研究的是物质，在时空中物质的运动，和所有相关概念，包括能量和作用力。更广义地说，物理学是对于大自然的研究分析，目的是为了要明白宇宙的行为。
物理学是最古老的学术之一。在过去两千年，物理学与哲学，化学等等经常被混淆在一起，相提并论。直到十六世纪科学革命之后，才单独成为一门现代科学。
物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。物理理论通常是以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验来检验。
物理研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的一门学科。实验手段和思维方法是物理学中不可或缺和极其重要的内容，后者如相对性原理、隔离体(包括系统) 法、理想模型法、微扰法、量纲分析法等，在古典和现代物理学中都有重要应用。物理学一词，源自希腊文physikos ，很长时期内，它和自然哲学(natural philosophy)同义，探究物质世界最基本的变化规律。随着生产的发展。社会的进步和文化知识的扩展、深化，物理学以纯思辨的哲学演变到以实验为基础的科学。研究内容从较简单的机械运动扩及到较复杂的光、热、电磁等的变化，从宏观的现象剖析深入到微观的本质探讨，从低速的较稳定的物体运动进展到高速的迅变的粒子运动。因此物理学的研究领域并非是一成不变的，研究方法不论是逻辑推理、数学分析和实验手段，也因不断精密化而有所创新，也难以用一个固定模式来概括。
二、 化学概述
化学是要有物质变化的，“化”就是变化，化学就是研究变化的科学。 化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。“化学”一词，若单是从字面解释就是“变化的科学”。化学如同物理一样皆为自然科学的基础科学。化学是一门以实验为基础的自然科学。它是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质、及变化规律的科学。这是化学变化的核心基础。
世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。
三、 物理学与化学客观上的联系
物理是化学的基础，比化学更加基本，普通化学研究的是构成物质的分子的原子的分解和重新组合的规律，研究层次主要在分子和原子两个层次上，只对化学反应规律进行总结整理和加以应用；物理学则需要研究一切自然现象，研究的现象包括力、热、光、电等各方面、研究的对象涵盖基本粒子（如质子、中子、电子）、亚原子粒子（如原子核）、原子、分子、微粒（颗粒）、宏观物体、天体、星系直至整个宇宙，以探索物质的运动规律及其动因为根本任务，物理学与其他学科结合产生了大量交叉学科和边缘学科，如天体物理、物理化学等，其范围之广、内容只深是化学无法比拟的；物理学理论（特别是热力学、量子理论等）在更加基本的层次上解释和阐明了化学反应规律的成因，而化学规律则可以检验和证明物理理论正确与否；容易发现，化学（广义上的）体系中的物理化学（包含热化学、电化学等）等分支学科带有很明显的物理理论（热力学、量子理论等）的痕迹, 例如热化学与热力学中最基本的内容几乎完全一致，而对于元素周期律
以及化学键理论的解释则离不开原子物理学和现代量子力学，甚至还用到了相对论，这些在物理化学中是非常明显的特征，化学就是在物理学的影响下发展起来的学科，也是受物理学影响最深的学科，比如，理论化学最深刻的部分必定会归结于量子力学。任何事物的作用是相互的，物理与化学间的影响也是相互作用的，在化学的发展壮大的同时，它又促进了物理学的发展，比如，化学中对物质结构的研究，提出原子理论等的理论这些化学上的成就促进了物理学中材料的研究与进展，有利于对导体、绝缘体、半导体等的导电的微观原理的研究等。所以说，物理与化学有着密切的联系。
四、 物理与化学紧密联系的实例分析
