第一篇 热力学 3
第一章 热力学第一定律 3
1.1 系统、外界、系统的状态与状态变量 3
1.2 热力学第零定律 4
1.3 理想气体常数R的单位 6
1.4 功 7
1.5 焦耳实验 8
1.6 热 9
1.7 热力学第一定律 9
1.8 正合与非正合微分 11
1.9 可逆过程 12
1.10 气体的等温可逆膨胀 13
1.11 液体的可逆汽化 14
1.12 焓 15
1.13 热容量 16
1.14 固体的热容量 20
1.15 热化学 22
1.16 量热法 22
1.17 热力学第一定律在热化学上的应用 24
1.18 生成焓 24
1.19 溶解热 26
1.21 温度对反应热的影响 31
1.20 离子的生成焓 31
1.22 温度对反应焓的影响通则 32
1.23 键能 33
参考书目 35
习题 35
2.1 强度性质与广度性质 44
第二章 热力学第二与第三定律 45
2.2 自然与非自然变化 45
2.3 热力学第二定律 45
2.4 熵 46
2.5 藉熵叙述第二定律 46
2.7 不可逆过程的熵变化量 47
2.6 熵变化量的计算 47
2.8 理想气体混合时的熵 51
2.9 依统计观点解说混合熵 52
2.10 化学平衡的准则 55
2.11 以吉伯士自由能作为定温定压下判断平衡的准则 59
2.12 密闭系统的基本方程式 60
2.13 马克士威尔关系式 63
2.14 热力学状态方程式 64
2.15 温度对吉伯士自由能的影响 65
2.16 开放系统的基本方程式 66
2.17 化学位能 68
2.18 部分莫耳量 68
2.20 第三定律熵的求法 71
2.19 热力学第三定律 71
参考书目 75
习题 75
第三章 一成分系统 85
3.1 状态方程式 85
3.2 水的温度-压力-体积图 86
3.3 临界现象 88
3.4 凡得瓦尔理论 91
3.5 以强度性质作平衡准则 95
3.6 相律 96
3.8 一成分系的相 98
3.7 一成分系统的相律 98
3.9 克雷沛伦方程式 100
3.10 克劳修斯-克雷沛伦方程式 102
3.11 气化熵 104
参考书目 105
习题 106
第四章 相平衡 113
4.1 两成分系 113
4.2 理想溶液的蒸气压 115
4.3 理想溶液的热力学 116
4.4 两成分溶液的沸点图 118
4.5 分馏 119
4.7 渗透压 121
4.6 非挥发性溶质对蒸气压的降低 121
4.8 非理想溶液的蒸气压 123
4.9 亨利定律 125
4.10 活性与活性系数 127
4.11 计算两成分液态系统的活性系数 128
4.12 兼含固液两相的二成分系 131
4.13 吉伯士自由能图与相图 133
4.14 凝固点下降 134
4.15 并熔化合物 137
4.16 非并熔化合物 138
4.17 固溶体 138
4.19 三液体所成系 141
4.18 三成分系 141
4.20 溶质在两液相间的分配 143
4.21 两固体与液体所成的系 144
参考书目 145
习题 145
第五章 化学平衡 157
5.1 理想气体的热力学 157
5.2 理想气体混合物的热力学 159
5.3 简单气体反应的热力学 161
5.4 平衡通式的推导 163
5.5 理想气体的化学平衡 164
5.6 非理想气体的化学平衡 166
5.7 Kp、K0与Kx 167
5.8 平衡常数的测定 168
5.9 溶液中的反应平衡 172
5.10 含有固相平衡 174
5.11 △G0的计算 174
5.12 标准生成自由能 175
5.13 化学反应的自发性 177
5.14 温度对化学平衡的影响 178
5.15 温度对吉伯士自由能变化的影响 181
5.16 压力对平衡的影响 183
5.17 平衡常数的理论计算法 183
5.18 自由能函数 185
参考书目 188
习题 189
第六章 电动势 202
6.1 库伦定律、电位与单位 202
6.2 电化电池 203
6.3 电池电动势的测定 204
6.4 电化电池的符号 205
6.5 界面电位 206
6.6 电化电池的热力学 206
6.7 电化电池的基本方程式 208
6.8 电解质的活性 209
6.9 离子强度 211
6.10 狄拜-惠克理论 211
6.11 无液界电池 212
6.12 电极的电位 215
6.13 电化电池与电极反应的授法 217
6.14 pH的测定 220
6.15 电池 221
6.16 燃料电池 222
参考书目 224
习题 224
第七章 离子平衡与生化反应 233
7.1 酸硷平衡 233
7.2 单质子酸的离子平衡 234
7.3 弱酸的滴定曲线 237
7.4 硷的解离 238
