本书常用的符号意义和单位 1
绪论 3
一、什么是物理化学 3
二、为什么学习物理化学 3
三、怎样学习物理化学 4
第一章 气体 6
第一节 低压气体的p-V-T关系 6
一、压力、体积和温度 6
二、低压气体的经验定律 7
三、理想气体状态方程 7
四、理想气体 8
第二节 道尔顿定律和阿马格定律 10
一、混合气体的组成 10
二、道尔顿定律 11
三、阿马格定律 12
四、气体混合物的平均摩尔质量 15
第三节 中、高压气体的p-V-T关系 16
一、中、高压气体的特点 16
二、中、高压气体p-V-T关系的处理方法 17
第四节 气体的液化及临界状态 20
一、气体的p-Vm图 21
二、气体的临界状态及液化条件 22
第五节 对应状态原理及压缩因子图 24
一、对比参数与对应状态原理 24
二、压缩因子图 25
阅读材料超临界流体 29
本章小结 31
思考题 32
习题 33
第二章 热力学第一定律 35
第一节 基本概念 35
一、系统和环境 35
二、系统的性质 36
三、状态和状态函数 36
四、热力学平衡态 37
五、过程和途径 38
第二节 热力学第一定律 39
一、热力学能 39
二、热 39
三、功 40
四、热力学第一定律 42
第三节 恒容热与恒压热 42
一、恒容热 42
二、焓 43
三、恒压热 43
第四节 变温过程热的计算 44
一、摩尔热容 44
二、理想气体在单纯p-V-T变化过程中△U和△H的计算 47
三、纯凝聚态物质在单纯p-V-T变化过程中△U和△H的计算 48
第五节 可逆过程和可逆体积功的计算 49
一、可逆过程 49
二、可逆体积功的计算 50
三、绝热可逆过程 50
第六节 相变热的计算 54
一、相和相变 54
二、摩尔相变焓和相变热 55
三、相变过程Q、W、△U和△H的计算 55
第七节 化学反应热 57
一、化学计量数与反应进度 57
二、摩尔反应焓和摩尔反应热力学能 58
三、标准态与标准摩尔反应焓 59
四、热化学方程式 60
第八节 标准摩尔反应焓的计算 60
一、标准摩尔生成焓 61
二、标准摩尔燃烧焓 62
三、标准摩尔反应焓与温度的关系 64
第九节 气体的节流膨胀 66
一、焦耳-汤姆生实验 66
二、节流膨胀 67
阅读材料 化学热力学的发展趋势 68
本章小结 68
思考题 71
习题 72
第三章 热力学第二定律 75
第一节 热力学第二定律 75
一、自然界中几种过程的方向和限度 75
二、自发过程及其特征 76
三、热力学第二定律的表达方式 76
第二节 熵和熵判据 77
一、熵 77
二、熵判据 77
第三节 物理过程熵变的计算 79
一、△S环的计算 79
二、单纯pVT变化过程△S的计算 79
三、相变过程△S的计算 83
第四节 化学反应熵变的计算 85
一、热力学第三定律 85
二、标准摩尔熵 85
三、化学反应熵变的计算 85
第五节 吉布斯函数和亥姆霍兹函数 86
一、亥姆霍兹函数与吉布斯函数 86
二、亥姆霍兹函数判据 87
三、吉布斯函数判据 88
四、热力学函数的一些重要关系式 89
第六节 恒温过程△G的计算 90
一、单纯状态变化的恒温过程 90
二、恒温恒压混合过程 90
三、相变 91
四、化学反应 92
第七节 偏摩尔量和化学势 93
一、偏摩尔量 93
二、化学势 95
三、化学势判据 96
第八节 气体的化学势及逸度 97
一、理想气体的化学势 97
二、真实气体的化学势和逸度 98
阅读材料 热能的综合利用与热泵原理简介 100
本章小结 101
思考题 103
习题 104
第四章 相平衡 106
第一节 相律 106
一、相、组分及自由度 106
二、相律 108
第二节 单组分系统相图 110
一、相图的绘制 110
二、相图分析 111
三、相图的应用 112
第三节 单组分系统两相平衡时压力和温度的关系 112
一、克拉贝龙方程 112
二、克劳修斯-克拉贝龙方程 114
第四节 多组分系统分类及组成表示法 116
一、多组分单相系统的分类 116
二、多组分均相系统的组成表示法 116