早在1661年，波义耳就发现一定量的气体在温度不变的情况下，体积与压力成反比。17年后，法国物理学家马里奥特也独立地发现了这个规律。1737年左右，法国物理学家查理又提出来气体体积随温度变化的规律。1820年，盖吕萨克曾计算出查理定律表达式中常数项的近似值。
根据波义耳定律和盖吕萨克定律，很容易得到气态方程PV=RT，式中的T 为绝对温度。当气体为1摩尔时，R=PV/T,这个方程是由法国工程师兼物理学家克拉佩隆首先提出来的，所以通常陈之为克拉佩隆方程。
这些气体定律只能根据原子一分子学说和分子运动学说来加以解释。到了1738年荷兰机械与物理学家伯努力提出了气体压力与分子运动之间关系的数学表达式。
19世纪下半期法国物理学家阿马加，发现所有气体都不严格遵守波义耳定律，特别是在高压情况下更是如此，他又进行了更周密的实验。
到了1871年，荷兰人范德华考虑到气体分子间相互吸引力和分子本身体积这两个因素提出了非理想气体的状态方程，完成了理论与实验非常一致的公式。在此基础上，1865年左右，奥地利物理学家洛施米特根据阿伏伽德罗假说和分子运动学说，计算出了在标准状态下每立方厘米中气体分子的数目，这一数目是：26870*1019（这是后来进一步测定的精确数字，叫做洛施米特数）。
同气体分子运动紧密相关的问题之一是气体的液化。德莫沃和孚克劳曾以冷却与加压相结合的方法液化了二氧化硫和氨。之后，法拉第又为进一步研究气体液化的方法，做出了重要的贡献；他在1823年，将氯气变为液体。
科学家们尝试了多种方法，都没有实现氢气、氧气和氟气的液化。因此把这种气体称之为“永久性气体”，这种名称一直沿用了1/4个世纪。
1869年，英国物理学家，贝尔洁斯特学院教授安德鲁斯在研究二氧化碳的液化时发现，它有一个温度界限。推而广之，他认为每一种气体都存在一种温度界限，高于这一温度的气体，即使在很高的压力下也不能被液化。这一温度叫做临界温度。在安德鲁斯提出上述观点后不久，两位法国年轻的科学工作者，铁皮匠皮克泰特和制冰匠凯耶特，根据安德鲁斯的启发，终于制得了少量的液态氧和液态氮。
气体液化技术的进一步发展，是根据焦耳—汤姆逊效应，即在低于一定温度的条件下，使得气体膨胀以进行冷却。根据这一原理，德国工程学家林德研究出了气体液化的方法（林德机器）。与此同时，伦敦皇家科学院的科学家杜瓦，用差不多相同的装置，第一次制造出了液态氢。杜瓦还发明了一处低温液体的容器——杜瓦瓶，这种容器于1892年开始被推广使用。
五、 化学与物理之间的规律与思维
物理学与化学不但在客观上相互联系，而且在主观上也是亲如手足，同样有着密不可分的联系，它们之间有着许多规律和研究思维可以相互借鉴。
物理、化学都属于自然学科范畴，这之间存在着许多共同的关键性概念，如质量、能量、运动、作用力、气体、电子、平衡、体系、环境等。在这些共同概念之间不仅有知识之间的相互渗透，也有方法上的相互融合。在共同知识的演绎下，出现了一些系统的公共思维模式与基本方法，只不过是各门学科对这些结合点知识的研究方向不同。
总结：物理和化学这两门古老而年轻的学科在一起所能激发的蓬勃的力量是我们无法想象的。物理授之以肉躯，化学称之以精魂；物理修塑其风骨，化学粹聚其神魂。道可道，非常道；名可名，非常名。物理化学这株自然科学的奇葩还有万般变幻，千种风情，说不尽，道不完。物理学是基础，化学是物理的发展。化学与物理之间没有特别严格的区别，在不同的课堂从不同的角度对比讲授，既可结合共性中的系统方法，又可嫁接个性中的专门方法。
论
物
理
和
化
学
的
密
切
联
系
略论物理和化学的密切联系
内容提要：近代化学的飞速发展是建立在物理学发展的基础之上的，没有物理学的进步，化学也难以有今日的成就。当然，化学的发展反过来也深刻影响了物理学的发展，改变了物理学以往的思维方式。而近代物理化学等交叉学科的出现，则是二者融合的极致。
关 键 词： 物理、化学、联系、实例
一、 物理学概述
物理不涉及物质的变化，首先“物”是一个物，研究一个物的原理叫物理。
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子的一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学工具作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。
