本書內(nèi)容包括緒論、熱力學第一定律及其應用、熱力學第二定律、多組分體系的熱力學與相平衡、化學平衡、化學動力學基礎、電化學、表面現(xiàn)象、膠體化學和統(tǒng)計熱力學基礎。本書闡述了物理化學基本概念和基本理論，強化了物理化學基本原理的應用。對原理的敘述力求精辟，對公式的推導力求簡明，對例題和習題的選編力求典型并注重啟發(fā)性。每章末列出主要參考資料及課外閱讀材料，反映學科新進展，以滿足不同層次的讀者需要，擴大讀者的知識面。每章末有思考題和習題，書末附有習題參考答案。本書配套了知識點、例題和思考題的講解視頻，學生可掃描二維碼觀看，便于學生預習、復習和鞏固知識點。
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1997.06 江西師范大學學士
2000.06 江西師范大學學士
2003.06 華南理工大學工學博士
目錄
第三版前言
第二版前言
第一版前言
緒論1
第1章熱力學第一定律及其應用3
1.1熱力學的理論基礎與研究方法3
1.1.1熱力學的理論基礎3
1.1.2熱力學的研究方法3
1.2熱力學基本概念4
1.2.1體系與環(huán)境4
1.2.2相4
1.2.3體系的性質(zhì)4
1.2.4狀態(tài)和熱力學平衡態(tài)5
1.2.5熱力學標準態(tài)5
1.2.6狀態(tài)函數(shù)和狀態(tài)方程6
1.2.7過程和途徑7
1.3熱力學第一定律7
1.3.1熱和功7
1.3.2熱力學能8
1.3.3熱力學第一定律的表述9
1.4熱與過程9
1.4.1恒容熱9
1.4.2恒壓熱9
1.4.3相變焓10
1.4.4蓋？呂薩克焦耳實驗10
1.4.5熱容11
1.5功與過程14
1.5.1體積功14
1.5.2準靜態(tài)過程與可逆過程16
1.5.3相變過程的功18
1.5.4絕熱過程與多方過程19
1.6實際氣體22
1.6.1實際氣體的節(jié)流過程22
1.6.2實際氣體的ΔU和ΔH23
1.7熱化學24
1.7.1反應進度24
1.7.2標準摩爾反應焓25
1.7.3熱化學方程式26
1.7.4赫斯定律26
1.7.5幾種熱效應27
1.7.6標準摩爾反應焓與溫度的關系31
1.7.7新陳代謝與熱力學33
參考資料及課外閱讀材料36
思考題36
習題38
第2章熱力學第二定律40
2.1自然界宏觀過程的共同特征40
2.2熱力學第二定律41
2.2.1熱力學第二定律的表述41
2.2.2熵函數(shù)41
2.2.3過程方向的判斷42
2.2.4熵增原理43
2.3熵變的計算44
2.3.1理想氣體單純p、V、T變化44
2.3.2凝聚體系47
2.3.3相變過程48
2.4熵的本質(zhì)49
2.5亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)50
2.5.1亥姆霍茲函數(shù)50
2.5.2吉布斯函數(shù)50
2.5.3熱力學判據(jù)總結51
2.6ΔG計算示例52
2.6.1恒溫物理變化52
2.6.2化學變化54
2.7熱力學函數(shù)間的一些重要關系54
2.7.1封閉體系的熱力學基本公式54
2.7.2麥克斯韋關系式56
2.8熱力學第三定律和物質(zhì)的標準熵57
2.8.1熱力學第三定律57
2.8.2規(guī)定熵與標準熵58
2.8.3化學反應的熵變59
2.8.4由ΔrSm和ΔrHm求ΔrGm60
2.9不可逆過程熱力學簡介61
2.9.1熵產(chǎn)生和熵流61
2.9.2耗散結構及其形成條件62
參考資料及課外閱讀材料65
思考題66
習題67
第3章多組分體系的熱力學與相平衡69
Ⅰ.多組分體系的熱力學69
3.1多組分體系及其組成表示法69
3.1.1多組分體系的分類69
3.1.2多組分體系組成表示法69
3.2偏摩爾量71
3.2.1偏摩爾量的定義71
3.2.2偏摩爾量的集合公式72
3.2.3吉布斯杜亥姆方程73
3.3化學勢74
3.3.1化學勢的定義74
3.3.2化學勢在相變化中的應用75
3.3.3化學勢在化學變化中的應用76
3.4氣體的化學勢76
3.4.1純理想氣體的化學勢76
3.4.2理想氣體混合物中組分B的化學勢77
3.4.3真實氣體的化學勢77
3.4.4真實氣體混合物中組分B的化學勢77
3.5稀溶液中的兩個經(jīng)驗定律77
3.5.1拉烏爾定律77
3.5.2亨利定律78
3.6理想液態(tài)混合物80
3.6.1理想液態(tài)混合物的定義80
3.6.2理想液態(tài)混合物中各組分的化學勢80
3.6.3理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)80
3.6.4理想液態(tài)混合物的氣液平衡81
3.7理想稀溶液82
3.7.1理想稀溶液的定義82
3.7.2理想稀溶液中各組分的化學勢82
3.8非理想體系84
