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绪论 1

0.1物理化学研究及其发展 1

0.2物理化学课程及其学习方法 1

第1章 热力学基本概念 3

1.1热与功 3

1.2平衡态与可逆过程 3

1.2.1平衡态 3

1.2.2相律 4

1.2.3可逆过程 6

概念题 8

习题 9

第2章 热力学基本定律 10

2.1状态函数——焓 10

2.2理想气体的热力学行为 12

2.2.1热力学能与焓 12

2.2.2热容 13

2.2.3绝热过程方程 13

2.2.4节流膨胀 15

2.3状态函数——熵 17

2.3.1 Clausius熵 17

2.3.2 Boltzmann熵 18

2.3.3规定熵 19

2.4熵变计算 20

2.4.1等温过程熵变 20

2.4.2变温过程熵变 20

2.4.3理想气体混合熵变 21

2.4.4纯物质相变过程熵变 21

2.5状态函数——自由能 22

2.5.1 Helmholtz自由能 23

2.5.2Gibbs自由能 23

2.6热力学基本方程 24

2.6.1组成不变系统 24

2.6.2 Gibbs自由能变计算 25

2.6.3组成可变系统 27

2.6.4偏摩尔量 29

概念题 32

习题 33

第3章 化学势及其表达 34

3.1化学势判据 34

3.2理想气体化学势 35

3.2.1纯理想气体化学势表达式 35

3.2.2混合理想气体化学势表达式 35

3.3实际气体化学势 37

3.3.1纯实际气体化学势表达式 38

3.3.2混合实际气体化学势表达式 38

3.3.3逸度及逸度系数的确定 39

3.4理想液态混合物中任意组分化学势 43

3.4.1 Raoult定律和Henry定律 44

3.4.2理想液态混合物的化学势表达式 44

3.5理想稀溶液中溶剂和溶质的化学势 46

3.6非理想液态混合物中任意组分化学势 47

3.6.1活度与活度系数 47

3.6.2活度与逸度 48

3.7非电解质溶液中溶剂和溶质的化学势 49

3.7.1溶剂A的化学势表达式 49

3.7.2溶质B的化学势表达式 49

3.7.3活度系数的确定 50

3.8电解质溶液中溶剂和溶质的化学势 53

3.8.1电解质溶液溶质的化学势表达式 53

3.8.2 Debye-Huckel极限公式 55

概念题 55

习题 57

第4章 化学平衡 59

4.1化学反应系统 59

4.1.1化学反应进度 59

4.1.2化学反应亲和能 60

4.1.3化学反应的焓变 61

4.1.4化学反应的熵变 66

4.1.5离子热力学函数的规定值 68

4.2化学反应的平衡常数 70

4.2.1气相化学反应平衡 70

4.2.2液相化学反应平衡 73

4.2.3多相化学反应平衡 76

4.2.4离子反应平衡常数与电解质溶液的导电能力 79

4.3化学反应的方向 83

4.4影响化学平衡的诸因素 85

4.4.1温度影响 86

4.4.2压力影响 87

4.4.3惰性气体影响 88

概念题 89

习题 91

第5章 电化学平衡 93

5.1电化学系统 93

5.1.1电解池与原电池 93

5.1.2电迁移现象 95

5.2可逆电池及其热力学性质 97

5.2.1可逆电池 97

5.2.2对消法测定电动势 99

5.2.3电动势与热力学函数 100

5.2.4 Nernst方程 100

5.3电极与电极电势 102

5.3.1电极反应的Nernst方程 102

5.3.2标准电极电势 103

5.3.3电极的类型 104

5.4原电池设计 108

5.4.1氧化还原反应 108

5.4.2中和反应 109

5.4.3沉淀反应 110

5.4.4扩散过程 112

5.4.5化学电源 112

概念题 117

习题 118

第6章 相平衡 120

6.1单组分系统 120

6.1.1Clapeyron方程 120

6.1.2水的相图 122

6.2二组分双液系统的气-液平衡相图 124

6.2.1完全互溶双液系 124

6.2.2部分互溶双液系 126

6.2.3完全不互溶双液系 129

6.3二组分双固系统的液-固平衡相图 130

6.3.1完全不互溶双固系 130

6.3.2完全互溶双固系和部分互溶双固系 134

6.4三组分系统液-液平衡相图 135

6.4.1三组分系统的图解表示 135

6.4.2三组分系统的恒温液-液相图 136

6.4.3温度对相平衡影响的表示法 137

概念题 138

习题 139

第7章 界面现象 142

7.1表面张力 142

7.1.1液体表面Gibbs自由能与表面张力 142

