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绪论 1

一、物理化学学科简介 1

二、物理化学的研究内容 2

三、物理化学的研究方法 3

四、物理化学与医药学的关系 3

五、物理化学的学习目的与学习方法 4

第一章 气体 6

第一节 理想气体的数学模型与物理模型 6

一、气体状态方程 6

二、气体定律 7

三、理想气体状态方程的推导 8

四、理想气体的数学模型与物理模型 9

五、摩尔气体常数 9

六、混合气体定律 10

第二节 实际气体的状态方程 12

一、实际气体的行为 12

二、实际气体与理想气体的偏差 12

三、范德华方程 14

第二章 热力学第一定律与热化学 18

第一节 热力学概论 18

一、热力学研究的基本内容 18

二、热力学的研究方法和局限性 19

第二节 热力学基本概念 19

一、系统与环境 19

二、热力学平衡态 20

三、状态函数 20

四、过程及途径 22

五、热和功 24

第三节 热力学第一定律 26

一、热力学第一定律的表述 26

二、内能 27

三、热力学第一定律的数学表达式 27

第四节 准静态过程与可逆过程 28

一、功与过程 28

二、可逆过程 31

第五节 焓与热容 33

一、恒容热 33

二、恒压热 33

三、热容 35

第六节 热力学第一定律在理想气体的应用 37

一、理想气体的内能与焓 37

二、理想气体的Cp,m与Cv，m的关系 38

三、理想气体的绝热过程 38

第七节 热化学 41

一、化学反应的热效应 41

二、反应进度 43

三、摩尔内能变与摩尔焓变 45

四、热化学方程式 45

五、盖斯定律 47

第八节 热效应 48

一、标准摩尔生成焓 48

二、标准摩尔燃烧焓 50

第九节 反应热与温度的关系 54

一、基尔霍夫方程 54

二、实际生产中的热量计算 56

第三章 热力学第二定律 60

第一节 自发过程的共同特征 60

第二节 热力学第二定律的表述 61

一、热力学第二定律的文字叙述 61

二、熵及热力学第二定律表达式的引入 62

三、热力学第二定律表达式的验证 64

四、克劳修斯不等式的应用 69

第三节 熵变的计算 70

一、熵变计算的原则 70

二、理想气体简单物理过程熵变的计算 71

三、理想气体混合过程熵变的计算 74

四、相变过程的熵变 77

五、摩尔熵的计算 79

第四节 热力学第二定律的本质——熵的统计意义 80

一、热力学第二定律的本质 80

二、熵和热力学几率——玻兹曼公式 81

第五节 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能 82

一、亥姆霍兹自由能 82

二、吉布斯自由能 83

三、吉布斯自由能变的计算 84

第六节 热力学状态函数之间的关系 87

一、热力学基本关系式 87

二、麦克斯韦关系式 87

第七节 偏摩尔量与化学势 88

一、偏摩尔量 89

二、化学势 91

第八节 化学势在稀溶液中的应用 98

一、蒸气压下降 98

二、沸点升高 98

三、凝固点降低 100

四、渗透压 101

第四章 化学平衡 110

第一节 化学反应的方向和平衡条件 111

一、化学反应的吉布斯自由能变 111

二、化学反应的方向和平衡条件 111

三、化学反应标准平衡常数 112

四、几种类型反应的平衡常数 113

第二节 化学反应的等温方程式 115

第三节 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变及平衡常数的计算 116

一、化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的计算 116

二、平衡常数的计算 118

第四节 温度对平衡常数的影响 119

一、平衡常数与温度的关系 119

二、不同温度下平衡常数的计算 119

第五节 压力及惰性气体对化学平衡的影响 120

一、压力对化学平衡的影响 120

二、惰性气体对化学平衡的影响 122

第五章 相平衡 127

第一节 相律相关的基本概念 127

一、相与相数 127

二、物种数和独立组分数 128

三、自由度 129

四、相律 129

第二节 单组分系统 130

一、水的相图 130

二、克拉贝龙-克劳修斯方程 132

第三节 完全互溶的双液系统 134

一、完全互溶的理想液态混合物系统 135

二、完全互溶的非理想液态混合物的相图 138

三、蒸馏、精馏的基本原理 141

第四节 部分互溶和完全不互溶的双液系统 144

一、部分互溶的双液系统 144

二、完全不互溶的双液系统 146

第五节 二组分固-液平衡系统的相图 147

一、热分析法绘制相图 147

二、相图的意义 149

三、相图的应用 149

第六节 三组分系统相图 149

一、三组分系统相图的正三角形表示法 150

二、部分互溶的三组分液体系统 151

第六章 电化学 154

第一节 电解质溶液的导电性质 154

一、电解质溶液的导电机理 154

二、法拉第定律 156

第二节 离子的电迁移和迁移数 157

一、离子的电迁移现象 157

二、离子迁移数 158

三、离子迁移数的测定 159

第三节 电解质溶液的电导 159

一、电导率与摩尔电导 159

二、电解质溶液的电导测定 160

三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系 161

四、离子独立移动定律和离子的摩尔电导率 162

第四节 电导测定的应用 164

一、水的纯度检验 164

二、弱电解质的电离度及电离平衡常数的测定 164

三、难溶盐的溶解度（或溶度积）的测定 165