3.8.1非理想液態(tài)混合物84
3.8.2非理想稀溶液中的溶劑84
3.8.3非理想稀溶液中的溶質(zhì)84
3.9稀溶液的依數(shù)性85
3.9.1蒸氣壓下降85
3.9.2凝固點降低85
3.9.3沸點升高87
3.9.4滲透壓87
3.10分配定律——溶質(zhì)在兩互不相溶液相中的分配89
3.10.1分配定律89
3.10.2分配定律的應用——萃取89
Ⅱ.相平衡91
3.11相律91
3.11.1基本概念91
3.11.2相律及其推導92
3.12單組分體系的相圖93
3.12.1單組分體系的兩相平衡93
3.12.2純水的相圖94
3.12.3超臨界流體96
3.13二組分體系的相圖97
3.13.1液相完全互溶的二組分氣液平衡體系98
3.13.2液相部分互溶的二組分液液平衡體系102
3.13.3液相完全不互溶的二組分液液平衡體系104
3.13.4固相完全不互熔的二組分液固平衡體系104
參考資料及課外閱讀材料109
思考題109
習題110
第4章化學平衡112
4.1化學反應的方向和限度112
4.1.1化學反應中體系的吉布斯函數(shù)與反應方向112
4.1.2化學反應的限度——化學平衡114
4.1.3化學反應的等溫方程115
4.2化學反應標準平衡常數(shù)表示法116
4.2.1氣相反應116
4.2.2混合物和溶液中的反應118
4.2.3復相反應121
4.3標準平衡常數(shù)的計算123
4.3.1由實驗數(shù)據(jù)計算123
4.3.2由ΔrHm和ΔrSm計算124
4.3.3由標準摩爾生成吉布斯函數(shù)ΔfGm計算125
4.3.4生化反應體系的標準平衡常數(shù)126
4.4影響化學平衡的主要因素128
4.4.1溫度的影響128
4.4.2壓力的影響130
4.4.3惰性組分的影響130
4.5反應的偶合131
參考資料及課外閱讀材料133
思考題134
習題135
第5章化學動力學基礎137
5.1化學反應的反應速率和速率方程137
5.1.1化學反應速率138
5.1.2基元反應140
5.1.3基元反應的速率方程——質(zhì)量作用定律140
5.1.4化學反應速率方程的一般形式142
5.1.5以混合氣體組分分壓表示的氣相化學反應的速率方程143
5.2速率方程的積分形式和反應級數(shù)的確定143
5.2.1一級反應144
5.2.2二級反應146
5.2.3零級反應和n級反應147
5.2.4反應級數(shù)的確定148
5.3溫度對反應速率的影響151
5.3.1范特霍夫規(guī)則152
5.3.2阿倫尼烏斯方程152
5.3.3阿倫尼烏斯活化能153
5.3.4阿倫尼烏斯實驗活化能在復合反應中的表現(xiàn)——表觀活化能154
5.3.5活化能的計算155
5.4典型的復合反應156
5.4.1對行反應156
5.4.2平行反應158
5.4.3連串反應161
5.4.4鏈反應162
5.5復合反應速率的近似處理和反應機理的確定164
5.5.1復合反應速率的近似處理165
5.5.2微觀可逆性原理和精細平衡原理166
5.5.3反應機理的確定167
5.6化學反應速率理論簡介169
5.6.1簡單碰撞理論169
5.6.2過渡態(tài)理論172
5.6.3單分子反應理論176
5.7光化學反應動力學177
5.7.1光化學反應的初級過程、次級過程和猝滅177
5.7.2光化學基本定律178
5.7.3光化學反應的特點179
5.7.4光化學反應動力學與光化學平衡180
5.8催化劑對反應速率的影響182
5.8.1催化反應中的基本概念182
5.8.2催化作用的基本特征182
5.8.3催化反應的一般機理183
5.8.4均相催化反應184
5.8.5多相催化反應185
5.8.6酶催化反應185
5.8.7自催化反應和化學振蕩188
5.9溶液中化學反應動力學189
5.10快速反應研究技術和微觀反應動力學190
5.10.1快速反應研究技術190
5.10.2微觀反應動力學192
參考資料及課外閱讀材料196
思考題196
習題199
第6章電化學204
6.1電解質(zhì)溶液的導電性質(zhì)204
6.1.1電解質(zhì)溶液的導電機理和法拉第定律204
6.1.2離子的電遷移和遷移數(shù)206
6.1.3電解質(zhì)溶液的電導及其應用208
6.2電解質(zhì)溶液的熱力學性質(zhì)215
6.2.1電解質(zhì)溶液的活度215
6.2.2電解質(zhì)溶液的離子強度216
6.2.3強電解質(zhì)溶液理論簡介218
6.3電化學體系220
6.3.1電化學體系及其相間電勢差220
6.3.2電池的書寫方法及電池反應222
6.3.3電池的電動勢224
6.4可逆電池與可逆電極224
6.4.1可逆電池與不可逆電池225
6.4.2可逆電極類型226
6.4.3電池電動勢的測定227
6.5電化學體系的熱力學228
