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绪论 1

一、物理化学的任务和内容 1

二、物理化学的发展及其与药学的关系 1

三、物理化学的学习方法 2

第一章 热力学第一定律 3

第一节 热力学概论 3

一、热力学研究的基本内容 3

二、化学热力学研究的内容 3

三、热力学的方法和局限性 4

第二节 热力学基本概念 4

一、系统与环境 4

二、系统的性质 4

三、热力学平衡态 5

四、状态函数与状态方程 5

五、过程与途径 6

六、热和功 7

第三节 热力学第一定律 7

一、热力学第一定律 7

二、热力学能 8

三、热力学第一定律的数学表达式 8

第四节 体积功与可逆过程 9

一、体积功 9

二、几种过程的功 9

三、可逆过程 12

第五节 焓 13

第六节 热容 15

第七节 热力学第一定律的应用 16

一、热力学第一定律应用于理想气体 16

二、热力学第一定律应用于实际气体 22

第八节 热化学 23

一、化学反应的热效应 23

二、反应进度 25

三、热化学方程式 26

第九节 化学反应热效应的计算 27

一、赫斯定律 27

二、生成焓 27

三、燃烧焓 29

四、由键焓估算反应热效应 30

五、离子摩尔生成焓 30

六、溶解热与稀释热 31

七、反应热与温度的关系——基尔霍夫定律 32

第十节 能量代谢与微量量热技术简介 34

思考题 35

习题 37

习题答案 40

第二章 热力学第二定律 42

第一节 自发过程的特征 42

第二节 热力学第二定律 43

第三节 卡诺循环 43

第四节 卡诺定理 45

第五节 熵 46

一、熵的导出 46

二、热力学第二定律数学表达式——克劳修斯不等式 48

三、熵增原理 49

第六节 熵变的计算 49

一、环境熵变的计算 49

二、系统熵变的计算 50

第七节 熵函数的物理意义 54

一、熵是系统混乱程度的度量 55

二、熵与概率 55

第八节 热力学第三定律及规定熵 56

一、热力学第三定律 56

二、规定熵 57

三、化学反应的熵变 58

第九节 亥姆霍兹能、吉布斯能 58

一、热力学第一定律、第二定律联合表达式 58

二、亥姆霍兹能 59

三、吉布斯能 59

四、自发过程方向和限度的判据 60

第十节 △F和△G的计算 61

一、理想气体简单状态变化过程的△F和△G 61

二、相变过程的△G 62

三、化学变化的△rGΘ 63

第十一节 热力学函数间的关系 63

一、热力学基本关系式 64

二、麦克斯韦关系式 65

三、△G与温度的关系——吉布斯-亥姆霍兹方程 67

第十二节 非平衡态热力学简介 68

一、敞开系统、非平衡态 69

二、熵流、熵产生和耗散结构 69

三、熵与生命 70

思考题 71

习题 71

习题答案 73

第三章 多组分系统热力学 75

第一节 多组分系统和组成表示法 75

第二节 偏摩尔量 76

一、偏摩尔量的定义 77

二、偏摩尔量的集合公式 78

三、吉布斯-杜亥姆公式 79

第三节 化学势 79

第四节 稀溶液中的两个经验定律 82

一、拉乌尔定律 82

二、亨利定律 83

第五节 气体混合物中各组分的化学势 84

第六节 液态混合物、稀溶液、真实溶液中组分的化学势 85

第七节 稀溶液的依数性 89

第八节 分配定律 92

思考题 94

习题 95

习题答案 96

第四章 化学平衡 97

第一节 化学反应的平衡条件 97

第二节 化学反应等温方程式和平衡常数 99

第三节 平衡常数表示法 101

一、气体反应的平衡常数 101

二、液相反应的平衡常数 103

三、复相化学反应 104

第四节 平衡常数的测定和反应限度的计算 105

一、平衡常数的测定 105

二、反应限度的计算 106

第五节 标准反应吉布斯能变化及化合物的标准生成吉布斯能 107

一、标准反应吉布斯能变化 107

二、化合物的标准生成吉布斯能 108

第六节 温度对平衡常数的影响——化学反应等压方程 110

第七节 其他因素对平衡的影响 112

一、压力对化学平衡的影响 112

二、惰性气体对化学平衡的影响 114

三、反应配比对化学平衡的影响 115

第八节 反应的耦合 115

一、反应耦合原理 115

二、生物体内的化学平衡 116

思考题 117

习题 117

