物理化學

物理化學

《物理化學》是按照教育部高等學校化學類專業教學指導委員會制定的化學、應化及相關專業如生物、材料、環境等化學理論課程的教學內容，結合多年的教學改革實踐編寫的。內容以四篇展開：平衡篇、速率篇、專題篇（電解質溶液、電池與電極反應、界面化學、膠體與大分子溶液）、統計篇，文後有附錄和參考文獻可供查閱。

《物理化學》在內容體系、結構設計、講練結合等方面，注重實用性、啟發性和可讀性，利於讀、教、學、思、創。版式新穎，給讀者留下提出疑問、深思、創作的空間。內容編排上注重講授知識的同時，融入國學、哲學、社會學、創造學等思想；理解科學知識的同時，塑造正確的三觀、構建健康的心理，起到了“傳承文明、開拓創新、塑造靈魂”的作用。

目錄

第0章引言1

0.1人類實踐與物理化學1

0.2物理化學任務及趨勢3

0.3物理化學的主要內容5

0.4物理化學的學習方法7

平衡篇

第1章基本概念和基本技術10

1.1基本概念10

1.2基本技術16

第2章氣體24

2.1氣體分子運動25

2.2理想氣體27

2.3實際氣體30

第3章熱力學第一定律38

3.1熱力學第一定律38

3.2體積功與過程41

3.3熱與過程44

3.4理想氣體的ΔU與ΔH49

3.5實際氣體的節流過程54

3.6相變過程的功和熱57

3.7熱化學61

3.8ΔrHm與溫度的關係65

3.9熱效應數據的來源67

3.10熱力學函數的推導與變換70

第4章熱力學第二定律73

4.1自發過程及其特徵73

4.2熱力學第二定律的語言表述75

4.3卡諾循環76

4.4可逆過程與熵79

4.5卡諾定理81

4.6不可逆過程與克勞修斯不等式83

4.7熵增加原理與熵的本質85

4.8熱力學第三定律87

4.9熵變的計算90

4.10亥姆霍茲函數95

4.11吉布斯函數97

4.12變化過程方向判據條件106

4.13熱力學函數的關係及變換108

第5章多組分均相體系115

5.1多組分體系組成的表示方法116

5.2偏摩爾量118

5.3化學勢123

5.4拉烏爾定律和亨利定律127

5.5氣態混合物129

5.6理想液態混合物135

5.7理想稀溶液139

5.8稀溶液的依數性143

5.9非理想溶液149

5.10溶液組分氣壓與組成的關係151

第6章相平衡154

6.1相平衡術語154

6.2相律157

6.3單組分體系160

6.4完全互溶雙液系168

6.5部分互溶雙液系177

6.6互不相溶雙液系178

6.7二組分固液體系180

6.8三組分體系192

6.9高級相變197

第7章化學平衡200

7.1化學反應的平衡條件201

7.2化學反應等溫式203

7.3氣相反應的平衡常數205

7.4液相反應的平衡常數209

7.5復相反應的平衡常數211

7.6同時平衡213

7.7溫度對化學平衡的影響215

7.8壓力對化學平衡的影響218

7.9惰性氣體對化學平衡的影響219

速率篇

第8章宏觀反應動力學222

8.1動力學的基本概念223

8.2簡單級數反應230

8.3反應級數的確定238

8.4典型的複合反應243

8.5溫度對反應速率的影響255

8.6動力學數據採集262

第9章微觀反應動力學267

9.1簡單碰撞理論267

9.2過渡態理論275

9.3微觀反應動力學的測試技術285

9.4溶液中的反應287

9.5光化學反應292

9.6催化反應305

專題篇

第10章電解質溶液324

10.1平均活度及電解質溶液理論325

10.2電化學池及法拉第電解定律330

10.3離子的電遷移與遷移數332

10.4電導、電導率和摩爾電導率336

第11章電池與電極反應344

11.1電動勢產生的機理346

11.2可逆電池和可逆電極347

11.3可逆電池的熱力學353

11.4電池電動勢和電極電勢358

11.5電動勢的測定及其應用363

11.6電解與極化作用366

11.7電化學腐蝕與防腐374

11.8化學電源376

第12章界面化學381

12.1表面吉布斯自由能與表面張力381

12.2純液體的表面現象386

12.3溶液的表面吸附391

12.4固體表面的吸附398

12.5納米材料401

第13章膠體與大分子溶液404

13.1分散體系的分類404

13.2膠體的光學性質405

13.3膠體的動力學性質407

13.4膠體的電學性質409

13.5溶膠的穩定和聚沉412

13.6溶膠的製備和凈化415

13.7大分子溶液417

統計篇

第14章熱力學統計基礎421

14.1引言421

14.2玻爾茲曼分佈定律423

14.3粒子的配分函數428

14.4獨立粒子體系熱力學函數428

14.5分子的配分函數434

14.6統計熱力學對理想氣體的應用443

第15章量子統計基礎449

15.1量子統計基本原理449

15.2量子統計的計算方法458

15.3其他的量子統計方法及其應用465

附錄469

附錄Ⅰ常用的數學公式469

附錄Ⅱ常見物質的熱力學數據470

附錄Ⅲ常見物理常數及轉換係數487

參考文獻489