1非线性化学非线性化学2一、引言一、引言11、化学的核心问题、化学的核心问题分子变化或化学反应的规律新材料新技术自然界演化的规律322、化学过程是非线性过程、化学过程是非线性过程非线性的含义非线性的含义化学过程中非线性耦合类型化学过程中非线性耦合类型————电子与核运动的耦合电子与核运动的耦合————不同物质之间的耦合不同物质之间的耦合————反应物与环境的耦合反应物与环境的耦合————化学过程与物理过程的耦合化学过程与物理过程的耦合4二、研究内容二、研究内容在远离平衡态条件下，由非线性在远离平衡态条件下，由非线性过程所形成的各类时空有序结构过程所形成的各类时空有序结构((或或非线性动力学行为非线性动力学行为))的特性、机理及的特性、机理及其相互转变的规律。其相互转变的规律。511、化学反应体系的状态随控制参量的演化、化学反应体系的状态随控制参量的演化反应——扩散方程反应——扩散方程iiimniiXDXXXftX22121),,,;,,(622、时空有序结构的类型、时空有序结构的类型化学振荡——时间有序化学振荡——时间有序图灵斑图——空间有序图灵斑图——空间有序化学波化学波((波前波前,,靶环波靶环波,,螺旋波…螺旋波…))————时空有序时空有序化学混沌——时间序列混沌和时空混沌化学混沌——时间序列混沌和时空混沌733、自然界存在两类有序结构、自然界存在两类有序结构平衡结构平衡结构：靠分子间相互作用力维持，以：靠分子间相互作用力维持，以分子间相互作用距离为其特征尺度，在平分子间相互作用距离为其特征尺度，在平衡条件下形成和维持。衡条件下形成和维持。耗散结构耗散结构：通过与外界环境不断交换物质、：通过与外界环境不断交换物质、能量和信息的耗散过程和非线性反馈动力能量和信息的耗散过程和非线性反馈动力学机制形成和维持；具有宏观和介观的特学机制形成和维持；具有宏观和介观的特征尺度；在远离平衡的条件下形成和维持。征尺度；在远离平衡的条件下形成和维持。8三、主要理论方法三、主要理论方法11、确定性理论方法、确定性理论方法1.1.通过求解宏观反应扩散方程和边界条件，通过求解宏观反应扩散方程和边界条件，来完全确定各种时空有序结构。来完全确定各种时空有序结构。分叉图分叉图时空有序结构时空有序结构2.2.微分方程定性理论微分方程定性理论稳定性理论：失去稳定的条件及判断发生稳定性理论：失去稳定的条件及判断发生...
