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1.1 热力学概论 1

1.1.1 热力学的研究对象和内容 1

1.1.2 热力学方法及其优缺点 1

1 热力学第一定律 1

1.2 热力学基本概念 2

1.2.1 体系与环境 2

1.2.2 体系的热力学性质 3

1.2.3 热力学平衡态 3

1.2.4 热力学状态 4

1.2.5 过程与途径 6

1.3.1 内能（热力学能） 7

附录 7

1.2.6 热和功 7

1.3 热力学第一定律 7

1.3.2 热力学第一定律 8

1.4 体积功与可逆过程 9

1.4.1 体积功 9

1.4.2 功与过程 10

1.4.3 可逆过程与不可逆过程 10

1.4.4 热力学坐标系 12

1.5 恒容热、恒压热与△U、△H 12

1.5.1 恒容热与△U 12

1.5.2 恒压热与△H 12

1.6.1 热容 13

1.6.2 恒压热容与恒容热容 13

1.6 热容 13

1.6.3 Cp,m与CV,m的关系 14

1.6.4 Cp,m、CV,m与温度的关系 14

1.7 理想气体的热力学性质 15

1.7.1 Joule实验 15

1.7.2 理想气体的内能与焓 16

1.7.3 理想气体的Cp,m与CV,m 17

1.8.1 理想气体的绝热可逆过程 18

1.8 理想气体的绝热过程 18

1.8.2 理想气体的绝热不可逆过程 19

1.9 纯物质的相变化 20

1.9.1 相变 20

1.9.2 相变焓与温度的关系 21

1.10 实际气体的节流膨胀 22

1.10.1 Joule-Thomson节流膨胀实验 22

1.10.2 节流过程的热力学特征 22

1.11.1 反应进度 24

1.11.2 化学反应的热效应 24

1.11 化学反应的热效应 24

1.11.3 热化学方程式 25

1.12 Hess定律及其应用 25

1.12.1 Hess定律 25

1.12.2 标准摩尔生成焓 26

1.12.3 标准摩尔燃烧焓 27

1.12.4 溶解焓与稀释焓 28

1.13.2 纯物质相变焓与温度的关系 29

1.13 焓变化与温度的关系 29

1.13.1 反应焓与温度的关系 29

2 热力学第二定律 31

2.1 热力学第二定律的文字表述 31

2.1.1 热力学第一定律的局限性 31

2.1.2 自发过程的共同特征 31

2.1.3 热力学第二定律的文字表述 32

2.2 热力学第二定律的熵表达 32

2.2.1 Carnot循环与Carnot定理 32

2.2.2 Clausius不等式 33

2.2.3 熵增加原理与熵判据 34

2.3.1 环境熵变的计算 35

2.3.2 等温过程中熵变的计算 35

2.3 熵变的计算 35

2.3.3 变温过程中熵变的计算 37

2.4 热力学第三定律 40

2.4.1 热力学第三定律 40

2.4.2 规定熵 40

2.4.3 化学反应的熵变化及其与温度的关系 40

2.5.3 Gibbs自由能 42

2.5.2 Helmholtz自由能 42

2.5 Gibbs自由能与Helmholtz自由能 42

2.5.1 热力学第一定律和热力学第二定律联合表达式 42

2.6 过程的自发性与可逆性判据 43

2.6.1 熵判据 43

2.6.2 内能判据 43

2.6.3 焓判据 43

2.6.4 Helmholtz判据 43

2.7.1 热力学函数间的关系 44

2.7.2 热力学基本方程 44

2.7 热力学的重要关系式 44

2.6.5 Gibbs判据 44

2.7.3 特性函数和特征变量 45

2.7.4 Maxwell关系式 46

2.7.5 △G与温度的关系 46

2.8 △G的计算 47

2.8.1 理想气体等温过程△G的计算 47

2.8.2 相变过程△G的计算 47

2.8.3 化学反应过程△G的计算 48

3.1.4 质量分数wB 50

