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绪论 1

第一节 物理化学的研究对象和方法 1

一、物理化学的研究对象及其内容 1

二、物理化学的研究方法 1

第二节 物理化学的发展趋势 2

第三节 物理化学课程的内容和学习方法 3

一、物理化学课程的主要内容 3

二、物理化学的学习方法 4

第四节 物理化学在医药领域中的应用 5

第一章 热力学第一定律和热化学 6

第一节 热力学概论 6

一、热力学研究的基本内容 6

二、热力学的方法和局限性 6

第二节 热力学的一些基本概念 7

一、系统与环境 7

二、热力学平衡态 7

三、状态函数与状态方程 8

四、过程及途径 9

五、热和功 9

第三节 可逆过程与膨胀功 10

一、膨胀功 10

二、功与过程 11

三、可逆过程 12

第四节 热力学第一定律 12

一、热力学第一定律的经验叙述 12

二、热力学能 13

三、热力学第一定律的数学表达式 14

第五节 焓 14

第六节 热容 16

第七节 热力学第一定律对理想气体的应用 17

一、理想气体 17

二、理想气体的热力学能和焓 19

三、理想气体Cρ与Cν间的关系 21

四、理想气体的绝热过程 22

第八节 热化学 25

一、等容热效应与等压热效应 25

二、热化学方程式 26

三、赫斯定律 26

第九节 几种热效应 27

一、生成焓 27

二、燃烧焓 28

第十节 反应热与温度的关系 29

第二章 热力学第二定律 35

第一节 热力学第二定律 35

一、自发过程的共同特征——不可逆性 35

二、热力学第二定律的经验叙述 36

第二节 卡诺循环与卡诺定理 37

一、卡诺循环 37

二、卡诺定理 38

第三节 熵的概念 39

一、可逆过程的热温商——熵函数 39

二、克劳修斯不等式 40

三、熵增原理 41

第四节 熵变的计算 42

一、理想气体简单状态变化过程的熵变 42

二、理想气体混合过程的熵变 44

三、相变化过程的熵变 44

四、化学变化过程的熵变 45

第五节 熵的物理意义 46

一、熵函数的统计模型 47

二、熵函数的构造 48

三、熵的统计意义 49

第六节 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能 49

一、亥姆霍兹自由能 49

二、吉布斯自由能 50

三、吉布斯自由能变的计算 52

四、△G与温度的关系——吉布斯-亥姆霍兹公式 54

第七节 几个热力学状态函数之间的关系 55

一、热力学基本关系式 55

二、麦克斯韦关系式 55

第八节 偏摩尔量与化学势 56

一、偏摩尔量 57

二、化学势 58

三、气体的化学势 61

四、溶液中各组分的化学势 62

第九节 化学势在稀溶液中的应用 65

一、蒸气压下降 65

二、凝固点降低 66

三、沸点升高 67

四、渗透压 68

第三章 化学平衡 73

第一节 化学反应的平衡条件 73

一、反应进度 73

二、反应的方向和平衡的条件 74

第二节 化学反应等温方程式和平衡常数 76

一、化学反应等温方程式 76

二、平衡常数表示法 78

三、气相反应平衡常数 79

四、液相反应平衡常数 80

五、多相反应系统 81

第三节 反应的标准摩尔吉布斯自由能变及平衡常数的计算 82

一、反应的标准摩尔吉布斯自由能变 82

二、平衡常数的测定和计算 83

第四节 各种因素对化学平衡的影响 84

一、温度的影响 84

二、压力的影响 85

三、惰性气体的影响 85

第四章 相平衡 91

第一节 基本概念 91

一、相 91

二、独立组分数 92

三、自由度 93

第二节 相律 93

第三节 单组分系统 95

一、相律分析 95

二、克拉珀龙-克劳修斯方程 95

三、单组分系统的相图 97

第四节 二组分气-液平衡系统 99

一、相律分析 99

二、完全互溶理想液态混合物的气液平衡相图 99

三、完全互溶非理想液态混合物的相图 102

四、蒸馏与精馏原理 106

五、完全不互溶双液系统——水蒸气蒸馏 108

第五节 二组分液-液平衡系统 110

一、具有最高临界溶解温度系统的相图 110

二、具有最低临界溶解温度系统的相图 111

三、具有两种临界溶解温度系统的相图 111

第六节 二组分液-固平衡系统 112

一、简单低共熔混合物的相图 112

二、形成化合物的二组分系统相图 116

三、二组分固态部分互溶系统相图 117

第七节 三组分系统 118

一、三组分系统的组成表示法 118

二、部分互溶三组分系统的相图 119

三、三组分水-盐系统的相图 120

第五章 电化学基础 126

第一节 电解质溶液的导电性 126

一、电解质溶液的导电机制 126

二、法拉第定律 127

三、离子的电迁移和迁移数 128

第二节 电解质溶液的电导及应用 131

一、电导、电导率和摩尔电导率 131

二、电解质溶液电导的测定 132

三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系 133

四、离子独立移动定律和离子的电导 134

五、电导测定的应用 136