在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、时间及它们的相互作用；借由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。
物理学与其他许多自然科学息息相关，如数学、化学、生物、天文和地质等。特别是数学和化学。化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学，而数学是物理的基本工具，也就是物理依赖着数学。所以有了数理化不分家之说。
物理学是一种自然科学，主要研究的是物质，在时空中物质的运动，和所有相关概念，包括能量和作用力。更广义地说，物理学是对于大自然的研究分析，目的是为了要明白宇宙的行为。
物理学是最古老的学术之一。在过去两千年，物理学与哲学，化学等等经常被混淆在一起，相提并论。直到十六世纪科学革命之后，才单独成为一门现代科学。
物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。物理理论通常是以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能靠着反复的实验来检验。
物理研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的一门学科。实验手段和思维方法是物理学中不可或缺和极其重要的内容，后者如相对性原理、隔离体(包括系统) 法、理想模型法、微扰法、量纲分析法等，在古典和现代物理学中都有重要应用。物理学一词，源自希腊文physikos ，很长时期内，它和自然哲学(natural philosophy)同义，探究物质世界最基本的变化规律。随着生产的发展。社会的进步和文化知识的扩展、深化，物理学以纯思辨的哲学演变到以实验为基础的科学。研究内容从较简单的机械运动扩及到较复杂的光、热、电磁等的变化，从宏观的现象剖析深入到微观的本质探讨，从低速的较稳定的物体运动进展到高速的迅变的粒子运动。因此物理学的研究领域并非是一成不变的，研究方法不论是逻辑推理、数学分析和实验手段，也因不断精密化而有所创新，也难以用一个固定模式来概括。
二、 化学概述
化学是要有物质变化的，“化”就是变化，化学就是研究变化的科学。 化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。“化学”一词，若单是从字面解释就是“变化的科学”。化学如同物理一样皆为自然科学的基础科学。化学是一门以实验为基础的自然科学。它是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质、及变化规律的科学。这是化学变化的核心基础。
世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。
三、 物理学与化学客观上的联系
物理是化学的基础，比化学更加基本，普通化学研究的是构成物质的分子的原子的分解和重新组合的规律，研究层次主要在分子和原子两个层次上，只对化学反应规律进行总结整理和加以应用；物理学则需要研究一切自然现象，研究的现象包括力、热、光、电等各方面、研究的对象涵盖基本粒子（如质子、中子、电子）、亚原子粒子（如原子核）、原子、分子、微粒（颗粒）、宏观物体、天体、星系直至整个宇宙，以探索物质的运动规律及其动因为根本任务，物理学与其他学科结合产生了大量交叉学科和边缘学科，如天体物理、物理化学等，其范围之广、内容只深是化学无法比拟的；物理学理论（特别是热力学、量子理论等）在更加基本的层次上解释和阐明了化学反应规律的成因，而化学规律则可以检验和证明物理理论正确与否；容易发现，化学（广义上的）体系中的物理化学（包含热化学、电化学等）等分支学科带有很明显的物理理论（热力学、量子理论等）的痕迹, 例如热化学与热力学中最基本的内容几乎完全一致，而对于元素周期律