3.1.3 物质的量浓度cB 50

3.1.1 物质的量分数xB 50

3.1.2 质量摩尔浓度mB 50

3.1 组成的表示方法 50

3 多组分溶液热力学 50

3.2 偏摩尔量与化学势 51

3.2.1 偏摩尔量 51

3.2.2 化学势 52

3.2.3 化学势判据 52

3.3.2 Henry定律 54

3.3 Raoult定律与Henry定律 54

3.3.1 Raoult定律 54

3.3.3 稀溶液与理想溶液 55

3.4 理想气体的化学势 56

3.4.1 纯理想气体的化学势 56

3.4.2 理想气体混合物中各组分的化学势 56

3.5 实际气体的化学势 57

3.5.1 纯实际气体的化学势 57

3.5.2 实际气体混合物中各组分的化学势 57

3.6 理想溶液中物质的化学势 58

3.7 稀溶液中物质的化学势 58

3.7.1 稀溶液中溶剂的化学势 58

3.7.2 稀溶液中溶质的化学势 59

3.8 实际溶液中物质的化学势 59

3.8.1 实际溶液中溶剂的化学势 59

3.8.2 实际溶液中溶质的化学势 59

3.9 溶液的依数性 60

3.9.2 沸点升高 61

3.9.1 凝固点降低 61

3.9.3 渗透压 62

4 化学平衡 64

4.1 化学反应的方向 64

4.2 化学反应的限度 65

4.2.1 化学反应等温方程式 65

4.2.2 化学反应平衡常数 65

4.3 温度对化学平衡的影响 69

4.4.2 压力对凝聚态反应平衡的影响 73

4.4.1 压力对理想气体反应平衡的影响 73

4.4 压力对化学平衡的影响 73

4.5.1 恒温、恒容下加入惰性气体 75

4.5.2 恒温、恒压下加入惰性气体 75

4.6 物料比对产物平衡浓度的影响 75

4.5 惰性气体对化学平衡的影响 75

5 多相平衡 77

5.1 Gibbs相律 77

5.1.1 基本概念 77

5.1.2 Gibbs相律 78

5.2.1 水的相图 79

5.2 单组分体系相图 79

5.2.2 单组分体系两相平衡时的p-T关系 80

5.3.2 温度－组成图 82

5.3.1 压力－组成图 82

5.3 理想完全互溶双液体系 82

5.3.3 杠杆规则 83

5.4 非理想的完全互溶双液体系 85

5.4.1 一般偏差体系与最大偏差体系 85

5.4.2 精馏原理 86

5.5 部分互溶双液体系 88

5.5.1 部分互溶双液体系的液－液相图 88

5.5.2 部分互溶双液体系的气－液相图 89

5.6 完全不互溶的双液体系 91

5.6.1 完全不互溶双液体系的温度－组成图 91

5.6.2 完全不互溶双液体系的压力－温度图及水蒸气蒸馏 92

5.7 简单低共熔体系 93

5.8.1 固态完全互溶体系 94

5.8 固态互溶体系 94

5.8.2 固态部分互溶体系 96

5.9 有化合物生成的体系 97

5.9.1 生成稳定化合物的体系 97

5.9.2 生成不稳定化合物的体系 97

5.10 三组分体系的浓度表示法 98

5.11 三组分水－盐体系 100

5.11.3 生成复盐的体系 100

5.11.2 生成水合物的体系 100

5.11.1 固体是纯盐的体系 100

5.12 液态部分互溶三组分体系 102

6.1.1 导体的分类 104

6.1.2 电化学装置 104

6 电化学 104

6.1 电解质溶液的导电机理 104

6.1.3 电解质溶液的导电机理 105

6.2 Faraday定律 105

6.3 离子的电迁移 107

6.4.3 摩尔电导率 108

6.4.1 电导 108

6.4.2 电导率 108

6.4 电解质溶液的导电能力 108

6.4.4 极限摩尔电导率 109

6.4.5 离子独立移动定律 110

6.5 电解质溶液电导测定的应用 112

6.5.1 水的纯度的检测 112

6.5.2 弱电解质电离度和电离平衡常数的测定 112

6.5.3 难溶盐溶解度的测定 113

