绪论 1
一、物理化学的任务和内容 1
二、物理化学在化学和药学中的地位和作用 2
三、物理化学的学习方法 2
第一章 热力学第一定律 5
第一节 热力学概论 5
一、热力学的基本内容 5
二、热力学的研究方法 5
第二节 热力学基本概念 6
一、系统与环境 6
二、系统的性质 6
三、状态函数与状态方程 7
四、热力学平衡态 8
五、过程和途径 8
第三节 热力学第一定律 9
一、热和功 9
二、热力学能 10
三、热力学第一定律的表述 11
四、热力学第一定律的数学表达式 12
第四节 体积功与可逆过程 12
一、体积功与非体积功 12
二、体积功的计算公式 13
三、常见过程的体积功 13
四、可逆过程 13
第五节 恒容热、恒压热及焓 18
一、恒容热 18
二、恒压热和焓 19
三、理想气体的内能和焓 20
四、凝聚态物质的内能和焓 21
第六节 单纯pVT过程热 22
一、热容 22
二、恒容热容与恒容热的计算 22
三、恒压热容与恒压热的计算 23
四、恒压热容与恒容热容的关系 23
第七节 理想气体的绝热过程 25
一、绝热过程的能量关系 25
二、理想气体绝热可逆过程方程 25
三、理想气体绝热可逆过程的体积功 26
第八节 相变过程的热和功 29
一、相 29
二、相变 29
三、相变热 29
四、相变过程的体积功和内能变化 30
第九节 化学反应热 31
一、恒容反应热与恒压反应热 31
二、恒容反应热与恒压反应热的关系 31
三、反应进度 32
四、摩尔反应焓 33
五、盖斯定律 33
六、标准摩尔反应焓 34
七、热化学方程式 34
第十节 化学反应热的计算 35
一、标准摩尔生成焓 35
二、标准摩尔燃烧焓 36
三、标准摩尔反应焓与温度的关系 37
第二章 热力学第二定律 46
第一节 自发过程的方向与限度 46
一、自发过程 46
二、自发过程的方向和限度 46
三、自发过程的共同特征 47
第二节 热力学第二定律的表述 48
一、克劳修斯说法 48
二、开尔文说法 48
第三节 熵 48
一、热机效率 49
二、卡诺循环 49
三、卡诺定理及其推论 51
四、熵的导出 51
五、克劳修斯不等式与熵增原理 52
第四节 熵变的计算 53
一、单纯pVT过程的熵变 53
二、相变过程的熵变 56
第五节 熵的物理意义 58
一、熵的物理意义 58
二、熵与热力学概率的关系 59
第六节 化学反应的熵变 60
一、能斯特热定理 60
二、热力学第三定律 61
三、规定熵与标准熵 61
四、标准摩尔反应熵 61
第七节 亥姆霍兹函数与吉布斯函数 62
一、亥姆霍兹函数 62
二、吉布斯函数 63
三、自发变化的方向和平衡条件 63
四、△G与△A的计算 64
第八节 热力学函数间的关系 66
一、定义式表述的关系 67
二、热力学基本方程 67
三、麦克斯韦关系式 67
第九节 偏摩尔量 68
一、偏摩尔量的定义 68
二、偏摩尔量的集合公式 69
三、吉布斯-杜亥姆方程 70
四、偏摩尔量之间的关系 70
第十节 化学势 71
一、化学势的定义 71
二、组成可变系统的热力学基本方程与广义化学势 71
三、压力及温度对化学势的影响 72
四、化学势判据 72
第十一节 化学势的表示式 72
一、纯理想气体的化学势 73
二、混合理想气体任一组分的化学势 73
三、理想液态混合物任一组分的化学势 74
四、理想稀溶液中各组分的化学势 75
五、真实溶液中溶质和溶剂的化学势 76
第十二节 非平衡态热力学简介 76
一、传递现象与昂萨格倒易关系 77
二、局部平衡假设 77
三、熵产生和熵流 78
四、稳定态与耗散结构 78
五、熵与生命现象 78
第三章 化学平衡 83
第一节 化学反应的平衡条件 83
一、摩尔反应吉布斯函数 83
二、化学反应的平衡条件 84
第二节 化学反应等温方程 84
一、化学反应等温方程 84
二、标准平衡常数 85
第三节 平衡常数的表示方法 86
一、理想气体反应的平衡常数 86
二、液相反应的平衡常数 88
三、复相反应的平衡常数 90
第四节 平衡常数的测定和平衡转化率的计算 90
一、化学平衡的特征 90
二、平衡组成的测定 91
三、平衡转化率的计算 91
