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绪论 1

物理化学的研究对象 1

物理化学和生命科学的关系 3

物理化学的研究方法 6

第一章 热力学第一定律 8

1.1 引言 8

1.2 几个基本概念 11

系统 11

状态和状态函数 12

过程和途径 14

热力学平衡 14

1.3 气体的状态方程式 15

理想气体的状态方程式 15

摩尔气体常数R 15

瓦勃呼吸计 17

实际气体 18

1.4 热和功 21

热 21

功 22

1.5 热力学第一定律 25

1.6 可逆过程和最大功 27

功与过程 27

可逆过程 33

1.7 焓 35

理想气体的内能和焓 37

1.8 热容 39

CP和CV的关系 42

1.9 理想气体的绝热可逆膨胀 44

1.10 热化学 45

化学反应的热效应 45

反应中△H和△U的关系 46

反应进度 47

热化学方程的写法 48

盖斯定律 50

1.11 生成焓和燃烧焓 54

生成焓 54

燃烧焓 57

1.12 键焓 58

1.13 溶液反应的热效应 61

溶解热 61

离子生成热 63

1.14 热效应和温度的关系 65

1.15 反应热的测量及其应用 67

弹形热量计 67

溶液热量计 69

热导热量计 70

差热分析 71

习题 72

第二章 热力学第二定律和第三定律 76

2.1 变化的方向 76

2.2 热力学第二定律 77

热力学第二定律的表述 78

2.3 自发变化的本质——熵的概念 79

热力学概率 80

熵 82

2.4 熵变的计算 83

熵判据 84

理想气体的等温过程 85

理想气体的非等温过程 86

包含液体和固体的过程 88

相变过程 88

2.5 热力学第三定律和规定熵 91

热力学第三定律 91

摩尔熵的计算 92

化学反应的熵变 93

化学反应熵变和温度的关系 94

2.6 亥姆霍兹自由能 96

等温过程中的最大功 96

亥姆霍兹自由能 97

2.7 吉布斯自由能 100

2.8 等温物理变化△G的计算 103

理想气体等温变化 104

等温等压下的相变过程 105

2.9 几个热力学函数间的关系 106

麦克斯韦（Maxwell）关系式 108

2.10 化学变化的吉布斯自由能变 111

标准生成吉布斯自由能 112

2.11 △G与温度压力的关系 114

△G与温度的关系 114

△G与压力的关系 118

2.12 化学势 122

偏摩尔量 123

化学势 126

2.13 气体的化学势 129

混合理想气体 129

实际气体的化学势——逸度的概念 130

2.14 生物界中能量的流动 131

2.15 不可逆过程热力学简介 135

习题 138

第三章 溶液和相平衡 143

3.1 溶液组成的表示法 144

3.2 溶液中的两个经验定律 145

拉乌尔定律 145

亨利定律 148

3.3 理想溶液 149

理想溶液各组分的化学势 150

理想溶液的性质 150

3.4 稀溶液 152

稀溶液的依数性 154

“不正常”摩尔质量 163

3.5 相、组分和自由度 164

相 164

组分 165

自由度 166

3.6 多相系统中平衡的条件 167

3.7 相律 168

相律的推导 169

3.8 单组分系统的相平衡 170

水的相图 170

克劳修斯－克拉珀龙方程 171

3.9 溶液和蒸气的平衡 174

理想溶液的蒸气压－组成（P-x）图 174

理想溶液的沸点－组成（T-x）图 175

杠杆规则 175

分馏 176

3.10 非理想溶液 178

活度的概念 179

非理想溶液的P-x图和T-x图 181

3.11 不互溶的双液系 184

水蒸气蒸馏 184

溶质在两互不相溶液体中的分配 185

萃取 187

3.12 固液系统 189

习题 191

第四章 化学平衡 196

4.1 引言 196

4.2 化学反应的限度 197

4.3 气体化学反应的标准平衡常数 198

理想气体化学反应的标准平衡常数 198

实际气体反应的标准平衡常数 203

4.4 溶液反应的标准平衡常数 203

理想溶液 203

非理想溶液 206

4.5 复相化学反应的标准平衡常数 206

4.6 平衡转化率的计算 209

气相反应 209

溶液反应 210

生物化学标准态 213

4.7 压力和惰性气体对化学平衡的影响 217

压力的影响 217

惰性气体的影响 217

4.8 温度对化学平衡的影响 219

4.9 生化反应平衡 223

标准平衡常数的组合 223

反应的耦合 224

二氧化碳在人体内的水合平衡 228

多结合位平衡 229

习题 231

第五章 电化学 235

5.1 电解质溶液 235

电解质的活度 235

离子强度 238

德拜－休格尔（Debye-H ückel）理论 238

5.2 电导和电导率 239

电导 239

电导的测量 240

5.3 摩尔电导率 242

摩尔电导率和浓度的关系 242

离子独立移动定律 243

