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绪论 1

第一章 热力学第一定律 4

第一节 热力学基本概念 4

一、系统与环境 4

二、系统的性质 5

三、热力学平衡态 5

四、状态和状态函数 5

五、过程与途径 6

六、热与功 6

第二节 热力学第一定律 8

一、热力学能 8

二、热力学第一定律 8

第三节 可逆过程 9

一、等温膨胀过程 9

二、等温压缩过程 10

三、可逆过程 10

第四节 焓和热容 11

一、等容热 11

二、等压热与焓 12

三、热容 12

第五节 热力学第一定律在非化学变化中的应用 14

一、理想气体的热力学能与焓 14

二、理想气体的摩尔定压热容与摩尔定容热容的关系 15

三、理想气体的绝热过程 16

四、相变化过程 18

第六节 热力学第一定律在化学变化中的应用 20

一、反应进度 20

二、等压热效应与等容热效应的关系 20

三、热化学方程式 21

四、Hess定律 22

五、用生成焓或燃烧焓计算反应热效应 22

六、反应热效应与温度的关系 24

参考文献 27

习题 27

第二章 热力学第二定律 29

第一节 自发过程及热力学第二定律的经典表述 29

一、自发过程 29

二、热力学第二定律的经典表述 29

第二节 Carnot循环及Carnot定理 30

一、Carnot循环 30

二、Carnot定理 32

第三节 熵及其物理意义 32

一、熵的引出 32

二、热力学第二定律的数学表达式 34

三、熵增加原理 35

四、熵的物理意义 36

第四节 熵变的计算 36

一、理想气体简单状态变化过程的熵变 37

二、相变过程的熵变 40

第五节 热力学第三定律及规定熵 40

一、热力学第三定律 40

二、规定熵 41

三、化学反应的熵变 42

第六节 Helmholtz自由能和Gibbs自由能 43

一、Helmholtz自由能 43

二、Gibbs自由能 44

三、过程方向和限度的判据 44

第七节 △G的计算 45

一、简单状态变化和相变化过程的△G 45

二、化学变化的△rG 47

三、Gibbs自由能随温度的变化 48

第八节 热力学函数间的关系 49

一、热力学基本公式 49

二、Maxwell关系式 50

第九节 偏摩尔量和化学势 51

一、偏摩尔量 51

二、化学势 52

第十节 气体、溶液的化学势 54

一、气体的化学势 54

二、溶液的化学势 55

参考文献 58

习题 58

第三章 化学平衡 60

第一节 化学反应的平衡条件 61

一、化学反应的平衡条件 61

二、化学反应平衡的热力学分析 62

第二节 化学反应等温式和标准平衡常数 62

一、化学反应等温式和标准平衡常数 62

二、标准平衡常数与化学计量方程 64

第三节 平衡常数的各种表示方法 65

一、气体反应的平衡常数 65

二、溶液反应的平衡常数 66

三、复相化学反应的平衡常数 68

第四节 平衡常数的测定及热力学计算 69

一、平衡常数的测定 69

二、平衡常数的热力学计算 70

三、标准摩尔生成Gibbs自由能 70

四、生物化学反应及生物化学标准状态 71

第五节 温度对化学平衡的影响 73

一、△rH？与温度无关 73

二、△rH？与温度有关 74

第六节 其他因素对化学平衡的影响 75

一、压力对化学平衡的影响 75

二、惰性气体对化学平衡的影响 76

三、物料比对化学平衡的影响 77

第七节 同时化学平衡和反应的耦合 77

一、同时化学平衡 77

二、反应的耦合 77

参考文献 79

习题 79

第四章 相平衡 81

第一节 相律 81

一、基本概念 81

二、相律 83

第二节 单组分系统 85

一、Clausius-Clapeyron方程 85

二、水的相图 87

第三节 二组分双液系统 89

一、理想的完全互溶双液系统 89

二、杠杆规则 91

三、非理想的完全互溶双液系统 92

四、蒸馏与精馏 94

五、部分互溶双液系统 95

六、完全不互溶双液系统 96

第四节 二组分固液平衡系统 99

一、具有简单低共熔混合物的系统 99

二、生成化合物的二组分固液系统 102

三、生成固溶体的固液系统 103

第五节 三组分系统 105

一、三组分系统组成表示方法 105

二、三组分水盐系统 106

三、部分互溶的三液系统 107

参考文献 108

习题 108

第五章 电化学 110

第一节 电解质溶液的导电性质 110

一、基本概念 110

二、Faraday电解定律 111

三、离子的电迁移 111

第二节 电解质溶液的电导 112

一、电解质溶液导电能力的表示方法 112

二、浓度对电导率和摩尔电导率的影响 113

三、离子独立运动定律 114

四、电导测定的应用 116

第三节 强电解质溶液的活度与活度因子 118

一、电解质溶液的平均活度和平均活度因子 118

二、离子强度 120

三、Debye-Hückel极限定律 120

第四节 可逆电池 121

一、可逆电池的基本概念 121

二、可逆电极的种类 122

三、电池的书写方式 123

四、可逆电池电动势的测定 124

第五节 可逆电池热力学 125

一、电池电动势的Nernst方程 125

二、标准电池电动势和平衡常数的关系 125

三、电池电动势与电池反应的热力学函数间的关系 126

