绪论 1
一、物理化学的任务和内容 1
二、物理化学在化学与药学中的地位与作用 1
三、物理化学的学习方法 2
第一章 热力学第一定律 3
第一节 热力学概论 3
一、热力学研究的对象和内容 3
二、热力学的方法和局限性 3
二、体系的性质 4
一、体系与环境 4
第二节 热力学基本概念 4
三、热力学平衡态 5
四、状态函数与状态方程 5
五、过程与途径 6
六、热和功 7
第三节 热力学第一定律 7
一、热力学第一定律 7
二、内能 8
三、热力学第一定律的数学表达式 8
二、功与过程 9
一、体积功 9
第四节 可逆过程与体积功 9
三、可逆过程 12
第五节 焓 13
第六节 热容 14
第七节 热力学第一定律的应用 16
一、热力学第一定律应用于理想气体 16
二、热力学第一定律应用于实际气体 21
第八节 热化学基本概念 22
一、化学反应的热效应 22
二、反应进度 24
三、热化学方程式 25
第九节 化学反应热效应的计算 26
一、赫斯定律 26
二、生成焓 27
三、燃烧焓 28
四、由键焓估算△rHm 29
五、离子摩尔生成焓 30
六、溶解热与稀释热 31
七、反应热与温度的关系——基尔霍夫定律 32
第十节 能量代谢与微量热技术简介 34
习题及答案 35
本章要求 35
第二章 热力学第二定律 40
第一节 自发过程的特征 40
第二节 热力学第二定律 41
第三节 卡诺循环 42
第四节 卡诺定理 44
第五节 熵 45
一、熵的导出 45
二、热力学第二定律数学表达式——克劳修斯不等式 46
三、熵增原理 47
一、等温过程中熵变的计算 48
第六节 熵变的计算 48
二、变温过程中熵变的计算 50
第七节 熵函数的物理意义 52
一、熵是体系混乱程度的度量 53
二、熵与概率 53
第八节 热力学第三定律及规定熵 54
一、热力学第三定律 54
二、规定熵 55
三、化学反应过程的熵变 56
第九节 吉布斯能、亥姆霍兹能 56
二、亥姆霍兹能 57
一、热力学第一定律、第二定律联合表达式 57
三、吉布斯能 58
四、自发变化方向和限度的判据 58
第十节 △G的计算 59
一、理想气体等温变化中的△G 59
二、相变过程的△G 60
三、化学变化的△rG？ 61
第十一节 热力学函数间的关系 61
一、热力学基本关系式 62
二、麦克斯韦关系式 62
三、△G与温度的关系——吉布斯-亥姆霍兹公式 64
第十二节 非平衡态热力学简介 66
一、开放体系、非平衡态 66
二、熵流、熵产生和耗散结构 67
三、熵与生命 68
第十三节 疏水相互作用 68
第十四节 偏摩尔量和化学势 71
一、偏摩尔量 71
二、化学势 74
一、气体的化学势 77
第十五节 化学势的标准态及其表示式 77
二、溶液中各组分的化学势 78
本章要求 82
习题及答案 82
第三章 化学平衡 87
第一节 化学反应的平衡条件 87
第二节 化学反应等温方程式和平衡常数 89
第三节 平衡常数表示法 91
一、气体反应平衡常数 91
二、液相反应平衡常数 93
三、有纯态凝聚相参加的理想气体反应 94
一、平衡常数的测定 95
第四节 平衡常数的测定和平衡转化率的计算 95
二、平衡转化率的计算 96
第五节 标准状态下反应的吉布斯能变化及化合物的标准生成吉布斯能 98
一、标准状态下反应的吉布斯能变化 98
二、化合物的标准生成吉布斯能 99
第六节 温度对平衡常数的影响 100
第七节 其它因素对平衡的影响 102
一、压力对化学平衡的影响 102
二、惰性气体对化学平衡的影响 104
二、生物体内的化学平衡 105
第八节 反应的耦合 105
一、反应耦合原理 105
本章要求 106
习题及答案 107
第四章 相平衡 110
第一节 相律 110
一、基本概念 110
二、相律 112
第二节 单组分体系 114
一、水的相图 114
二、克劳修斯-克拉珀龙方程 115