7.1.2影响表面张力的因素 144

7.2固体表面 145

7.2.1物理吸附与化学吸附 145

7.2.2等温吸附 146

7.3固液界面 150

7.3.1吸附 150

7.3.2润湿 151

7.4弯曲界面 153

7.4.1 1aplace方程 153

7.4.2毛细现象 155

7.4.3 Kelvin公式 156

7.4.4亚稳状态及新相的生成 157

7.5溶液表面 158

7.5.1溶液表面吸附 158

7.5.2表面活性剂 159

7.5.3 Gibbs吸附等温式 161

7.5.4表面膜 163

概念题 164

习题 166

第8章 统计热力学 168

8.1统计热力学概念 168

8.1.1两个基本假定 168

8.1.2最概然分布 169

8.1.3 Boltzmann分布 172

8.1.4分子配分函数计算 174

8.2独立子系统的热力学性质 178

8.2.1热力学函数 178

8.2.2理想气体的热力学行为 183

8.3统计系综简介 189

8.3.1统计系综 190

8.3.2系综类型 190

8.3.3统计分布函数 190

概念题 191

习题 192

第9章 化学动力学基础 193

9.1化学动力学概念 193

9.1.1化学反应速率的表示 193

9.1.2基元反应及其质量作用定律 194

9.2反应速率方程的积分表达 195

9.2.1一级反应 196

9.2.2n级（n≠1）反应 197

9.2.3两个反应物的二级反应 198

9.3反应级数的确定 199

9.3.1尝试法（积分法） 199

9.3.2半衰期法 201

9.3.3初速法 201

9.3.4隔离法 202

9.4温度对反应速率的影响 203

9.4.1 Arrhenius方程 203

9.4.2基元反应的活化能 205

9.5典型非基元反应 205

9.5.1对峙反应 206

9.5.2平行反应 207

9.5.3连续反应 208

9.5.4反应速率的近似处理 209

9.5.5链反应 212

概念题 215

习题 216

第10章 基元反应速率理论 219

10.1简单碰撞理论 219

10.1.1碰撞频率与有效碰撞分数 219

10.1.2反应速率常数 220

10.2过渡态理论 223

10.2.1势能面与反应坐标 223

10.2.2反应速率常数 224

10.2.3过渡态理论与热力学的关联 227

概念题 230

习题 231

第11章 典型反应的动力学 233

11.1聚合反应 233

11.1.1分子聚合反应 233

11.1.2自由基聚合反应 234

11.1.3离子聚合反应 236

11.2光化学反应 237

11.2.1光化学基本特征 237

11.2.2光化学基本定律 238

11.2.3光化学反应动力学 238

11.2.4光敏反应 240

11.3催化反应 241

11.3.1催化剂的基本特征 241

11.3.2多相催化动力学 243

11.3.3均相催化动力学 248

11.3.4酶催化动力学 250

11.4溶液反应 252

11.4.1溶剂效应 252

11.4.2笼效应 254

11.4.3溶液反应动力学 254

11.5电极反应 257

11.5.1电极反应速率 257

11.5.2极化作用 260

11.5.3金属电沉积 266

11.5.4金属的腐蚀与防腐 267

概念题 268

习题 270

第12章 胶体 272

12.1溶胶制备与净化 272

12.1.1分散法 272

12.1.2凝聚法 273

12.1.3溶胶的净化 273

12.2溶胶特性 274

12.2.1溶胶的光学性质 274

12.2.2溶胶的动力学性质 275

12.2.3溶胶的电学性质 278

12.2.4溶胶的稳定性 283

12.2.5气溶胶 286

12.3高分子溶液 287

12.3.1高分子化合物的摩尔质量 288

12.3.2高分子溶液的渗透压和Donnan平衡 289

12.3.3高分子溶液的黏度 291

12.3.4凝胶 292

12.4乳状液与泡沫 292

12.4.1乳状液 292

12.4.2泡沫 294

概念题 294

习题 296

概念题与习题参考答案 297

主要参考文献 303

附录 304

附录Ⅰ 几个数学公式 304

附录Ⅱ 国际单位制 309

附录Ⅲ 物理和化学中的基本常量 311

附录Ⅳ 压力和能量的单位及其换算 311

附录Ⅴ 元素相对原子质量表（1997） 312

附录Ⅵ 一些气体的vaNder Waals常量 313

附录Ⅶ 一些物质的临界参数 314

附录Ⅷ 一些气体的摩尔定压热容与温度的关系 315

附录Ⅸ 热力学数据表 316