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绪论 1

0.1 物理化学的基本内容 1

0.2 物理化学的意义 1

0.3 物理化学的研究方法 2

0.4 物理化学的学习方法 2

第1章 热力学第一定律 3

1.1 热力学基本概念 3

1.1.1 系统与环境 3

1.1.2 系统的性质 4

1.1.3 状态函数与状态方程 4

1.1.4 过程与途径 4

1.1.5 热力学平衡态 5

1.1.6 热和功 5

1.2 热力学第一定律 5

1.2.1 能量守恒和转化定律 5

1.2.2 热功当量 6

1.2.3 热力学能 6

1.2.4 热力学第一定律的数学表达形式及意义 6

1.3 三个特殊的过程与功的计算 6

1.3.1 准静态过程 6

1.3.2 可逆过程 7

1.3.3 绝热过程 7

1.3.4 功的计算 7

1.4 热容与焓 9

1.4.1 热容的定义 9

1.4.2 摩尔等压热容和摩尔等容热容 10

1.4.3 焓 10

1.5 热力学第一定律的应用 11

1.5.1 盖吕萨克-焦耳实验 11

1.5.2 焦耳-汤姆逊实验 12

1.5.3 范德华方程式 13

习题 14

第2章 热化学 15

2.1 热化学中的基本概念 15

2.1.1 反应进度 15

2.1.2 Qp与Qv之间的关系 16

2.1.3 物质的标准态 16

2.1.4 热化学方程式 16

2.2 赫斯定律 17

2.3 热效应的计算 18

2.3.1 由标准摩尔生成焓计算反应的热效应 18

2.3.2 由离子生成焓计算反应的热效应 18

2.3.3 由键焓估算反应的热效应 19

2.3.4 由燃烧焓计算反应的热效应 19

2.4 基尔霍夫定律 20

习题 20

第3章 热力学第二定律 23

3.1 热力学第二定律 23

3.1.1 自发过程的共同特征 23

3.1.2 热力学第二定律的两个经典表述 24

3.1.3 热力学第二定律的本质 24

3.2 熵的定义 24

3.2.1 卡诺循环 24

3.2.2 卡诺定理 25

3.2.3 熵的概念 26

3.3 热力学第二定律的数学形式与熵增加原理 28

3.3.1 不可逆循环的热温商的结论 28

3.3.2 热力学第二定律的数学形式 28

3.3.3 熵增加原理 29

3.4 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 29

3.4.1 亥姆霍兹自由能 29

3.4.2 吉布斯自由能 29

3.5 热力学判据及△S、 △G的计算 30

3.5.1 热力学判据 30

3.5.2 物理变化过程中熵变的计算 30

3.5.3 等温等压可逆相变过程熵变的计算 31

3.5.4 化学变化过程的熵变的计算 31

3.5.5 △G的计算 32

3.6 热力学函数间的关系 34

3.6.1 热力学基本方程式 35

3.6.2 吉布斯-亥姆霍兹方程式 36

3.6.3 麦克斯韦（Maxwell）关系式 36

3.6.4 特性函数 37

习题 38

第4章 多组分热力学体系 39

4.1 基本概念 39

4.2 偏摩尔量和化学势 40

4.2.1 偏摩尔量的定义 40

4.2.2 偏摩尔量的集合公式 41

4.2.3 化学势 41

4.3 气体混合物中组分的化学势 43

4.4 理想稀溶液 43

4.4.1 稀溶液中的两个经验定律 44

4.4.2 稀溶液的依数性 45

4.4.3 稀溶液中组分的化学势 47

4.5 理想溶液 48

4.5.1 理想溶液中任意组分B的化学势 49

4.5.2 理想溶液的通性 49

4.6 实际溶液 50

习题 51

第5章 相平衡 53

5.1 相律 53

5.2 单组分系统——水的相图 55

5.3 二组分系统——双液系的相图 56

5.3.1 理想完全互溶双液系 56

5.3.2 非理想完全互溶双液系 58

5.3.3 部分互溶双液系 59

5.4 二组分系统——生成低共熔混合物的相图 60

5.5 二组分系统——生成化合物的相图 62

5.6 二组分系统——生成固溶体的相图 63

5.7 三组分体系的相图 64

5.7.1 等边三角形规则 65

5.7.2 部分互溶三液系 66

5.7.3 三组分水盐体系 67

习题 68

第6章 化学平衡 71

6.1 化学反应的平衡条件 71