第五节 拉乌尔定律和亨利定律 118
一、拉乌尔定律 118
二、亨利定律 119
第六节 理想液态混合物 121
一、理想液态混合物的气-液平衡 121
二、理想液态混合物中各组分的化学势 123
第七节 理想稀溶液 124
一、稀溶液的依数性 124
二、稀溶液中溶剂和溶质的化学势 128
第八节 二组分理想液态混合物的气-液平衡相图 129
一、压力-组成图 129
二、温度-组成图 131
三、相图的应用 131
第九节 真实液态混合物与真实溶液 134
一、二组分真实液态混合物的气-液平衡相图 134
二、真实液态混合物和真实溶液的化学势及活度 135
第十节 二组分液态完全不互溶系统的气-液平衡 137
一、二组分液态完全不互溶系统的特点 137
二、水蒸气蒸馏 137
三、二组分液态完全不互溶系统的气-液平衡相图 139
第十一节 分配定律和萃取 139
一、分配定律 139
二、萃取 140
第十二节 二组分液态部分互溶系统的液-液平衡相图 141
一、共轭溶液 141
二、二组分液态部分互溶系统的液-液平衡相图 142
三、相图的应用 142
第十三节 二组分系统固-液平衡相图 143
一、具有简单低共熔点系统的相图 143
二、二组分固态完全互溶系统的固-液平衡相图 146
阅读材料反渗透及膜技术简介 147
本章小结 148
思考题 151
习题 152
第五章 化学平衡 155
第一节 化学反应的平衡条件 155
一、摩尔反应吉布斯函数 155
二、化学反应的平衡条件 156
第二节 等温方程及标准平衡常数 156
一、理想气体化学反应的等温方程 156
二、理想气体化学反应的标准平衡常数 157
三、理想气体化学反应等温方程式的应用 158
四、有纯态凝聚相参加的理想气体反应 159
第三节 平衡常数的测定及应用 160
一、平衡常数测定的一般方法 160
二、平衡常数的应用 160
第四节 标准摩尔反应吉布斯函数的计算 162
一、由△iGΘm计算△rGΘm 162
二、由△fHΘm和SΘm计算△rGΘm 164
三、由KΘ计算△rGΘm 164
第五节 温度对化学平衡的影响 165
一、标准平衡常数与温度关系的微分式 165
二、标准平衡常数与温度间关系的积分式 166
第六节 压力及惰性气体等对化学平衡的影响 168
一、总压力对理想气体反应平衡转化率的影响 169
二、惰性气体对平衡转化率的影响 169
三、反应物配比对平衡转化率的影响 171
第七节 真实反应的化学平衡 171
一、真实气体反应的化学平衡 171
二、真实液态混合物中反应的化学平衡 173
阅读材料 乙酸乙酯生产条件的分析 173
本章小结 175
思考题 177
习题 177
第六章 电化学基础 180
第一节 电解质溶液的导电机理 180
一、电解质溶液的导电机理 181
二、法拉第定律 181
第二节 电导、电导率和摩尔电导率 184
一、电导 184
二、电导率 184
三、摩尔电导率 184
四、摩尔电导率与物质的量浓度的关系 185
五、离子独立运动定律 186
第三节 电导测定的应用 187
一、计算电导率和摩尔电导率 187
二、检验水的纯度 189
三、求弱电解质的解离度 189
四、求微溶盐的溶解度 190
五、电导滴定 191
第四节 电解质溶液的平均活度和平均活度因子 191
一、电解质溶液的活度和活度因子 192
二、离子的平均活度和平均活度因子 193
第五节 可逆电池 195
一、原电池 195
二、原电池的表示方法 195
三、可逆电池 196
第六节 能斯特方程 197
一、E与△rGm的关系 197
二、EΘ与KΘ的关系 198
三、能斯特方程 198
第七节 电极电势和电池电动势的计算 199
一、原电池电动势 199
二、标准氢电极与电极电势 200
三、电极电势能斯特方程与电池电动势的计算 201
第八节 电极的种类 204
一、第一类电极 204
二、第二类电极 205
三、第三类电极 206
第九节 原电池的设计 207
一、设计思路 207
二、设计方法 210
第十节 原电池电动势的测定及应用 210