6.6 强电解质溶液理论 114

6.6.1 强电解质的平均活度和平均活度系数 114

6.6.2 强电解质溶液的离子互吸理论 115

6.7.1 电极的类型 116

6.7 电极与电池 116

6.7.3 电池的表达式 118

6.7.2 可逆电池与不可逆电池 118

6.7.4 电池图式与电池反应式的“互译” 119

6.8.1 电极－溶液界面电势差 120

6.8 电池电动势产生的机理 120

6.8.2 液体接界电势差 121

6.9 可逆电池热力学 123

6.9.1 Nernst方程 123

6.9.2 可逆电池热力学 123

6.10.1 电池电动势的测量 125

6.10 电池电动势的测量与电极电势的确定 125

6.10.2 电极电势的确定 126

6.11 电池的类型 129

6.11.1 化学电池 129

6.11.2 浓差电池 130

6.12 电动势测定的应用 131

6.12.1 判断反应的方向 131

6.12.2 测定反应的平衡常数 131

6.12.3 求难溶盐的溶度积 131

6.12.4 测定溶液的pH 132

6.12.5 电池的标准电动势的测定及电解质平均活度系数 133

6.13.1 化学电源的基础知识 135

6.13 化学电源 135

6.13.2 一次电池 136

6.13.3 二次电池 137

6.13.4 燃料电池 139

6.14 电极的极化 139

6.14.1 分解电压 139

6.14.2 电极的极化 140

6.14.3 极化的类型 141

6.15 电化学势与膜电势 144

7.1 化学反应速率 146

7.1.1 化学反应速率的表示方法 146

7 化学动力学 146

7.1.2 化学反应速率的测定方法 147

7.2 化学反应速率方程 147

7.3 基元反应 148

7.3.1 基元反应与总包反应 148

7.3.2 反应分子数 148

7.3.3 质量作用定律 148

7.4 简单级数反应 150

7.4.1 零级反应 150

7.4.2 一级反应 151

7.4.3 二级反应 153

7.4.4 三级反应 155

7.4.5 简单级数反应的规律 155

7.5 反应级数的确定 156

7.5.1 积分法 156

7.5.2 微分法 158

7.5.3 半衰期法 159

7.5.4 孤立法 160

7.6 温度对反应速率的影响 162

7.6.1 Arrhenius公式 162

7.6.2 活化能的意义 162

7.6.3 恒温法预测药物贮存期 163

7.7.1 对峙反应 164

7.7 典型复杂反应 164

7.7.2 平行反应 166

7.7.3 连续反应 168

7.7.4 链反应 170

7.8 溶液中的反应 172

7.8.1 笼效应 172

7.8.2 扩散控制与活化控制 173

7.8.3 溶剂效应与原盐效应 174

7.9 光化学反应 175

7.9.1 光化学定律 175

7.9.2 光化学反应的特点 176

7.10.1 催化作用的基本原理 177

7.10 催化反应 177

7.10.2 均相酸碱催化 179

7.10.3 酶催化 181

7.11 简单碰撞理论 184

7.11.1 简单碰撞理论简介 184

7.11.2 简单碰撞理论的评价 184

7.12 过渡态理论 186

7.12.1 过渡态理论简介 186

7.12.2 过渡态理论的评价 187

8.1 比表面Gibbs自由能与表面张力 188

8.1.1 比表面Gibbs自由能和表面张力 188

8 表面化学 188

8.1.2 表面热力学 189

8.1.3 影响表面张力的因素 190

8.1.4 比表面积 191

8.2 弯曲液面的附加压力 193

8.2.1 附加压力 193

8.2.2 附加压力的Laplace方程 193

8.3 曲率对液体饱和蒸气压的影响 194

8.3.1 Kelvin公式 194