第三节 可逆电池 138

一、可逆电池 138

二、电池的书写方式 139

三、可逆电池的热力学 139

第四节 电极过程动力学简介 141

一、电动势产生的机制和电池电动势 141

二、电极的电势 143

三、电极的极化和超电势 144

第六章 化学动力学 148

第一节 基本概念 148

一、化学反应速率表示法及测定 148

二、化学反应的机制 151

三、基元反应与总包反应 151

四、反应速率方程 152

五、质量作用定律 153

第二节 简单级数反应 153

一、一级反应 153

二、二级反应 156

三、零级反应 157

四、反应级数的测定 158

第三节 典型复杂反应 160

一、对峙反应 160

二、平行反应 161

三、连续反应 163

第四节 温度对反应速率的影响 165

一、范特霍夫经验规则 166

二、阿仑尼乌斯经验公式 166

三、活化能 167

第五节 反应速率理论简介 170

一、碰撞理论 170

二、过渡态理论 173

第六节 溶液中的反应 176

一、溶剂极性和溶剂化的影响 177

二、溶剂介电常数的影响 178

三、离子强度的影响 179

第七节 催化作用 179

一、催化反应中的基本概念 179

二、催化作用的基本特征 180

三、酸碱催化 181

四、酶催化 184

第八节 光化反应 187

一、光化反应机制 188

二、光化学基本定律 188

三、量子效率 189

第七章 表面现象 194

第一节 表面和表面吉布斯自由能 194

一、表面现象及其本质 194

二、表面吉布斯自由能 195

三、表面张力 195

四、影响表面张力的因素 197

五、表面热力学的基本公式 198

六、研究表面现象的热力学准则 199

第二节 高分散度对物理性质的影响 199

一、弯曲液面的附加压力 199

二、高分散度对物理性质的影响 200

三、介稳状态 202

第三节 润湿与铺展 204

一、固体表面的润湿与接触角 204

二、液体的铺展与铺展系数 205

第四节 溶液表面的吸附 206

一、溶液表面的吸附现象 206

二、吉布斯吸附等温式及其应用 207

第五节 表面活性剂及其作用 209

一、表面活性剂的特点及分类 209

二、胶束与临界胶束浓度 210

三、亲水-亲油平衡值 212

四、表面活性剂的几种重要作用 213

第六节 固体表面上的吸附 216

一、物理吸附与化学吸附 216

二、固-气表面吸附等温线 217

三、弗仑因德立希经验式 218

四、单分子层吸附理论——兰格缪尔吸附等温式 218

五、多分子层吸附理论——BET公式 220

六、固-液界面上的吸附 221

七、固体吸附剂 223

第八章 溶胶 228

第一节 分散系的分类和溶胶的基本特征 229

一、分散系的分类 229

二、胶体分散系 229

三、溶胶的基本特征 230

第二节 溶胶的制备和净化 230

一、溶胶的制备 230

二、溶胶的净化 233

第三节 溶胶的光学性质 234

一、丁达尔效应 234

二、瑞利散射公式 234

三、超显微镜 235

第四节 溶胶的动力性质 236

一、布朗运动 237

二、扩散与渗透压 238

三、沉降与沉降平衡 239

第五节 溶胶的电学性质 240

一、电动现象 240

二、电泳的测定及应用 242

三、胶粒带电的原因 243

四、双电层理论 244

五、胶团的结构 246

第六节 溶胶的稳定性和聚沉作用 247

一、溶胶的稳定性 247

二、电解质对溶胶的聚沉作用与聚沉值 247

三、影响溶胶聚沉的其他因素 249

第九章 大分子溶液 252

第一节 大分子化合物简介 252

一、大分子化合物的概念 252

二、大分子化合物的结构特性 252

三、大分子化合物的相对摩尔质量 254

第二节 大分子溶液 255

一、大分子溶液的基本性质 255

二、大分子化合物的溶解规律 256

三、大分子溶液的黏度 256

四、大分子溶液的渗透压 259

五、大分子溶液的超速离心沉降 259

第三节 大分子电解质溶液 260

一、大分子电解质的分类 260

二、大分子电解质溶液的电学性质 260

三、大分子电解质溶液的稳定性 263

四、大分子电解质溶液的黏度 263

五、唐南平衡与渗透压 264

第四节 大分子化合物对溶胶稳定性的影响 267

一、大分子溶液在固液界面上的吸附 267

二、大分子化合物对溶胶的稳定作用 267

三、大分子对溶胶的敏化作用 268

第五节 凝胶 268

一、凝胶的类型 268

二、凝胶的制备 269

三、凝胶的胶凝作用和影响因素 269

四、凝胶的溶胀和影响因素 269

五、凝胶的离浆和触变 270

附录 273

一、国际单位制（SI） 273

二、部分气体摩尔等压热容与温度的关系 274

三、部分单质和化合物的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉氏自由能、标准摩尔熵及热容（100kPa，298K） 275

四、部分单质和化合物的标准摩尔燃烧焓（100kPa，298K） 278

习题参考答案 279

主要参考书目 285

中英文名词索引 286