一.哪些是數學學數學學是研究物質世界最基本形態的科學化學學研究的范圍——物質世界的層次和數目級化學學()質子10-15m空間尺度:微觀粒子介觀物質宏觀物質宇觀物質類恒星1026m時間尺度:基本粒子壽命10-25s宇宙壽命1018s最小的細胞原子原子核基本粒子DNA寬度星體團銀河系近來星體的距離太陽系太陽山哈勃直徑超星體團人蛇吞尾圖,形象地表示了物質空間規格的層次按空間尺度界定:量子熱學精典數學學宇宙化學學按速度大小界定:相對論數學學非相對論數學學按客體大小界定:微觀系統宏觀系統按運動速率界定:低速現象高速現象實驗化學理論化學估算化學明日數學學數學學的發展●牛頓熱學()研究物體機械運動的基本規律及關于時空相對性的規律●電磁學()研究電磁現象、物質的電磁運動規律及電磁幅射等規律●熱力學()研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現●相對論()研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律●量子熱學()研究微觀物質運動現象以及基本運動規律二.數學學的五大基本理論化學學是一門最基本的科學;是最古老、但發展最快的科學;它提供最多、最基本的科學研究手段。
●物理學依賴于一種基本的信念:化學世界存在著完整的因果鏈條,即自然界是統一的,牛頓熱學是彰顯這些信念的第一個成功的范例?!窠浀錈釋W時代的追求和目標,可以說時至今日依然是整個數學學的追求和目標。這個最基本的追求和目標,就是自然界的統一。的確,從整個數學學的發展中,可以見到一條鮮明的主線,這就是執著地追求宇宙的統一,尋找支配宇宙萬物的最基本最統一的規律。三.數學學的信念天體地面時間空間電磁光原子量子熱學1925核子弱互相作用1958夸克強互相作用1934-?物原?數學學是一切自然科學的基礎數學學派生下來的一些分支及交叉學科化學學構成了物理、生物學、材料科學、地球化學學等學科的基礎大物量子物理基礎總結,數學學的基本概念和技術被應用到所有自然科學之中。數學學與物理之間有著深刻的內在聯系粒子化學學原子核化學學原子分子化學學固體物理學匯聚態化學學激光化學學等離子體化學學月球數學學生物化學學天體化學學宇宙射線數學學四.數學學是構成自然科學的理論基礎五.數學學與技術20世紀,數學學被公覺得科學技術發展中最重要的帶頭學科●熱機的發明和使用,提供了第一種模式:●電汽化的進程,提供了第二種模式:核能的借助激光器的形成層析成像技術(CT)超導電子技術?粒子散射實驗X射線的發覺受激幅射理論高溫超導微觀理論電子計算機的誕生●1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克來發明了晶體管,標志著信息時代的開始●1962年發明了集成電路●70年代后期出現了大規模集成電路●1925?26年完善了量子熱學●1926年完善了費米??狄拉克統計●1927年完善了布洛赫波的理論●1928年索末菲提出能帶的猜測●1929年派爾斯提出禁帶、空穴的概念同年貝特提出了費米面的概念●1957年皮帕得檢測了第一個費米面超晶格材料納米材料光子晶體晶體管的發明大規模集成電路電子計算機信息技術與工程●幾乎所有的重大新(高)技術領域的成立,事先都在數學學中經過常年的醞釀。
●當今數學學和科學技術的關系兩種模式并存,互相交叉,互相推動“沒有今日的基礎科學就沒有明日的技術革命”?!钫懒孔訜釋W能帶理論人工設計材料六.數學學的方式和科學心態提出命題猜想答案理論預言實驗驗證更改理論現代數學學是一門理論和實驗高度結合的精確科學從新的觀測事實或實驗事實中提煉下來,或從已有原理中推演下來構建模型;用已知原理對現象作定性解釋,進行邏輯推理和物理演算新的理論必須提出能否為實驗所證偽的預言一切數學理論最終都要以觀測或實驗事實為準則當一個理論與實驗事實不符時大物量子物理基礎總結,它就面臨著被更改或被推翻七.如何學習數學學知名化學學家費曼說:知名化學學家愛因斯坦說:●學習的觀點:從整體上邏輯地、協調地學習數學學,了解化學學中各個分支之間的相互聯系?!駥W習的關鍵:●學習的重點:●物理模型●數學敘述●研究方式與適用條件八.教學計劃教材:《大學數學學》上冊滕寶華廖旭主編許青春柳福提副主編《大學化學學》下冊孫云卿暴雨主編黃乒花任學藻副主編科學出版社●《大學化學學》張三慧主編北大學院出版社●《大學化學教程》吳錫瓏主編高等教育出版社●《大學化學學學習指導》滕寶華吳喆廖旭主編黃乒花任學藻朱欽圣副主編科學出版社●參考書:1.期終總成績B層:平常成績20%+半期考試成績20%+期終考試成績60%2.因故不能出席半期考試者,需由大學開證明,無故不出席者,半期考試成績作零分處理。3.出現以下情況者,取消其期終考試資格:本學期內作業20%未交、或課堂曠課40%者。