第五节 标准摩尔反应吉布斯函数的计算 92
一、利用标准摩尔生成焓和标准摩尔熵数据计算 92
二、利用标准摩尔生成吉布斯函数计算 93
三、利用相关反应的标准摩尔反应吉布斯函数计算 93
四、电化学方法 94
第六节 影响化学平衡的因素 94
一、温度对化学平衡的影响 94
二、压力对化学平衡的影响 97
三、惰性组分对化学平衡的影响 99
第七节 反应的耦合 100
一、反应的耦合 101
二、生物体内的化学平衡 102
第四章 相平衡 107
第一节 相律 107
一、相 107
二、物种数与组分数 107
三、自由度数 108
四、相律 109
第二节 单组分系统 110
一、水的相图 110
二、克劳修斯-克拉佩龙方程 112
第三节 二组分气-液平衡系统 114
一、理想液态混合物 114
二、非理想完全互溶系统 117
三、杠杆规则 120
四、精馏原理 121
第四节 液态部分互溶和完全不互溶系统 122
一、液态部分互溶系统的溶解度图 122
二、液态部分互溶系统的T-x图 124
三、液态完全不互溶系统 124
第五节 二组分固-液平衡系统 126
一、简单低共熔系统 126
二、形成化合物的系统 129
三、固态完全互溶和部分互溶的系统 131
第六节 三组分系统相图 131
一、等边三角形坐标 132
二、等边三角形相图的特点 133
三、三组分水-盐系统 134
四、部分互溶系统 135
第五章 电化学 139
第一节 电化学基本概念 139
一、电子导体与离子导体 139
二、原电池与电解池 139
三、法拉第定律 140
四、离子迁移数 141
第二节 电解质溶液的电导 142
一、电导 142
二、电导率 142
三、摩尔电导率 142
四、电导率、摩尔电导率与浓度的关系 143
五、离子独立运动定律 144
第三节 电解质溶液电导的测定及其应用 145
一、溶液电导率的测定 145
二、电导测定的应用 146
第四节 强电解质溶液中电解质的活度和活度系数 148
一、溶液中离子的活度和活度系数 148
二、离子的平均活度、平均活度因子及平均浓度 149
三、离子强度 150
四、德拜-休克尔极限定律 151
第五节 可逆电池 151
一、可逆电池的意义 151
二、可逆电池的条件 151
三、电池的书写方式 153
四、可逆电极的类型 153
五、根据化学反应设计电池 156
第六节 电池电动势与电极电势 157
一、电池电动势的构成 157
二、电极电势 158
第七节 电池中各物质活度对电池电动势的影响 162
一、电池反应的能斯特方程 162
二、电极反应的能斯特方程 163
第八节 浓差电池 164
一、单液浓差电池 164
二、双液浓差电池 164
三、膜电势 165
第九节 电池电动势的测定及其应用 166
一、电池电动势的测定 166
二、可逆电池热力学的应用 167
三、判断化学反应的方向 169
四、求化学反应的标准平衡常数 170
五、求难溶盐的活度积 170
六、测定溶液的pH 171
七、测定电池的标准电动势E？及离子平均活度系数γ± 172
八、电势滴定 172
第六章 化学动力学 177
第一节 化学反应速率 177
一、反应速率的定义和表示方法 177
二、反应速率的测定 179
第二节 化学反应速率方程 179
一、总反应与基元反应 179
二、反应分子数 180
三、基元反应的速率方程——质量作用定律 181
四、经验反应速率方程与反应级数 181
五、速率常数 182
第三节 简单级数反应 184
一、一级反应 184
二、二级反应 185
三、零级反应 189
四、n级反应 190
第四节 反应级数的确定 191
一、微分法 191
二、积分法 192
三、孤立法 193
第五节 温度对反应速率的影响 193
一、阿仑尼乌斯经验公式 194
二、活化能 196
三、药物有效期预测 197
第六节 典型复杂反应 199
一、对行反应 199
二、平行反应 201
三、连续反应 202
第七节 复杂反应的近似处理 204
一、速控步骤近似 204
二、平衡态近似 205
三、稳态近似 206
四、链反应及其速率方程 206
第八节 反应速率理论简介 208
一、碰撞理论 208
