传统的物理学与化学的界线是划在原子-分子层次上,划在化学变化与物理变化的区别上.化学被定义为原子的科学,实际上被理解为元素单质及其化合物分子的质变的科学,而物理学则被定义为分子的科学,是研究大量分子集团效应的规律的.所以,不论是物理学家还是化学家,几乎一致认为原子间的相互作用是种化学现象,研究物质的化学特性是化学家而不是物理学家的任务.
　　随着时间的推移,许多科学家期望能在原子和分子科学的"接触点"上取得更大成果,犹如将电运动和化学运动结合起来产生电化学那样,于是热化学、光化学等一些交叉"衔接点"相继产生.1887年德国物理化学家奥斯特瓦尔德首次在莱比锡大学开设物理化学讲座,并与荷兰物理化学家范托夫创办了杂志,从此"物理化学"这个名词就普遍流传开来.美国物理理论学家吉布斯是化学热力学的一个重要奠基人,他自觉地、创造性地运用物理学的理论与方法研究化学反应的状态变化、平衡判据等,遗憾的是由于当时只能处理"理想体系",对于由原子、分子、离子构成的实验体系偏差较大,所以一直到20世纪初美国物理化学家路易斯引入逸度、活度、离子强度等新概念后,才被物理学家和化学家们普遍接受下来,然而运用物理学的理论与方法研究物质客体的物理运动和化学运动形式以及它们之间的相互联系,已经成为当时许多科学家竟相研究的课题了.
　　进入20世纪后,经典物理学受到小线度和高速运动粒子运动规律的挑战,物理学孕育着一场深刻的革命变革,元素的放射性、电子等一连串重要发现,以及黑体辐射、光电效应、氢原子光谱等三个著名实验,促使理、化等自然科学从宏观世界深入到微观领域.于是,量子论、相对论、原子物理学、基本粒子物理学相继诞生,并将这些概念向其它学科渗透、扩展.1926年以薛定谔方程为标志的量子力学正式建立,次年海特勒-伦敦用其基本原理处理了一个最简单的分子体系H2,从此开创了量子化学的新时代,大大地促进了化学键理论的发展.
　　为了区别宏观的经典物理学和微观的现代物理学对化学的关系,人们觉得有必要建立一个新的名称,以区别传统的宏观的物理化学.1930年前苏联学者首先提出"化学物理学"这个名词,次年成立了世界第一个"化学物理研究所",1933年美国正式创办了杂志,取名为J.of chemical physics.
　　传统的物理化学当然包括物质结构的内容.然而,原子、分子、离子的微观结构以及电子的波粒两象性本质是被现代物理学所揭示,所以原子体系的壳层结构,分子结合力的本质、化学键理论、原子分子光谱学等内容就成为化学物理学的主要课题,很自然的,量子化学应该是化学物理学的中心内容.
　　这样,物理化学被化学物理逐渐改造、深化,使物理化学更趋于微观化和广义化,从而达到更高层次上的理论统一---理论化学.例如,从研究大量分子的宏观化学过程的速度和机理的化学动力学发展到个别分子的微观反应动力学(又称分子化学动力学或态-态反应动力学),已成为当今研究化学过程最活跃的领域之一,它兼具从宏观到微观,定性到定量,静态到动态的许多特点,将带动催化、表面等诸多相关学科的发展,具有明显的理论和实践意义.

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