1.科學研究方法

物理化學是探求化學內在的，普遍規(guī)律性的一門學科，使自然學科中的一個分支，他的研究方法和一般的科學研究方法有著共同之處。物理化學理論的發(fā)展完全符合辯證唯物論的認識論。注重實踐，按照實踐——認識——再實踐的這一形式。往復循環(huán)，以至無窮。每一循環(huán)的內容，都比較地進入到高一級的程度。使物理化學學科不斷深入發(fā)展?？茖W的研究方法，首先是觀察客觀現象，在已有知識基礎上，進行有計劃地重現試驗，這種重現實驗可以人為的控制一些因素和條件，忽略次要因素抓住主要矛盾，從復雜的現象中找出規(guī)律性的東西。醫(yī)\學教育網整理搜集這是初步實踐，然后根據實驗數據，分析，歸納出若干經驗定律。當然這種定律還只是客觀事物規(guī)律性的描述，還不能了解這種規(guī)律性的本質和內在原因，這是初步認識或者叫感性認識，為了揭示這種定律的內在原因，就必須根據已知試驗事實，通過歸納，演繹，提出假說或模型，根據假說作出邏輯性的推理，還可以預測客觀事物新的現象和規(guī)律，如果這種預測能為多方面的實驗所證實，則假說就成為理論，這可以看成是理性認識。但隨著人們時間范圍的擴大從及人們認識客觀世界工具的改造（新的科學儀器）又會不斷提出新的問題和觀察到新的現象。這就是再實踐。如果新的事實，與舊的理論發(fā)生矛盾，不能為舊理論所解釋時，則必須對舊理論加以修正，甚至拋棄舊理論，建立新的理論，這就是再認識。這樣人們對客觀世界的認識又深入一步。任何一門科學都是由感性認識，積累經驗，總結歸納提高到理性認識，理性認識又反過來指導實踐成了推求未知事物的根據。物理化學的定律，理論較多，可以充分體會到辯證唯物主義的認識論，體會科學的研究方法。

2.具體的研究方法

物理化學的研究方法除必須遵循一般的科學方法，由于研究對象的特殊性，還有其特殊的研究方法，一般分為熱力學方法，統(tǒng)計力學方法，量子力學方法，化學動力學方法。

（1）熱力學方法

從很多質點構成的客觀體系為研究對象，以熱力學第一定律和第二定律為基礎，經過嚴密的邏輯推理，建立了一些熱力學函數，用來解決化學反應的方向和平衡，以及能量交換問題。在處理問題時采取宏觀的辦法，不需要知道體系的微觀運動，不需要知道變化細節(jié)，只需知道起始和終了狀態(tài)，通過宏觀熱力學量的改變就可以得到許多普遍性結論。采取熱力學方法研究化學平衡，相平衡，反應熱效應，電化學等都非常成功。結論可靠，是研究化學的最基本方法。

（2）統(tǒng)計力學方法

從單個或少數粒子的運動規(guī)律來推斷大量粒子所組成的體系規(guī)律，把構成宏觀體系的各個微粒的運動做出一定的模型進行統(tǒng)計處理，從而解釋宏觀現象，從而認識其微觀性質。例如：氣體壓力是一個宏觀可測量，從微觀角度看，醫(yī)\學教育網整理搜集它是大量分子與器壁碰撞后動量改變的統(tǒng)計平均結果。統(tǒng)計力學的方法把大量粒子構成的體系的微觀運動和宏觀表現聯系起來，根據分子的性質計算宏觀熱力學性質，使我們加深對熱力學定律的認識。

（3）量子力學方法

量子力學與經典力學完全不同。構成分子的電子和原子核不遵從經典力學而服從量子力學規(guī)律。能量有一個很小單位。量子化物質具有波粒二象性，遵守薛定諤方程，用來研究分子內電子的運動規(guī)律。

（4）化學動力學方法

主要研究反應速率和機理。任何反應總是通過分子間的瞬時接觸交換能量或傳遞電子而完成的，過去由于實驗手段的限制，人們很難追蹤分子反應的細節(jié)，只能從總體上了解反應速率，得到動力學方程式來解釋一些反應的規(guī)律，這屬于客觀反應動力學。近十幾年來，實驗手段的提高，激光器和大型計算機的應用，能夠檢測到百萬分之一秒，甚至10-12秒的反應速度。許多快速反應，化學異構，光分解都可以進行測量。還可以設計成單個分子的碰撞，來檢測產物，使研究水平達到了分子級，形成了分子反應動力學。