以及化学键理论的解释则离不开原子物理学和现代量子力学，甚至还用到了相对论，这些在物理化学中是非常明显的特征，化学就是在物理学的影响下发展起来的学科，也是受物理学影响最深的学科，比如，理论化学最深刻的部分必定会归结于量子力学。任何事物的作用是相互的，物理与化学间的影响也是相互作用的，在化学的发展壮大的同时，它又促进了物理学的发展，比如，化学中对物质结构的研究，提出原子理论等的理论这些化学上的成就促进了物理学中材料的研究与进展，有利于对导体、绝缘体、半导体等的导电的微观原理的研究等。所以说，物理与化学有着密切的联系。
四、 物理与化学紧密联系的实例分析
早在1661年，波义耳就发现一定量的气体在温度不变的情况下，体积与压力成反比。17年后，法国物理学家马里奥特也独立地发现了这个规律。1737年左右，法国物理学家查理又提出来气体体积随温度变化的规律。1820年，盖吕萨克曾计算出查理定律表达式中常数项的近似值。
根据波义耳定律和盖吕萨克定律，很容易得到气态方程PV=RT，式中的T 为绝对温度。当气体为1摩尔时，R=PV/T,这个方程是由法国工程师兼物理学家克拉佩隆首先提出来的，所以通常陈之为克拉佩隆方程。
这些气体定律只能根据原子一分子学说和分子运动学说来加以解释。到了1738年荷兰机械与物理学家伯努力提出了气体压力与分子运动之间关系的数学表达式。
19世纪下半期法国物理学家阿马加，发现所有气体都不严格遵守波义耳定律，特别是在高压情况下更是如此，他又进行了更周密的实验。
到了1871年，荷兰人范德华考虑到气体分子间相互吸引力和分子本身体积这两个因素提出了非理想气体的状态方程，完成了理论与实验非常一致的公式。在此基础上，1865年左右，奥地利物理学家洛施米特根据阿伏伽德罗假说和分子运动学说，计算出了在标准状态下每立方厘米中气体分子的数目，这一数目是：26870*1019（这是后来进一步测定的精确数字，叫做洛施米特数）。
同气体分子运动紧密相关的问题之一是气体的液化。德莫沃和孚克劳曾以冷却与加压相结合的方法液化了二氧化硫和氨。之后，法拉第又为进一步研究气体液化的方法，做出了重要的贡献；他在1823年，将氯气变为液体。
科学家们尝试了多种方法，都没有实现氢气、氧气和氟气的液化。因此把这种气体称之为“永久性气体”，这种名称一直沿用了1/4个世纪。
1869年，英国物理学家，贝尔洁斯特学院教授安德鲁斯在研究二氧化碳的液化时发现，它有一个温度界限。推而广之，他认为每一种气体都存在一种温度界限，高于这一温度的气体，即使在很高的压力下也不能被液化。这一温度叫做临界温度。在安德鲁斯提出上述观点后不久，两位法国年轻的科学工作者，铁皮匠皮克泰特和制冰匠凯耶特，根据安德鲁斯的启发，终于制得了少量的液态氧和液态氮。
气体液化技术的进一步发展，是根据焦耳—汤姆逊效应，即在低于一定温度的条件下，使得气体膨胀以进行冷却。根据这一原理，德国工程学家林德研究出了气体液化的方法（林德机器）。与此同时，伦敦皇家科学院的科学家杜瓦，用差不多相同的装置，第一次制造出了液态氢。杜瓦还发明了一处低温液体的容器——杜瓦瓶，这种容器于1892年开始被推广使用。
五、 化学与物理之间的规律与思维
物理学与化学不但在客观上相互联系，而且在主观上也是亲如手足，同样有着密不可分的联系，它们之间有着许多规律和研究思维可以相互借鉴。
物理、化学都属于自然学科范畴，这之间存在着许多共同的关键性概念，如质量、能量、运动、作用力、气体、电子、平衡、体系、环境等。在这些共同概念之间不仅有知识之间的相互渗透，也有方法上的相互融合。在共同知识的演绎下，出现了一些系统的公共思维模式与基本方法，只不过是各门学科对这些结合点知识的研究方向不同。
总结：物理和化学这两门古老而年轻的学科在一起所能激发的蓬勃的力量是我们无法想象的。物理授之以肉躯，化学称之以精魂；物理修塑其风骨，化学粹聚其神魂。道可道，非常道；名可名，非常名。物理化学这株自然科学的奇葩还有万般变幻，千种风情，说不尽，道不完。物理学是基础，化学是物理的发展。化学与物理之间没有特别严格的区别，在不同的课堂从不同的角度对比讲授，既可结合共性中的系统方法，又可嫁接个性中的专门方法。