7.5 胺基酸 239
7.6 错离子 241
7.7 酸解离的热力学函数 243
7.8 二氧化碳、碳酸与碳酸氢根离子的热力学 244
7.9 统计效应 245
7.10 离子强度对解离常数的影响 246
7.11 生成反应的热力学 246
7.12 ATP水解的热力学 249
7.13 肌蛋白及血红素与氧的结合 254
参考书目 257
习题 258
8.1 表面张力 266
第八章 表面热力学 266
8.2 一成分系的表面热力学 269
8.3 液核凝结 270
8.4 接触角与附着力 272
8.5 溶液的表面张力 273
8.6 吉伯士方程式 274
8.7 表面压力 274
8.8 固体的吸附 276
8.9 兰格默吸附说 277
8.10 色层分析 279
8.11 胶体 280
习题 281
参考书目 281
第二篇 动力学 289
第九章 气体动力学 289
9.1 完美气体的模型 289
9.2 分子速度的分布 292
9.3 分子速率的或然率 296
9.4 平均速率的类型 297
9.5 热容量与能量均分 300
9.6 气体分子与壁或孔的碰撞 301
9.7 气体分子间的碰撞 303
9.8 平均自由径 304
9.9 分子间的作用 305
9.10 碰撞截面 308
9.11 气体的传移现象 309
9.12 黏滞系数 311
参考书目 312
习题 312
第十章 化学动力学 316
10.1 反应速率 316
10.2 反应速率测定法 317
10.3 速率定律 319
10.4 一级反应 320
10.5 二级反应 322
10.8 热力学对速率定律的限制 324
10.7 零级反应 324
10.6 三级反应 324
10.9 化学反应的机构 325
10.10 可逆基本反应 326
10.11 连续一级反应 327
10.12 较复杂的反应机构 329
10.13 细部平衡原理 330
10.14 温度的影响 332
10.15 活化复体 334
10.16 活化焓与活化熵的计算 336
10.17 变分子气相反应 338
10.18 单分子气相反应 342
10.19 三分子反应 343
10.20 自由基反应 344
10.21 分枝链反应 347
10.22 液相中的扩散控制反应 349
10.23 简单反应的松驰时间 352
10.24 催化作用 354
10.25 酸与硷的催化作用 354
10.26 酵素催化 356
10.27 非均匀反应 360
参考书目 361
习题 362
第十一章 溶液中的不可逆过程 380
11.1 黏滞 380
11.2 导电性 383
11.3 莫耳电导系数 385
11.4 非水溶液的电导系数 387
11.5 电迁移率 388
11.6 氢离子及氢氧根的电迁移率 391
11.7 电导系数与电迁移率的关系 392
11.8 水的离子积的测定 393
11.9 离子迁移率及其摩擦系数间的关系 394
11.10 扩散 395
11.11 扩散系数与摩擦系数间的关系 398
参考书目 399
习题 399
12.1 物理常数 405
第三篇 量子化学 405
第十二章 量子论 405
12.2 波动 406
12.3 穴体辐射 407
12.4 普朗克理论 408
12.5 光电效应 409
12.6 线光谱 410
12.7 波尔的氢原子理论 411
12.8 德勃劳意方程式 413
12.9 海森堡测不准原理 414
12.10 许瑞丁格方程式 414
12.11 算子 416
12.12 一度空间箱中质点的量子力学处理法 418
12.13 平均值及对等律 421
12.14 三度空间箱中的质点 422
12.15 简谐振动子 423
12.16 刚体转动子 426
12.17 氢原子 427
12.18 角动量 435
12.19 电子自旋 436
12.20 氦原子 437
12.21 渐变化 438
12.22 包立不相容原理 439
12.23 氦的第一基态 440
12.24 原子的电子结构 441
12.25 周期表与建立原理 443
12.26 游离电位与电子亲和力 446
参考书目 447
习题 448
第十三章 对称 454
13.1 对称元素与对称操作 454
13.2 对称中心与反转操作 454
13.3 对称轴与旋转操作 457
13.4 对称面与反映操作 459
13.5 非原旋转轴及非原旋转操作 461
13.6 对称操作的组合-点群 463
13.8 熊佛莱点群的推定 464
13.7 熊佛莱点群的分类 464
13.9 波动函数的对称性 467
13.10 对称性与偶极性 467
13.11 对称性与光学活性 467
参考书目 468