8.3.2 微小晶体的溶解度 195

8.4 毛细现象与毛细凝聚现象 196

8.4.1 毛细现象 196

8.4.2 毛细凝聚现象 197

8.5.1 过饱和蒸气 198

8.5.2 过热液体 198

8.5 几种亚稳状态 198

8.5.3 过冷液体 199

8.5.4 过饱和溶液 199

8.6 润湿与铺展 199

8.7 溶液的表面吸附 201

8.7.1 溶液的表面张力等温线 201

8.7.2 溶液的表面吸附 202

8.7.3 表面活性剂溶液的表面结构 203

8.8 表面活性剂 206

8.8.1 表面活性剂的分类 206

8.8.2 表面活性剂的特征 208

8.8.3 胶束 210

8.8.4 表面活性剂的几种作用 213

8.9 气体在固体表面上的吸附 215

8.9.1 气－固吸附的基本知识 215

8.9.2 Langmuir吸附等温式 219

8.9.3 Freundlich吸附等温式 222

8.9.4 BET多分子层吸附等温式 223

9 胶体化学 226

9.1 分散体系 226

9.1.1 分散体系的分类 226

9.2.1 溶胶的制备 227

9.1.2 胶体分散系的基本特点 227

9.2 溶胶的制备与净化 227

9.3 溶胶的光学性质 230

9.3.1 Tyndall现象 230

9.3.2 Tyndall现象的本质 230

9.2.2 溶胶的净化 230

9.4.2 扩散与渗透现象 231

9.4.1 Brown运动 231

9.4 溶胶的动力性质 231

9.4.3 沉降与沉降平衡 233

9.5.1 电动现象 234

9.5 溶胶的电学性质 234

9.5.2 溶胶粒子表面电荷的来源 235

9.5.3 溶胶粒子的双电层理论 235

9.5.4 溶胶粒子的结构 237

9.6 电泳实验 238

9.6.1 电泳速度公式 238

9.6.2 电泳测定 238

9.7 溶胶的稳定性 240

9.8 溶胶的聚沉 241

9.8.1 溶胶的聚沉 241

9.8.2 高分子化合物对溶胶的保护作用 242

9.9.1 乳状液的基本概念 243

9.9.2 乳状液稳定的基本原理 243

9.9 乳状液 243

9.9.3 影响乳状液类型的因素 244

9.9.4 破乳 244

9.10.2 微乳液的性质 245

9.10.3 微乳液的应用 245

9.10.1 微乳液的基本概念 245

9.10 微乳液 245

9.11.1 高分子化合物的结构特点 247

9.11 高分子溶液 247

9.11.2 高分子溶液的基本特性 248

9.12 高分子相对分子质量及其分布 248

9.12.1 高分子的几种相对分子质量表示方法 248

9.12.2 高分子相对分子质量分布及多分散系数 250

9.13 高分子溶液的流变性 251

9.13.1 Newton粘度定律 251

9.13.2 Einstein粘度公式 251

9.13.3 粘度的各种表示方法 252

9.13.4 流变曲线及流型 253

9.14.1 渗透压法 255

9.14 高分子化合物平均相对分子质量的测定 255

9.14.2 粘度法 256

9.15 高分子电解质溶液 258

9.15.1 高分子电解质溶液的电学特性 258

9.15.2 高分子电解质溶液的粘度特性 260

9.15.3 Donnan平衡 260

9.16 凝胶 262

9.16.1 凝胶的分类 262

9.16.2 凝胶的性质 263

附录1 物理化学教学大纲 265

附录 265

附录2 常见的物理化学常数 277

附录3 常用的数学公式 278

附录4 元素的相对原子质量表 280

附录5 某些物质的标准摩尔热容、标准摩尔生成焓、标准摩尔Gibbs自由能及标准摩尔熵 281

附录6 某些有机物的标准摩尔燃烧焓 284

物理化学模拟试卷一及参考答案 285

物理化学模拟试卷二及参考答案 289

物理化学模拟试卷三及参考答案 294

主要参考书目 299