6.2 化学反应等温方程式 72

6.3 经验平衡常数 73

6.3.1 Kp 73

6.3.2 Kx 73

6.3.3 Kc 74

6.3.4 Ka 74

6.4 标准生成吉布斯自由能 74

6.5 平衡常数的影响因素 75

6.5.1 温度的影响 75

6.5.2 压力的影响 76

6.5.3 惰性气体的影响 76

习题 76

第7章 电化学 78

7.1 电化学的基本概念和法拉第定律 78

7.1.1 电化学的基本概念 78

7.1.2 法拉第定律 79

7.2 离子的电迁移及迁移数 81

7.2.1 离子的电迁移现象 81

7.2.2 迁移数 81

7.3 电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率 83

7.3.1 电导和电导率 83

7.3.2 摩尔电导率 83

7.3.3 电导率、摩尔电导率与浓度的关系 84

7.3.4 离子独立移动定律 85

7.4 强电解质溶液理论 86

7.4.1 强电解质溶液的平均活度和离子强度 86

7.4.2 德拜-休克尔离子互吸理论 88

7.5 可逆电池 89

7.6 电极电势和电池电动势 90

7.6.1 电动势产生的机理 90

7.6.2 电极电势 91

7.6.3 电池电动势和电极电势的计算 92

7.6.4 可逆电池热力学 93

7.7 电池电动势的应用 93

7.7.1 判断氧化还原反应的方向 93

7.7.2 计算反应的溶度积 94

7.7.3 计算离子平均活度系数 94

7.7.4 计算化学反应的平衡常数 95

7.8 电极的极化 95

7.8.1 分解电压 95

7.8.2 极化现象 96

7.8.3 极化曲线 97

7.8.4 电解时电极上的反应 97

习题 99

第8章 化学动力学 101

8.1 基本概念 101

8.1.1 化学反应速率 101

8.1.2 基元反应与复杂反应 102

8.1.3 质量作用定律 103

8.1.4 反应分子数和反应级数 103

8.1.5 反应速率系数 103

8.1.6 半衰期和半寿期 103

8.2 简单反应级数的计算 104

8.2.1 一级反应 104

8.2.2 二级反应 105

8.2.3 三级反应 107

8.2.4 零级反应 108

8.3 反应级数的确定 109

8.3.1 积分法 109

8.3.2 微分法 110

8.3.3 半衰期法 111

8.3.4 孤立法 111

8.4 几种典型的复杂反应 112

8.4.1 对峙反应 112

8.4.2 平行反应 113

8.4.3 连续反应 113

8.5 温度对反应速率的影响 114

8.5.1 速率系数与温度的五种关系 114

8.5.2 阿仑尼乌斯公式 115

8.5.3 范霍夫规则 115

8.6 链反应 116

8.6.1 链反应的步骤 116

8.6.2 链反应的分类 116

8.6.3 稳态近似法 117

8.6.4 速控步和平衡假设法 117

8.7 催化反应 118

8.7.1 均相催化 119

8.7.2 多相催化 119

习题 120

第9章 界面现象与胶体 122

9.1 表面吉布斯自由能 122

9.1.1 比表面 122

9.1.2 表面功 123

9.1.3 表面张力 123

9.2 弯曲表面下的附加压力 124

9.2.1 附加压力 124

9.2.2 开尔文方程 125

9.3 液体界面的性质 125

9.3.1 吉布斯吸附等温式 125

9.3.2 表面活性剂 126

9.4 润湿现象 127

9.5 固体表面的吸附 129

9.5.1 吸附等温线的常见类型 129

9.5.2 Langmuir吸附理论 130

9.5.3 Freundlich吸附等温方程 132

9.5.4 BET吸附等温方程 132

9.6 胶体化学简介 134

9.6.1 分散体系 134

9.6.2 胶体的特性和胶团 135

9.6.3 溶胶的制备与净化 136

9.6.4 溶胶的性质 137

9.6.5 溶胶的稳定性与聚沉 140

习题 141

附录 143

附表1 一些物质的热力学数据表 143

附表2 常见物质的标准摩尔燃烧焓△cH-m（298.15K） 147

附表3 298.15K一些常见电极的氢标还原电极电位 147

附表4 元素的相对原子量 149

附表5 常见的物理化学常数 151

参考文献 152