习题 468
第十四章 分子的电子结构 475
14.1 分子的波动函数 475
14.2 氢分子离子H？ 476
14.3 氢分子 477
14.4 氢分子的位能曲线 484
14.5 同核双原子分子的电子组态 486
14.6 阴电性 492
14.7 键结半径 494
14.8 氢键 495
14.9 离子键 496
14.10 偶极矩 498
14.11 介电常数 498
14.12 极化作用 500
14.13 气体分子的偶极矩 501
14.14 莫耳折射 503
14.15 凡得瓦尔力 504
参考书目 504
习题 505
第十五章 分子光谱学 507
15.1 电磁光谱 507
15.2 基本方程式 509
15.3 双原子分子的转动光谱 510
15.4 双原子分子的振动光谱 513
15.5 振动-转动光谱 517
15.6 双原子分子的电子光谱 520
15.7 多原子分子的转动光谱 523
15.8 微波光谱 525
15.9 多原子分子的振动光谱 526
15.10 雷曼光谱 528
15.11 光谱光度计 531
15.12 兰伯特-毕尔定律 532
15.13 多原子分子的电子光谱 534
15.14 自由电子模型 535
15.15 色散与吸收 536
15.16 圆变折性与圆变色性 537
参考书目 541
习题 542
第十六章 磁共振光谱学 551
16.1 磁化率 551
16.2 磁共振的原理 553
16.3 高分析力NMR光谱线 557
16.4 热平衡与自旋松驰 559
16.5 化学位移 560
16.6 自旋-自旋分裂 562
16.7 液体NMR光谱的分析 565
16.8 电旋共振 567
16.9 超微细耦合 569
16.10 ESR的应用 571
参考书目 573
习题 573
第十七章 统计力学 576
17.1 微视状态与乱度 576
17.2 整体 582
17.3 波兹曼分布律之导证 585
17.4 内能、熵与压力 587
17.5 在分配函数Q中的热力量 589
17.6 分配函数的计算 590
17.7 非定位系统的标准整体分配函数 591
17.8 理想气体的热力学性质 592
17.9 移动分配函数 593
17.10 单原子理想气体的热力学性质 594
17.11 双原子分子的转动分配函数 595
17.12 振动分配函数 595
17.13 电子分配函数 597
17.14 热力学诸量的统计力学求法摘要 598
17.15 气体的热容量 598
17.16 平衡常数的理论求法 600
参考书目 601
习题 602
第十八章 光化学 608
18.1 光化学的定律 608
18.2 分子的激发 609
18.3 萤光与磷光 611
18.4 激动态的抑止 613
18.5 量子产率 615
18.6 闪光光解 617
18.7 化学发光与热发光 617
18.8 照相术 618
18.9 光合作用 618
18.10 爱因斯坦系数 619
18.11 雷射 620
参考书目 621
习题 621
第四篇 结构 629
第十九章 晶体结构与固态 629
19.1 晶格 629
19.2 单位格子 631
19.3 晶体中的旋转对称 631
19.4 三十二种结晶点群 632
19.5 六种晶系 633
19.7 晶面的表示法 635
19.6 二三○种体群 635
19.8 绕射法 636
19.9 立方晶格 638
19.10 立方晶体的粉末绕射花样 641
19.11 单位格子的大小 644
19.12 晶体中的离子半径 645
19.13 球体的最密堆积 645
19.14 球体的体心立方堆积 647
19.15 X-光绕射研究的成果 648
19.16 中子绕射 648
19.17 液体的结构 649
19.18 液晶 650
19.19 晶体中的结合力 651
19.20 固体的电子结构 653
19.21 点瑕疵 656
19.22 线瑕疵与面瑕疵 657
19.23 内质半导体与外质半导体 658
19.24 聚合物的机械性质 660
参考书目 662
习题 663
第二十章 巨大分子 669
20.1 蛋白质的结构与功能 669
20.2 蛋白质的酸硷性 670
20.3 电泳 671
20.4 聚缩胺酸及蛋白质的螺旋结构 672
20.5 聚缩胺酸的螺旋不规则线圈互变 674
20.6 缩合聚合物的分子量分布 676
20.7 聚合链的组态 680
20.8 特性粘度 681
20.9 沉降速率 683
20.10 超离心平衡 686
20.11 扩散 687
20.12 渗透压 688
20.13 光散射 689
20.14 胶透层析 692
参考书目 692
习题 693