四、电导滴定 166

第五节 可逆电池 166

一、可逆电池的意义 166

二、可逆电池的条件 166

三、可逆电池的类型 167

四、可逆电池的热力学 167

五、可逆电池电动势的测定 169

第六节 电动势产生的机理 170

一、电极——溶液界面电势差 170

二、液体接界电势和盐桥 171

第七节 电极电势与标准电极电势 172

一、电极电势 172

二、标准电极电势 172

第八节 生物电化学 174

一、生物电现象 174

二、细胞膜电势 174

三、生物电化学传感器 175

第七章 化学动力学 177

第一节 基本概念 178

一、化学反应速率的定义及测定 178

二、基元反应和复杂反应 179

三、反应速率方程 180

第二节 具有简单级数的反应 181

一、一级反应 181

二、二级反应 184

三、零级反应 185

第三节 速率方程的建立 186

一、微分法 186

二、积分法 187

第四节 典型复杂反应的动力学分析 188

一、对峙反应 189

二、平行反应 190

三、连续反应 192

第五节 温度对反应速率的影响 193

一、范特霍夫规则 194

二、阿仑尼乌斯经验公式 194

三、活化能 195

四、药物贮存期预测 196

第六节 化学反应速率理论 197

一、碰撞理论 197

二、过渡状态理论 199

第七节 溶液中的反应 203

一、笼效应 203

二、原盐效应 204

三、溶剂的极性和溶剂化对反应速率的影响 204

四、溶剂的介电常数对反应速率的影响 205

第八节 催化反应动力学 206

一、催化作用的通性 206

二、催化剂的基本特征 206

三、催化机理 207

四、均相酸碱催化 208

五、酶催化 210

第九节 光化学反应 212

一、光化学反应与热化学反应的区别 212

二、光化学反应的初级过程和次级过程 212

三、光化学基本定律 213

四、量子产率 213

五、光化学反应动力学 214

六、光对药物稳定性的影响 214

第八章 表面现象 218

第一节 表面现象的物理本质 218

第二节 表面现象的概念 219

一、比表面 219

二、比表面吉布斯自由能和表面张力 220

第三节 铺展与润湿 226

一、铺展 226

二、润湿 227

第四节 高分散度对物理性质的影响 228

一、弯曲液面的附加压力 228

二、拉普拉斯方程 229

三、毛细现象 230

四、高分散度对蒸气压的影响 231

五、高分散度对熔点的影响 233

六、高分散度对溶解度的影响 234

七、介稳状态——开尔文公式的应用 234

第五节 溶液表面的吸附 236

一、溶液表面的吸附现象 236

二、吉布斯吸附等温式及其应用 237

第六节 表面活性剂 240

一、表面活性剂的分类 240

二、亲水-亲油平衡值 244

三、表面活性剂的作用 246

第七节 固-气表面上的吸附 255

一、物理吸附和化学吸附 255

二、固-气表面吸附等温线 255

三、弗劳因特立希经验式 256

四、单分子层吸附理论——朗格缪尔吸附等温式 256

五、多分子层吸附理论——BET吸附等温式 258

第八节 固-液界面上的吸附 259

一、分子吸附 259

二、离子吸附 260

三、固体吸附剂 260

第九节 粉体的性质 263

一、粉体的比表面 263

二、粉体的微粒数 263

三、粉体的密度 263

四、粉体的空隙率 264

五、粉体的吸湿性 264

六、粉体的流动性 265

第九章 溶胶 269

第一节 分散系的分类和溶胶的基本特征 269

一、分散系的分类 269

二、胶体分散系 270

三、溶胶的基本特征 271

第二节 溶胶的制备和净化 271

一、溶胶的制备 271

二、溶胶的净化 273

第三节 溶胶的光学性质 274

一、丁达尔效应 274

二、瑞利散射公式 274

三、超显微镜的原理 275

第四节 溶胶的动力学性质 275

一、布朗运动 276

二、扩散与渗透压 276

三、沉降与沉降平衡 277

第五节 溶胶的电学性质 279

一、电动现象 279

二、胶粒带电的原因 280

三、双电层理论 281

四、胶团的结构 283

第六节 溶胶的稳定性和聚沉作用 284

一、溶胶的稳定性 284

二、电解质对溶胶的聚沉作用 284

三、影响溶胶聚沉的其他因素 286

第十章 大分子溶液 289

第一节 大分子化合物 289

一、大分子化合物的结构特征 289

二、大分子化合物的平均摩尔质量及其测定法 291

第二节 大分子溶液的性质与特点 293

一、大分子溶液的基本性质 293

二、大分子化合物的溶解规律 294

三、大分子溶液的黏度特性 295

第三节 大分子电解质溶液 297

一、大分子电解质溶液概述 297

二、大分子电解质溶液的电学性质 297

三、大分子电解质溶液的黏度 298

四、蛋白质水溶液的电泳 298

五、唐南平衡与渗透压 300

六、大分子电解质溶液的稳定性 303

第四节 凝胶 303

一、凝胶的基本特征 303

二、凝胶的制备 304

三、凝胶的分类 304

四、凝胶的性质 304

五、胶凝作用及其影响因素 306

附录 308

附录一 国际单位制（SI） 308

附录二 某些物质在100kPa下的摩尔恒压热容 308

附录三 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓 309

附录四 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔熵及热容 310

附录五 标准电极电位表（298K） 313

附录六 希腊字母表 316