二、过渡态理论 210
第九节 溶液中的反应 214
一、笼效应 214
二、扩散控制和活化控制 215
三、影响溶液中化学反应速率的因素 216
四、药物的稳定pH 217
第十节 催化反应动力学简介 218
一、催化剂和催化作用 218
二、催化机理 219
三、酸碱催化 220
四、酶催化 220
第十一节 光化反应简介 222
一、光化反应和热反应的区别 222
二、光化学定律 223
三、光化反应机理与速率方程 224
第七章 表面现象 229
第一节 比表面吉布斯函数与表面张力 229
一、表面与界面 229
二、分散度与比表面积 230
三、产生表面现象的原因 231
四、比表面吉布斯函数 231
五、表面张力 232
六、表面热力学基本方程 233
七、影响表面张力的因素 234
第二节 曲面的附加压力 235
一、曲面的附加压力 235
二、杨-拉普拉斯方程 236
三、毛细现象 237
第三节 表面张力的测定 239
一、毛细管上升法 239
二、挂环法 240
三、最大泡压法 240
四、滴重法 241
五、吊片法 241
第四节 曲面的蒸气压 242
一、开尔文公式 242
二、晶粒大小与溶解度的关系 243
三、毛细管凝结现象 244
四、亚稳态 244
第五节 铺展与润湿 246
一、液体的铺展 246
二、液体对固体的润湿 246
三、杨氏方程 248
四、润湿情况的判断 248
五、润湿现象在药学中的应用 249
第六节 溶液表面的吸附 250
一、溶液表面张力与浓度的关系 250
二、溶液表面的吸附 251
三、吉布斯吸附等温式 252
四、不溶性表面膜 255
第七节 表面活性剂 258
一、表面活性剂的特点 258
二、表面活性剂的分类 259
三、临界胶束浓度及其测定 262
四、亲水／亲油平衡值 266
五、表面活性剂的应用 267
第八节 固体表面的吸附 270
一、物理吸附与化学吸附 270
二、吸附曲线 271
三、弗罗因德利希吸附等温式 272
四、兰格缪尔吸附等温式 273
五、BET吸附等温式 275
六、溶液中的吸附 278
七、吸附现象的应用 280
第八章 胶体 286
第一节 分散系统的分类及溶胶的基本特征 287
一、分散系统的分类 287
二、溶胶的基本特征 287
第二节 溶胶的制备与净化 288
一、分散法 288
二、凝聚法 289
三、均匀胶体的制备 290
四、溶胶的净化 290
第三节 溶胶的动力性质 290
一、布朗运动 291
二、扩散 291
三、沉降与沉降平衡 292
第四节 溶胶的光学性质 294
一、丁达尔现象 295
二、雷利公式 295
三、胶体溶液的颜色 295
四、胶体粒径的测定方法 296
第五节 溶胶的电学性质 297
一、电动现象 297
二、溶胶的扩散双电层理论 297
三、电势的测定 299
第六节 溶胶的稳定性与聚沉 299
一、胶团的结构模型 299
二、溶胶相对稳定的原因及理论 300
三、溶胶的聚沉 301
第七节 乳状液及微乳 303
一、乳状液 303
二、微乳 304
第九章 高分子溶液 308
第一节 高分子化合物的结构特点和平均摩尔质量 308
一、高分子化合物的结构 308
二、高分子化合物的平均摩尔质量 310
第二节 高分子溶液热力学 312
一、高分子溶液与憎液溶胶及小分子溶液的区别 312
二、高分子的溶解特点及溶剂的选择 312
三、高分子溶解热力学 314
第三节 高分子溶液的黏度及流变性 315
一、流体的黏度和牛顿黏度公式 315
二、溶液的黏度 316
三、黏均摩尔质量的测定 317
四、流体的分类 318
第四节 高分子溶液的渗透压 320
一、凡特霍夫渗透压公式 320
二、维里公式 322
三、渗透压法测定高分子的数均摩尔质量 322
四、唐南平衡 323
五、唐南平衡的生物学意义 326
第五节 高分子溶液的盐析和胶凝 327
一、高分子溶液的盐析 327
二、高分子溶液的胶凝 328
三、凝胶的分类 328
四、凝胶的性质 329
五、凝胶药物制剂简介 331
附录 334
附录1 国际单位制（SI） 334
附录2 335
附录3 335
附录4 336
附录4 337