习题答案 119

第五章 相平衡 121

第一节 相律 121

一、基本概念 122

二、相律 123

第二节 单组分系统 125

一、单组分系统的相图 125

二、克劳修斯-克拉珀龙方程 128

第三节 完全互溶双液系统 130

一、理想的完全互溶双液系统 130

二、杠杆规则 132

三、非理想的完全互溶双液系统 133

四、蒸馏与精馏 137

第四节 部分互溶和完全不互溶的双液系统 141

一、部分互溶的双液系统 141

二、完全不互溶的双液系统 143

第五节 二组分固-液系统平衡相图 144

一、简单低共熔相图 145

二、生成化合物的相图 147

三、有固态混合物生成的相图 150

第六节 三组分系统的相平衡 153

一、等边三角形组成表示法 153

二、三组分水盐系统 154

三、部分互溶的三液系统 155

思考题 158

习题 158

习题答案 161

第六章 电化学 163

第一节 电化学基本概念 163

一、电子导体和离子导体 163

二、原电池与电解池 163

三、法拉第电解定律 164

四、离子迁移数 165

第二节 电解质溶液的电导 167

一、电解质溶液的电导 167

二、电导率、摩尔电导率与浓度的关系 168

三、离子独立运动定律 169

第三节 电解质溶液电导的测定及其应用 171

一、电解质溶液电导的测定 171

二、电导测定的应用 172

第四节 强电解质溶液中电解质的活度和活度系数 175

一、溶液中离子的活度和活度系数 175

二、离子的平均活度、平均活度系数及平均浓度 176

三、离子强度 177

四、德拜-休克尔极限定律 178

第五节 可逆电池 179

一、可逆电池的基本概念 179

二、可逆电极的类型 180

三、电池的书写方式 181

四、电池电动势的测定 182

第六节 电池电动势与电极电势 184

一、电池电动势的构成 184

二、电极电势 186

三、能斯特方程 187

第七节 可逆电池热力学 190

一、由电动势E及其温度系数计算电池反应的△rSm和△rHm 190

二、计算电池可逆放电反应过程中的热效应 191

第八节 浓差电池 192

一、单液浓差电池 192

二、双液浓差电池 192

三、双联浓差电池 192

四、膜电势 193

第九节 电极电势和电动势的应用 193

一、判断化学反应的方向 194

二、求化学反应的平衡常数 194

三、求难溶盐的活度积 195

四、测定溶液的pH 196

五、测定电池的标准电动势EΘ及离子平均活度系数γ± 197

第十节 电极的极化和超电势 199

一、分解电压 199

二、电极的极化与超电势 200

第十一节 生物电化学基础 204

一、生物电现象 204

二、细胞膜电势 205

三、生物传感器 206

思考题 207

习题 208

习题答案 210

第七章 化学动力学 212

第一节 化学反应速率 212

一、反应速率的定义和表示方法 212

二、反应速率的测定 214

第二节 化学反应速率方程 214

一、总反应与基元反应 214

二、反应分子数 215

三、基元反应的速率方程 215

四、经验反应速率方程与反应级数 216

五、速率常数 217

第三节 简单级数反应 217

一、一级反应 217

二、二级反应 219

三、零级反应 222

四、n级反应 223

五、简单级数反应的速率方程小结 224

第四节 反应级数的确定 224

一、微分法 224

二、积分法 225

三、孤立法 226

第五节 温度对反应速率的影响 226

一、阿伦尼乌斯经验公式 227

二、活化能 228

三、贮存期预测 229

第六节 典型的复杂反应 231

一、对峙反应 231

二、平行反应 233

三、连续反应 234

第七节 复杂反应的近似处理 235

一、速控步骤近似法 235

二、稳态近似法 236

三、平衡态近似法 237

四、链反应及其速率方程 237

第八节 反应速率理论简介 239

一、碰撞理论 239

二、过渡态理论 242

第九节 溶液中的反应 245

一、笼效应 245

二、扩散控制和活化控制 246

三、影响溶液中化学反应速率的因素 247

第十节 催化反应动力学简介 248

一、催化剂和催化作用 248

二、催化剂的基本特征 249

三、催化机制 249

四、酸碱催化 250