第三节 完全互溶双液体系 118
一、理想的完全互溶双液体系 118
二、杠杆规则 120
三、非理想的完全互溶双液体系 121
四、蒸馏与精馏 125
第四节 部分互溶和完全不互溶的双液体系 127
一、部分互溶的双液体系 127
二、完全不互溶的双液体系 130
一、简单低共熔相图 131
第五节 二组分固-液体系平衡相图 131
二、生成化合物的相图 135
三、有固溶体生成的相图 137
第六节 三组分体系的相平衡 139
一、等边三角形组成表示法 139
二、三组分水盐体系 140
三、部分互溶的三液体系 142
本章要求 145
习题及答案 145
一、电解质溶液的导电机理 149
第一节 电解质溶液的导电性质 149
第五章 电化学 149
二、法拉第定律 150
三、离子的电迁移和迁移数 151
第二节 电解质溶液的电导 153
一、电解质溶液的电导 153
二、电解质溶液的电导测定 154
三、电解质溶液的电导与浓度的关系 155
四、离子独立运动定律 156
二、弱电解质的电离度和电离常数的测定 158
一、水的纯度检测 158
第三节 电解质溶液的电导测定应用 158
三、难溶盐的溶解度测定 159
四、电导滴定 160
第四节 强电解质溶液理论 160
一、溶液中强电解质的平均活度和平均活度系数 160
二、离子强度 163
三、强电解质溶液的离子互吸理论 163
第五节 原电池 166
一、化学反应与电池 166
三、电池的书写方式 167
二、可逆电池与不可逆电池 167
第六节 电池电动势产生的机理 168
一、电极-溶液界面电势差 168
二、液体接界电势和盐桥 168
第七节 电池电动势的测定 170
一、对消法(补偿法)测定电池电动势的原理 170
二、标准电池 170
第八节 可逆电池热力学 171
一、由可逆电池电动势计算电池反应的△rGm 171
三、由电动势及温度系数计算电池反应的焓变△rHm及电池的可逆放电热Qr 172
二、由电动势E及其温度系数计算电池反应的△rSm 172
四、可逆电池电动势与电池反应中各物质活度的关系 173
第九节 电极电势 174
一、标准氢电极 174
二、任意电极的电极电势 175
三、电极电势的能斯特方程 178
第十节 电极的类型 179
一、第一类电极 179
二、第二类电极 180
三、第三类电极 182
四、第四类电极 182
二、双液浓差电池 183
第十一节 浓差电池 183
一、单液浓差电池 183
三、双联浓差电池 184
第十二节 电动势测定的应用 184
一、判断化学反应的方向 184
二、测定化学反应的平衡常数 185
三、求难溶盐的活度积 185
四、测定溶液的pH值 186
五、测定电池的标准电动势E？及离子平均活度系数γ± 187
第十三节 化学电源 189
六、电势滴定 189
一、锌-锰电池 190
二、氢镍电池 191
三、锂电池 191
四、碱性燃料电池 191
第十四节 电极的极化和过电势 192
一、分解电压 192
二、电极的极化 193
三、过电势和极化曲线的测定 195
二、细胞膜和膜电势 196
一、生物电现象 196
第十五节 生物电化学基础 196
三、生物电化学传感器 198
本章要求 199
习题及答案 199
第六章 化学动力学 202
第一节 反应速率的表示方法及其测定 202
第二节 基元反应 203
第三节 反应速率方程 205
一、一级反应 207
第四节 简单级数反应的速率方程 207
二、二级反应 209
三、零级反应 213
四、简单级数反应的速率方程比较 213
第五节 反应级数的确定 214
一、积分法 214
二、微分法 215
三、半衰期法 216
第六节 温度对反应速率的影响 216
一、阿仑尼乌斯经验公式 217
二、活化能 218
三、药物贮存期预测 219
第七节 典型的复杂反应 223
一、对峙反应 223
二、平行反应 225
