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第1章 物质的状态与表征 1

1.1气体 1

1.1.1理想气体 1

1.1.2范德华气体 4

1.2固体 5

1.2.1晶体及其结构 5

1.2.2晶体缺陷 6

1.2.3非晶体 7

1.3液体 7

1.4凝聚态 9

1.5本章评述与重要概念 10

1.5.1本章评述 10

1.5.2本章重要概念 11

第2章 热力学第一定律 12

2.1基本概念 12

2.1.1系统与环境 12

2.1.2状态与过程 13

2.2热力学第一定律 16

2.2.1内能的物理意义 17

2.2.2内能的数学性质 17

2.3功的计算 18

2.3.1功的相关概念 18

2.3.2理想气体平衡过程功的计算 19

2.3.3理想气体非平衡过程功的计算 21

2.3.4非理想气体平衡过程功的计算思路 21

2.4两个气体实验 22

2.4.1 Joule实验 22

2.4.2 Joule-Thomson实验 23

2.5热容与热的计算 25

2.5.1热容 25

2.5.2热的计算 26

2.6热力学第一定律在转变与相变中的应用 28

2.6.1在理想气体绝热过程中的应用 28

2.6.2在相变中的应用 35

2.7热化学 38

2.7.1热化学的基本概念 38

2.7.2标准摩尔反应焓的计算 41

2.7.3反应焓与温度的关系——基希霍夫公式 44

2.8本章评述与重要概念 48

2.8.1本章评述 48

2.8.2本章重要概念 48

第3章 热力学第二定律 49

3.1熵的初步概念与熵变计算 49

3.1.1熵概念的简化导出 49

3.1.2热力学基本定律与熵变计算 50

3.1.3克劳修斯不等式与熵增原理 58

3.2熵的统计意义（初步） 62

3.3热力学第三定律 63

3.3.1热力学第三定律 63

3.3.2标准摩尔熵Se m 64

3.3.3标准摩尔反应熵 65

3.4亥姆霍兹函数和吉布斯函数 67

3.4.1亥姆霍兹函数 68

3.4.2吉布斯函数 68

3.4.3 △G的计算 69

3.5热力学基本方程和麦克斯韦关系式 71

3.5.1热力学基本方程 71

3.5.2麦克斯韦关系式 72

3.5.3其他热力学关系 77

3.6熵与热力学第二定律的严格推演 78

3.6.1卡诺循环 79

3.6.2热力学第二定律的两种表述 80

3.6.3卡诺定理 81

3.6.4可逆循环的等效性与熵的导出 82

3.6.5克劳修斯不等式与熵增原理 83

3.7本章评述与重要概念 86

3.7.1本章评述 86

3.7.2本章重要概念 86

第4章 化学势 87

4.1单组分摩尔数可变系统 87

4.1.1摩尔数对热力学函数的影响 87

4.1.2单组分摩尔数可变系统的热力学基本方程 88

4.2二元系的偏摩尔量与化学势 90

4.2.1二元系的组分表示法 90

4.2.2偏摩尔量 91

4.2.3化学势与热力学基本方程 98

4.3气体组分的化学势 101

4.3.1单组分理想气体的化学势 101

4.3.2单组分真实气体的化学势 101

4.3.3理想气体混合物中组分的化学势 102

4.4拉乌尔定律与亨利定律 105

4.4.1拉乌尔定律 105

4.4.2亨利定律 105

4.4.3拉乌尔定律与亨利定律的对比 108

4.5理想液态混合物 108

4.5.1理想液态混合物中组分的化学势 108

4.5.2理想液态混合物的（混合）性质 110

4.6理想稀溶液 112

4.6.1溶剂化学势 112

4.6.2溶质化学势 113

4.7活度 115

4.7.1活度 115

4.7.2活度的物理意义 116

4.8稀溶液的依数性 116

4.8.1溶剂蒸气压下降（拉乌尔定律） 116

4.8.2凝固点降低（析出纯固态溶剂A） 117

4.8.3沸点升高（溶质不挥发） 119

4.8.4渗透压 121

4.9分配定律 125

4.10本章评述与重要概念 126