五、酶催化 252

第十一节 光化反应简介 255

一、光化反应和热反应的区别 255

二、光化学基本定律 255

三、光化反应机制及速率方程式 258

四、光对药物稳定性的影响 259

思考题 260

习题 261

习题答案 264

第八章 表面现象 266

第一节 表面积与表面吉布斯能 266

一、表面积 266

二、表面吉布斯能和表面张力 267

三、影响表面张力的因素 269

四、表面的热力学关系式 270

第二节 弯曲表面的性质 270

一、曲面的附加压力 270

二、曲面的蒸气压 272

三、亚稳状态和新相的生成 274

第三节 铺展与润湿 276

一、液体的铺展 276

二、固体表面的润湿 277

第四节 溶液的表面吸附 280

一、溶液的表面张力和浓度之间的关系 280

二、溶液的表面吸附和吉布斯吸附等温式 281

三、表面活性剂在溶液表面的定向排列 285

第五节 不溶性表面膜 286

一、不溶性表面膜及其性质 286

二、不溶性表面膜的应用 287

三、其他表面膜 288

第六节 表面活性剂 289

一、表面活性剂的分类 289

二、表面活性剂的亲水亲油平衡值 291

三、胶束的形成及其性质 293

四、表面活性剂的几种重要作用 296

第七节 气体在固体表面上的吸附 299

一、物理吸附和化学吸附 299

二、吸附等温线 300

三、弗仑因德立希吸附等温式 301

四、单分子层吸附理论——兰格缪尔吸附等温式 302

五、多分子层吸附理论——BET公式 304

第八节 固体自溶液中的吸附 305

一、吸附特点 305

二、吸附量的测定 306

三、吸附等温线和经验公式 306

思考题 308

习题 308

习题答案 311

第九章 胶体分散系统 312

第一节 溶胶的分类和基本特性 313

一、溶胶的分类 313

二、溶胶的基本特性 313

第二节 溶胶的制备和净化 314

一、溶胶的制备 314

二、溶胶的净化 316

三、纳米粒子和纳米技术 317

第三节 溶胶的动力性质 319

一、布朗运动 319

二、扩散 320

三、沉降和沉降平衡 322

第四节 溶胶的光学性质 324

一、溶胶的光散射现象 324

二、瑞利散射公式 324

三、溶胶的颜色 326

四、溶胶粒径的测定 326

第五节 溶胶的电学性质 327

一、电动现象 327

二、电泳的测定 328

三、溶胶粒子表面电荷的来源 329

四、双电层理论和电动电势 330

第六节 溶胶的稳定性与聚沉 332

一、胶束结构 333

二、溶胶的稳定性 333

三、溶胶稳定性理论 334

四、溶胶的聚沉 335

第七节 乳状液及微乳状液 338

一、乳状液 338

二、微乳状液 341

思考题 342

习题 342

习题答案 343

第十章 大分子溶液 345

第一节 大分子的结构及平均摩尔质量 346

一、大分子的链结构 346

二、大分子的平均摩尔质量 347

第二节 大分子的溶解特征及在溶液中的形态 348

一、大分子的溶解特征 349

二、溶剂的选择 349

三、大分子在溶液中的形态 350

第三节 大分子溶液的渗透压 350

一、大分子溶液的渗透压 351

二、渗透压的测量方法 351

第四节 大分子溶液的光散射 352

一、涨落现象与光散射 352

二、光散射法测定大分子的分子质量 353

第五节 大分子溶液的流变性 354

一、Newton流体与黏度 354

二、流变曲线与流型 355

三、大分子溶液的黏度与分子质量的测定 356

第六节 大分子溶液的超离心场沉降 358

一、沉降速率法 358

二、沉降平衡法 359

第七节 大分子电解质溶液 360

一、大分子电解质溶液概述 360

二、大分子电解质溶液的电泳现象 361

三、大分子电解质溶液的Donnan平衡 363

第八节 凝胶 365

一、凝胶的分类 366

二、凝胶的形成与结构 366

三、凝胶的性质 367

四、水凝胶在医药领域中的应用 369

思考题 369

习题 370

习题答案 371

附录 372

附录1 部分气体的摩尔等压热容与温度关系Cp,m=a+bT+cT2 372

附录2 部分物质的热力学数据表 373

附录3 部分有机化合物的标准摩尔燃烧焓（标准压力pΘ=100kPa,298.15K） 377

参考文献 378

中英文索引 380