一、原电池电动势的测定 210
二、韦斯顿标准电池 211
三、电池电动势测定的应用 211
第十一节 浓差电池和液体接界电势 216
一、浓差电池 216
二、液体接界电势 218
第十二节 分解电压 219
一、分解电压 219
二、分解电压的计算 220
第十三节 极化作用 221
一、电极的极化 221
二、极化曲线 221
第十四节 电解时的电极反应 223
一、阴极反应 223
二、阳极反应 224
第十五节 金属的电化学腐蚀及防护 226
一、金属的电化学腐蚀 226
二、金属的防护 227
第十六节 化学电源 229
一、锌-锰电池 230
二、铅蓄电池 230
三、银-锌电池 230
四、燃料电池 231
阅读材料 化学传感器 232
本章小结 233
思考题 235
习题 235
第七章 界面现象 238
第一节 表面张力和比表面吉布斯函数 238
一、表面积和比表面 238
二、表面张力 239
三、比表面吉布斯函数 240
四、表面张力的影响因素 241
第二节 润湿现象 242
一、润湿 242
二、接触角及杨氏方程 243
第三节 弯曲表面现象 244
一、弯曲液面的附加压力 244
二、弯曲液面的饱和蒸气压 245
三、亚稳状态和新相生成 246
第四节 吸附现象 248
一、吸附的概念 248
二、固体表面对气体分子的吸附 250
三、溶液表面的吸附 252
第五节 表面活性剂 254
一、表面活性剂的结构 254
二、表面活性剂的分类 254
三、表面活性剂的性能 255
四、表面活性剂的应用 256
第六节 乳状液 258
一、乳状液的定义及分类 258
二、乳状液的物理性质 258
三、乳状液的形成和破坏 259
四、乳状液的应用 260
阅读材料 微乳状液 261
本章小结 262
思考题 263
习题 264
第八章 化学动力学 265
第一节 化学反应速率 265
一、反应速率的定义 265
二、反应速率的图解表示 266
三、基元反应和复合反应 266
四、基元反应的速率方程——质量作用定律 267
五、反应级数 268
六、反应速率系数 268
第二节 具有简单级数的化学反应 269
一、一级反应 269
二、二级反应 271
第三节 温度对反应速率的影响 274
一、范特霍夫规则 274
二、阿伦尼乌斯方程 274
三、活化能 277
第四节 典型复合反应 278
一、对峙反应 278
二、平行反应 279
三、连串反应 281
四、链反应 282
第五节 催化反应 284
一、催化反应及类型 284
二、催化剂的特征 284
第六节 多相催化反应 285
一、气-固相催化反应的一般机理 286
二、气-固相催化反应的速率方程简介 286
阅读材料 酶催化反应简介 287
本章小结 288
思考题 290
习题 291
第九章 胶体 294
第一节 分散系统分类 294
一、分子分散系统 294
二、粗分散系统 294
三、胶体分散系统 294
第二节 溶胶的动力性质和光学性质 295
一、溶胶的动力性质 295
二、溶胶的光学性质 297
第三节 溶胶的电学性质 297
一、电泳 297
二、溶胶粒子带电的原因 298
三、溶胶的胶团结构 298
四、热力学电势和电动电势 299
第四节 溶胶的稳定性和聚沉 300
一、溶胶的稳定性 300
二、溶胶的聚沉 301
阅读材料 微胶囊 303
本章小结 303
思考题 305
习题 305
习题答案 307
附录 313
附录一 某些气体的范德华参数 313
附录二 某些物质的临界参数 313
附录三 某些气体的摩尔定压热容与温度的关系 314
附录四 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及摩尔定压热容（298.15K） 314
附录五 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（298.15K） 317
附录六 一些电极的标准电极电势（298.15K） 318
附录七 元素的相对原子质量 319
参考文献 320