4.10.1本章评述 126

4.10.2本章重要概念 127

第5章 相平衡 128

5.1一元系平衡理论 128

5.1.1热力学平衡判据 128

5.1.2热力学平衡条件 131

5.1.3平衡的稳定条件 133

5.1.4一元多相平衡 133

5.2多元系平衡理论 134

5.2.1多元系的多相平衡条件 134

5.2.2吉布斯相律 135

5.3一元相图 136

5.3.1一元多相平衡的几何意义 136

5.3.2一元相图 138

5.3.3一元系两相平衡的数学表达式——Clapeyron方程 139

5.3.4外压或惰性气体对液体“饱和”蒸气压的影响 142

5.3.5关于平衡条件中压力相等的讨论 143

5.4二元相图基础 146

5.4.1二元多相平衡的几何意义 146

5.4.2杠杆规则 147

5.4.3二元相图的实验测定 149

5.5典型的凝聚态二元相图 151

5.5.1液相部分互溶的二元相图 151

5.5.2固相完全互溶的二元相图 152

5.5.3固相完全不互溶且有共晶反应的二元相图 154

5.5.4固相部分互溶且有共晶反应的二元相图 155

5.5.5有包晶反应的二元相图 157

5.5.6有偏晶反应的二元相图 159

5.5.7形成稳定化合物的二元共晶相图 160

5.5.8形成不稳定化合物的二元相图 161

5.6相图计算简介 162

5.6.1一元相图计算 162

5.6.2二元凝聚态相图计算 163

5.7相变热力学 168

5.7.1相变的热力学分类 168

5.7.2凝聚态相变热力学简介 170

5.8本章评述与重要概念 175

5.8.1本章评述 175

5.8.2本章重要概念 176

第6章 化学平衡 177

6.1反应进度 177

6.1.1反应进度的定义 177

6.1.2吉布斯函数随反应进度的变化 178

6.2化学平衡条件 179

6.2.1化学平衡条件 179

6.2.2化学平衡概念的由来 181

6.2.3化学平衡概念的进一步分析 184

6.3化学反应的平衡常数与等温方程式 186

6.3.1气相反应的平衡常数 186

6.3.2溶液中反应的平衡常数 189

6.3.3平衡常数的表达式 191

6.4多相化学反应平衡 193

6.5化学反应的吉布斯函数变化 196

6.5.1标准摩尔反应吉布斯函数△rGe m 196

6.5.2标准摩尔生成吉布斯函数 197

6.6温度、压力和惰性气体对化学平衡的影响 200

6.6.1温度对化学平衡的影响 200

6.6.2压力对化学平衡的影响 203

6.6.3惰性气体对化学平衡的影响 205

6.7 △rGe m-T图 206

6.7.1氧化物的△rGe m-T图 206

6.7.2 △rGe m-T的应用 208

6.8本章评述与重要概念 210

6.8.1本章评述 210

6.8.2本章重要概念 211

第7章 电化学 212

7.1电化学的基本概念 212

7.1.1原电池与电解池 212

7.1.2 Faraday定律 213

7.2电解质溶液的导电 214

7.2.1离子的电迁移现象 214

7.2.2电导、电导率、摩尔电导率 215

7.2.3电导率、摩尔电导率与浓度的关系 216

7.2.4电导测定的应用 217

7.3电解质溶液理论简介 219

7.3.1离子的平均活度 220

7.3.2离子强度 221

7.3.3德拜-休克尔极限定律 221

7.4可逆电池与可逆电极 222

7.4.1可逆电池的条件 222

7.4.2可逆电池表示法 224

7.5可逆电池热力学 224

7.5.1电池Nernst方程式 224

7.5.2电池的温度系数 225

7.6电极电势和电池电动势 227

7.6.1电极电势 227

7.6.2其他电势与盐桥 231

7.6.3电池电动势 231

7.6.4浓差电池 232

7.7电动势测定的应用 234

7.7.1计算强电解质的平均活度因子 234

7.7.2测定溶液的pH 235