5.4 电导测量的应用 244

测定水的纯度 244

测定弱电解质的离解度及离解常数 245

测定难溶盐的溶解度 246

电导滴定 247

5.5 法拉第定律 249

5.6 化学电池 251

可逆电池 253

电动势的测量 255

标准电池 256

5.7 可逆电池的热力学 256

从可逆电池的电动势求反应的标准平衡常数 257

从电池电动势及其温度系数求反应的△H和△S 259

5.8 电池的表示法 260

5.9 电极电势 262

从电极电势计算电池的电动势 266

参考电极 268

5.10 浓差电池和液体接界电势 269

浓差电池 269

液接电势 270

5.11 溶液pH的测定 271

膜电势和离子选择性电极 273

5.12 电动势测量的应用 276

求氧化还原反应的标准平衡常数 277

电解质溶液平均活度系数的测定 278

求难溶盐的溶度积 278

电位滴定 279

5.13 生物氧化 280

生物系统标准电极电势 280

生物氧化和呼吸链 281

5.14 极化作用 282

习题 284

第六章 化学动力学 288

6.1 引言 288

6.2 化学反应速率 290

反应速率 290

反应速率的测定方法 291

6.3 浓度对反应速率的影响 292

反应级数 292

基元反应 294

6.4 具有简单级数的反应 297

一级反应 297

二级反应 303

三级反应 307

零级反应 307

6.5 反应级数的测定 309

6.6 对峙反应、平行反应和连串反应 313

对峙反应 313

平行反应 315

连串反应 317

6.7 温度对反应速率的影响 320

范特荷夫近似规则 320

阿仑尼乌斯公式——活化能的概念 321

6.8 碰撞理论 324

6.9 过渡状态理论 328

6.10 催化作用 333

多相催化 335

均相催化 336

6.11 链反应 338

6.12 液相反应 341

液相反应速率 341

溶液中快速反应的研究方法 344

简单反应的弛豫时间 346

6.13 酶催化作用动力学 347

6.14 自动催化反应和化学振荡 355

自动催化反应 355

化学振荡 356

6.15 光化学反应 358

光化当量定律 359

光合作用 362

视觉 363

化学发光和生物发光 364

习题 365

第七章 表面现象 370

7.1 引言 370

7.2 表面吉布斯自由能 371

7.3 弯曲表面的附加压力 375

毛细现象 376

7.4 粒子大小对蒸气压的影响 377

7.5 液体的铺展与润湿 380

铺展 380

润湿 381

7.6 溶液界面吸附 382

吉布斯吸附公式 383

溶液表面吸附的计算 384

7.7 表面活性剂及其作用 385

表面活性剂的分类 386

表面活性剂的作用 388

胶束 390

7.8 分子在表面上的定向排列 391

7.9 不溶性表面膜 393

生物膜 396

7.10 气体在固体表面上的吸附 398

物理吸附和化学吸附 399

吸附等温线 400

7.11 吸附等温式 401

兰格缪尔等温式 402

弗伦德利希等温式 404

BET等温式 405

7.12 固体从溶液中的吸附 407

影响溶液中吸附的因素 410

7.13 固体吸附剂 410

7.14 色谱法 413

习题 415

第八章 胶体分散系统 418

8.1 分散系的分类 419

8.2 胶体分散系统的特点 420

8.3 溶胶的制备与净化 422

溶胶的制备 422

溶胶的净化 424

8.4 溶胶的动力学性质 425

布朗运动 426

扩散 427

沉降 428

8.5 溶胶的光学性质 431

光的吸收 431

光的散射——丁铎尔现象和超显微镜 432

8.6 溶胶的电学性质 435

电动现象 435

胶体粒子上电荷的来源 437

双电层与溶胶胶粒的结构 438

ζ电势 439

8.7 溶胶的稳定性和聚沉 442

影响溶胶聚沉的因素 442

溶胶的相互聚沉 446

溶胶稳定性的DLVO理论 446

大分子化合物对溶胶的作用 448

8.8 乳状液 450

乳状液的类型 451

乳状液的变型和破坏 451

习题 452

第九章 大分子溶液 454

9.1 引言 454

9.2 单体单位的连接 457

9.3 生化大分子 458

蛋白质 458

核酸 461

糖 464

9.4 大分子溶液 466

9.5 高聚物的摩尔质量 469

9.6 大分子在溶液中的构象 472

9.7 渗透压 473

渗透压法测高聚物的摩尔质量 474

陶南平衡 476

9.8 粘度 478

9.9 扩散 482

9.10 沉降 484

9.11 电泳 489

等电点 489

电泳 491

9.12 凝胶 494

习题 495

附录 498

附录Ⅰ 298.2K时一些物质的标准热力学函数 498

附录Ⅱ 298.2K时某些化合物的标准燃烧热 502

附录Ⅲ 从卡诺循环导出熵 503

附录Ⅳ 一些物理化学常数 506

附录Ⅴ 单位换算 507

主要参考书目 508