6.5.1電池反應的能斯特方程228
6.5.2電極反應的能斯特方程229
6.5.3電動勢的計算230
6.5.4電動勢測定的應用233
6.6不可逆電極過程238
6.6.1分解電壓238
6.6.2極化作用和超電勢240
6.6.3電極反應的競爭242
6.7生物電化學243
6.7.1生物電現(xiàn)象243
6.7.2膜電勢244
6.7.3生物傳感器245
6.8環(huán)境電化學246
6.8.1電化學處理污染物246
6.8.2電化學技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用248
6.8.3電化學技術在環(huán)境保護中的應用248
參考資料與課外閱讀資料252
思考題252
習題254
第7章表面現(xiàn)象257
7.1表面張力和表面吉布斯函數(shù)257
7.1.1表面功、表面吉布斯函數(shù)257
7.1.2表面張力258
7.1.3表面的熱力學性質(zhì)259
7.1.4影響表面張力的因素260
7.2彎曲液面的性質(zhì)262
7.2.1彎曲液面的附加壓力262
7.2.2表面張力的測定方法264
7.2.3開爾文方程265
7.2.4亞穩(wěn)狀態(tài)和新相的形成268
7.3溶液表面吸附270
7.3.1溶液的表面張力與濃度關系270
7.3.2單位界面過剩量270
7.3.3吉布斯等溫吸附方程272
7.3.4表面活性物質(zhì)分子在兩相界面上的定向排列274
7.4鋪展與潤濕275
7.4.1液液界面的鋪展275
7.4.2固體表面的潤濕276
7.4.3接觸角278
7.5表面活性劑279
7.5.1表面活性劑溶液的物理化學特性280
7.5.2表面活性劑的一些重要作用284
7.6乳狀液和微乳液286
7.6.1乳狀液286
7.6.2微乳液290
7.7兩親分子的有序組合體292
7.7.1不溶性表面膜292
7.7.2囊泡與脂質(zhì)體296
7.7.3液晶297
7.8固體表面的吸附298
7.8.1物理吸附和化學吸附298
7.8.2吸附曲線與吸附熱力學299
7.8.3氣固吸附等溫式301
7.8.4固體自溶液中的吸附305
參考資料及課文閱讀資料307
思考題307
習題309
第8章膠體化學311
8.1分散體系的分類和膠體的特征311
8.1.1分散體系的分類311
8.1.2膠體的基本特性312
8.1.3膠粒的幾何結構313
8.2膠體的制備與凈化313
8.2.1膠體制備的一般條件313
8.2.2膠體的制備314
8.2.3膠體凈化316
8.3膠體的動力性質(zhì)318
8.3.1布朗運動318
8.3.2擴散和滲透319
8.3.3沉降和沉降平衡321
8.4膠體的光學性質(zhì)325
8.4.1丁鐸爾效應325
8.4.2瑞利散射定律326
8.4.3超顯微鏡在膠體體系中的應用327
8.5膠體的電學性質(zhì)328
8.5.1膠粒表面電荷的由來328
8.5.2膠團的結構329
8.5.3電動現(xiàn)象330
8.5.4雙電層理論和ζ電勢332
8.6膠體的穩(wěn)定和聚沉335
8.6.1膠體的穩(wěn)定與DLVO理論336
8.6.2影響膠體聚沉的因素337
8.7膠體的流變性340
8.7.1膠體的黏度與流變曲線340
8.7.2黏度的測定341
8.7.3稀溶膠的黏度342
8.8大分子溶液342
8.8.1大分子物質(zhì)的平均摩爾質(zhì)量343
8.8.2黏度法測定大分子的平均摩爾質(zhì)量344
8.8.3大分子溶液的滲透壓345
8.8.4唐南平衡346
8.9凝膠347
參考資料及課外閱讀材料349
思考題350
習題351
第9章統(tǒng)計熱力學基礎353
9.1統(tǒng)計熱力學簡介353
9.1.1統(tǒng)計熱力學的研究對象和方法353
9.1.2統(tǒng)計熱力學的發(fā)展簡史353
9.1.3統(tǒng)計體系的分類354
9.2玻爾茲曼統(tǒng)計354
9.2.1統(tǒng)計熱力學的基本假定354
9.2.2最概然分布355
9.2.3配分函數(shù)356
9.2.4熱力學函數(shù)與配分函數(shù)356
9.3配分函數(shù)的分離與計算358
9.3.1配分函數(shù)的分離358
9.3.2配分函數(shù)的計算359
參考資料及課外閱讀材料365
思考題365
習題366
部分習題參考答案368
主要參考書目373
附錄374
附錄1部分常用元素的相對原子質(zhì)量374
附錄2常用的重要物理常量374
附錄3一些物質(zhì)的標準熱力學數(shù)據(jù)375
附錄4一些物質(zhì)的標準摩爾燃燒焓378
附錄5一些離子在無限稀釋水溶液中的標準摩爾生成焓379
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