7.7.3计算化学反应的平衡常数 235

7.7.4电势-pH图 236

7.8电极的种类 238

7.8.1第一类电极 238

7.8.2第二类电极 239

7.8.3第三类电极 240

7.8.4离子选择性电极 241

7.9极化现象与电解过程的电极反应 241

7.9.1极化现象 241

7.9.2电解时的电极反应 243

7.10金属的电化学腐蚀与防腐 244

7.10.1金属的电化学腐蚀 244

7.10.2金属的防腐 245

7.11化学电源 245

7.12本章评述与重要概念 247

7.12.1本章评述 247

7.12.2本章重要概念 247

第8章 化学动力学 248

8.1化学反应的速率及速率方程 248

8.1.1反应速率的表示法 248

8.1.2反应速率的测定方法 249

8.1.3反应机理的概念 250

8.2反应速率方程的积分形式 252

8.2.1一级反应 253

8.2.2二级反应 254

8.2.3三级反应 256

8.2.4 n级简单级数反应的动力学特征 256

8.3反应级数的测定 257

8.3.1积分法 257

8.3.2微分法 258

8.3.3孤立法 259

8.4温度对反应速率的影响 259

8.4.1阿累尼乌斯（Arrhenius）经验公式 260

8.4.2活化能 261

8.5催化剂与催化原理 262

8.5.1催化剂 262

8.5.2催化作用原理 262

8.6固相反应动力学 263

8.6.1固相反应的特点 264

8.6.2固相反应的一般动力学关系 264

8.6.3化学反应控制动力学 265

8.7本章评述与重要概念 266

8.7.1本章评述 266

8.7.2本章重要概念 267

第9章 表面与界面 268

9.1表面与表面张力 268

9.1.1表面与界面 268

9.1.2表面张力与表面能 269

9.1.3表面张力的影响因素 269

9.2界面热力学公式 275

9.2.1界面热力学的基本公式 275

9.2.2界面张力与温度的数学关系 276

9.3弯曲表面的附加压力与开尔文公式 277

9.3.1弯曲表面的附加压力 277

9.3.2开尔文公式 280

9.3.3开尔文公式的应用 283

9.4溶液表面 286

9.4.1吉布斯吸附公式 286

9.4.2表面活性剂 287

9.5固体表面 289

9.5.1固体表面结构与特点 290

9.5.2固体表面吸附 294

9.5.3物理吸附与化学吸附 297

9.6界面 301

9.6.1液-液界面 301

9.6.2液-固界面 302

9.6.3固-固界面 305

9.7本章评述与重要概念 305

9.7.1本章评述 305

9.7.2本章重要概念 306

第10章 胶体化学 307

10.1胶体系统分类 307

10.2溶胶制备与净化 309

10.2.1溶胶制备 309

10.2.2溶胶净化 310

10.2.3溶胶形成条件 311

10.2.4均分散胶体 312

10.3溶胶的动力性质 312

10.3.1布朗运动 312

10.3.2扩散与渗透压 313

10.3.3沉降平衡 314

10.4溶胶的光学性质 316

10.4.1丁铎尔效应 316

10.4.2散射公式 316

10.5溶胶的电学性质 317

10.5.1电动现象 317

10.5.2胶团结构 319

10.6溶胶的稳定性与聚沉 320

10.6.1溶胶的稳定性 320

10.6.2溶胶的聚沉 322

10.6.3高聚物对溶胶的作用 324

10.7乳状液 325

10.7.1乳状液类型及特点 325

10.7.2乳化剂的作用 326

10.7.3乳状液的不稳定性 327

10.8凝胶 328

10.8.1凝胶分类 328

10.8.2凝胶形成 328

10.8.3凝胶性质 329

10.9本章评述与重要概念 330

10.9.1本章评述 330

10.9.2本章重要概念 331

附录 332

符号表 337

参考书目 339

后记 340