三、连续反应 227
四、链反应 230
第八节 光化反应 231
一、光化反应的特点 232
二、光化学定律 232
三、量子效率 233
四、药物对光稳定性 234
第九节 反应机理的确定 235
第十节 溶液中的反应 238
第十一节 催化作用的基本概念 239
第十二节 酸碱催化 242
第十三节 酶催化 247
第十四节 碰撞理论 249
第十五节 过渡态理论 252
一、快速混合法 255
第十六节 快速反应研究技术 255
二、化学弛豫法 256
本章要求 256
习题及答案 257
第七章 表面现象 262
第一节 表面积与表面吉布斯能 262
一、表面积 262
二、表面吉布斯能和表面张力 263
三、表面的热力学关系式 265
第二节 弯曲表面的性质 266
一、曲面的附加压力 266
四、影响表面吉布斯能的因素 266
二、曲面的蒸气压 269
三、亚稳状态和新相的生成 271
第三节 铺展与润湿 273
一、液体的铺展 273
二、固体表面的润湿 274
第四节 溶液的表面吸附 276
一、溶液的表面张力和浓度之间的关系 276
二、溶液的表面吸附和吉布斯吸附等温式 277
三、表面活性物质在溶液表面的定向排列 281
第五节 不溶性表面膜 282
一、不溶性表面膜及其性质 282
二、不溶性表面膜的应用 283
三、其它表面膜 284
第六节 表面活性剂 285
一、表面活性剂的分类 285
二、表面活性剂的亲水亲油平衡值 286
三、胶束 289
四、表面活性剂的几种重要作用 291
一、物理吸附和化学吸附 293
第七节 气体在固体表面上的吸附 293
二、吸附等温线 294
三、弗仑因德立希吸附等温式 295
四、单分子层吸附理论——兰格缪尔吸附等温式 296
五、多分子层吸附理论——BET公式 298
第八节 固体自溶液中的吸附 300
一、吸附特点 300
二、吸附量的测定 300
三、吸附等温线和经验公式 300
本章要求 301
习题及答案 302
第八章 胶体 306
第一节 分散体系分类及其基本特性 307
一、分散体系的分类 307
二、基本特性 308
第二节 溶胶的制备与净化 308
一、溶胶的制备 308
二、溶胶的净化 310
第三节 溶胶的动力性质 311
一、布朗运动 311
二、扩散与渗透现象 312
三、沉降与沉降平衡 314
四、超离心力场下的沉降 316
第四节 溶胶的光学性质 319
一、丁达尔现象 319
二、雷利公式 319
三、光的吸收 320
四、粒子大小的测定 320
第五节 溶胶的电学性质 321
一、电动现象 321
二、溶胶粒子表面电荷的来源 322
三、双电层理论 323
四、电泳测定 325
第六节 胶体的稳定性 327
一、胶团结构 327
二、溶胶的稳定性与聚沉 327
三、胶体稳定性理论 330
第七节 乳状液、泡沫和气溶胶 332
一、乳状液 332
二、泡沫 334
三、气溶胶 336
一、大分子化合物的结构特点 338
第八节 大分子化合物结构及平均摩尔质量 338
二、大分子化合物的平均摩尔质量 339
第九节 大分子溶液的流变性 340
一、流体的粘度 340
二、流变曲线与流型 341
第十节 大分子化合物平均摩尔质量的测定 343
一、渗透压法 343
二、离心沉降法 344
三、粘度法 344
二、大分子电解质溶液的电性 346
一、大分子电解质溶液的分类 346
第十一节 大分子电解质溶液 346
三、大分子电解质溶液的粘度特性 347
四、大分子电解质溶液的唐南平衡与渗透压 348
第十二节 凝胶 351
一、凝胶的分类 351
二、凝胶的性质 352
本章要求 353
习题及答案 354
附录1 一些物质在101.325kP下的摩尔等压热容 357
附录2 一些物质的热力学函数(p=101.325kPa，T=298.15K) 359
附录3 一些有机物的标准摩尔燃烧焓值 362