第六节 电极电势 127

一、电池电动势的产生 127

二、电极电势的确定 128

三、电极电势的Nernst方程 130

四、生化系统的标准电极电势 131

第七节 电极电势及电池电动势的一些应用 131

一、难溶盐溶度积的计算 131

二、离子平均活度因子的计算 132

三、溶液pH的测定 133

四、电势滴定 133

第八节 电极的极化和超电势 134

一、分解电压 134

二、电极的极化 135

参考文献 138

习题 138

第六章 化学动力学 140

第一节 化学反应速率方程 140

一、化学反应速率的表示方法 140

二、化学反应速率的测定 141

三、基元反应与反应分子数 141

四、反应速率方程与反应级数 142

第二节 简单级数的反应 143

一、一级反应 144

二、二级反应 145

三、零级反应 147

第三节 反应级数的测定 148

一、微分法 148

二、积分法 149

三、孤立法 151

第四节 温度对反应速率的影响 151

一、van't Hoff近似规则 151

二、Arrhenius经验公式 151

三、活化能 153

第五节 典型的复杂反应 154

一、对峙反应 154

二、平行反应 156

三、连续反应 157

四、复杂反应的近似处理 159

第六节 链反应 161

一、链反应的一般过程 161

二、直链反应的速率方程 162

第七节 反应速率理论简介 163

一、碰撞理论 163

二、过渡态理论 165

第八节 几类特殊反应的动力学特征 168

一、溶液中反应 168

二、催化反应 171

三、光化学反应 177

参考文献 179

习题 179

第七章 表面现象 181

第一节 表面Gibbs自由能与表面张力 181

一、表面积 181

二、表面Gibbs自由能 182

三、表面张力 183

四、表面的热力学关系式 183

五、影响表面张力的因素 184

第二节 弯曲液面的性质 186

一、弯曲液面的附加压力 186

二、弯曲液面的饱和蒸气压 188

三、亚稳态和新相生成 190

第三节 铺展与润湿 192

一、液体的铺展 192

二、固体表面的润湿 193

三、接触角 194

第四节 溶液的表面吸附 195

一、溶液的表面张力与浓度关系 195

二、溶液的表面吸附和Gibbs吸附等温式 196

第五节 表面活性剂 199

一、表面活性剂的分类 199

二、表面活性剂的结构及其在溶液表面的定向排列 200

三、表面活性剂的亲水亲油平衡值 201

四、胶束 204

五、表面活性剂的几种重要作用 205

第六节 两亲分子有序组合体 208

一、不溶性表面膜 208

二、囊泡与脂质体 210

三、溶致液晶 211

第七节 固体的表面吸附 212

一、物理吸附和化学吸附 212

二、吸附等温线 213

三、几个重要的吸附等温式 215

四、固体自溶液中吸附 219

五、常用的固体吸附剂 220

参考文献 221

习题 221

第八章 胶体分散系 223

第一节 分散系概述 223

一、分散系的分类 223

二、溶胶的分类 224

三、溶胶的基本特性 224

第二节 溶胶的制备与净化 225

一、溶胶的制备 225

二、溶胶的净化 227

三、纳米材料 228

第三节 溶胶的光学性质 230

一、Tyndall效应 230

二、Rayleigh公式 231

三、溶胶的颜色 232

四、超显微镜与粒子大小的测定 232

第四节 溶胶的动力学性质 233

一、Brown运动 233

二、扩散与渗透 234

三、沉降与沉降平衡 235

第五节 溶胶的电学性质 237

一、电动现象 237

二、胶粒表面电荷的来源 238

三、双电层理论与电动电势 239

四、胶团结构 240

第六节 溶胶的稳定性 241

一、溶胶的稳定性 241

二、影响溶胶聚沉的因素 243

第七节 乳状液和泡沫 245

一、乳状液 245

二、微乳状液 248

三、泡沫 249

参考文献 251

习题 251

第九章 大分子化合物 253

第一节 大分子化合物的结构特点 253

一、大分子的结构 253

二、大分子链的构象和柔顺性 253

三、影响大分子柔顺性的因素 254

第二节 大分子的平均摩尔质量 254

一、数均摩尔质量 255

二、质均摩尔质量 255

三、z均摩尔质量 255

四、黏均摩尔质量 255

第三节 大分子化合物的溶解和溶液性质 256

一、大分子的溶解特征 256

二、溶剂的选择 257

三、大分子溶液的性质 258

第四节 大分子溶液的流变性 259

一、流体的黏度 259

二、大分子溶液的黏度 260

三、流变曲线与流型 261

第五节 大分子电解质溶液 263

一、大分子电解质溶液的特性 263

二、Donnan平衡和渗透压 263

第六节 凝胶 266

一、凝胶的形成和分类 267

二、凝胶的结构和性质 267

第七节 大分子化合物在药物制剂中的应用 269

一、药用大分子化合物 269

二、大分子化合物作为药物载体 270

三、缓控释制剂中常用的大分子化合物 270

参考文献 271

习题 271

附录 273

一、部分物质的热力学数据表 273

二、部分有机化合物的标准摩尔燃烧焓 275

三、部分电极的标准电极电势 276

四、一些生物系统的标准电极电势 278

汉英索引 279