内容简介
绪论
0-1 物理化学研究的对象及方法
1.化学变化的方向和限度
2.化学反应的速率与机理
3.物质的性质与其结构之间的关系
4.宏观与微观的联系
0-2 物理化学的作用
0-3 物理化学的学习方法
1.注重逻辑推理思维方法的训练
2.着重理解基本概念
3.注意公式的物理意义和使用条件
4.重视演算习题
第一章 统计热力学基础
1-1 引言
1.统计力学的目的和研究方法
2.统计系统的分类
3.本章学习的内容
1-2 微观运动状态的描述
1.单粒子微观运动状态的描述
2.系统的微观运动状态的描述
1-3 分子的运动形式与能级公式
1.分子的运动形式
2.能级公式
1-4 统计力学的基本假设
1.等概率原理
2.宏观量是微观量的平均值原理
1-5 能级分布及其相应的微观状态数
1.能级分布
2.独立可别粒子系某种能级分布的微观状态数WD
3.独立可别粒子系总微观状态数Ω
4.独立等同粒子系能级分布的微观状态数——等同性修正
1-6 玻耳兹曼分布定律
1.最概然分布及其微观状态数Wmax
2.最概然分布的确定——拉格朗日未定乘子法
3.玻耳兹曼分布公式
4.玻耳兹曼分布公式的讨论
5.玻耳兹曼分布公式的各种表达形式
1-7 最概然分布与平衡分布
1.最概然分布就是平衡分布
2.最概然分布的概率→1
1-8 单粒子的配分函数及其求算
1.配分函数
2.配分函数的求算
1-9 系综原理简介
1.微正则系综
2.正则系综
3.巨正则系综
参考读物
思考题
习题
第二章 热力学第一定律及应用
2-1 热力学概述
2-2 热力学的基本概念与热力学第零定律
1.系统与环境
2.状态与性质
3.过程与途径
4.热力学第零定律与温度
2-3 热量与功
1.热量
2.功
3.可逆过程
2-4 热力学第一定律
1.能量守恒与转化定律
2.热力学能
3.热力学第一定律
4.热力学第一定律应用于等容、等压过程,焓
5.Cp与Cv的关系
2-5 热力学第一定律对理想气体系统的应用
1.自由膨胀——焦耳实验
2.关于焦耳定律的说明
3.绝热过程
4.多方过程
2-6 热力学第一定律对实际气体的应用
焦耳-汤姆逊效应——节流膨胀
2-7 热力学第一定律的统计解释
2-8 热力学第一定律对化学反应的应用——热化学
1.化学反应的热效应
2.热化学方程式的写法
3.赫斯定律
4.热效应的计算
5.热效应与温度的关系——基尔霍夫公式
6.热效应与压力的关系
7.非等温反应热量的求算
8.溶液中离子反应热效应的计算
9.溶解热与稀释热
2-9 敞开系统的热力学第一定律
参考读物
思考题
习题
第三章 热力学第二定律
3-1 卡诺循环
1.热机及效率
2.卡诺循环、卡诺定理
3-2 热力学第二定律的经典表述
1.开尔文说法(1851年)
2.克劳修斯说法(1854年)
3-3 熵的概念 热力学第二定律的表达式
1.宏观变化过程的不可逆性
2.热温商与熵函数
3.克劳修斯不等式与熵增加原理
4.熵产生原理简介
3-4 熵变的计算
1.简单状态变化
2.相变化的熵变
3.化学反应的熵变
3-5 熵的物理意义
1.熵是系统混乱程度的度量
2.玻耳兹曼熵公式
3.影响熵的因素
3-6 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能
1.亥姆霍兹自由能(A)
2.吉布斯自由能(G)
3.变化方向与限度的热力学判据
4.总熵判据与其他热力学判据的关系
3-7 热力学基本关系式
1.热力学基本方程
2.对应系数关系式
3.麦克斯韦关系式
3-8 △G的求算
1.简单状态变化
2.相变化
3.化学变化
3-9 热力学量的统计表达式及与微观结构参数的关系
1.独立子非定位系统
2.独立子定位系统
3.残余熵
4.热力学第二定律的统计解释
5.晶体热容
参考读物
思考题
习题
第四章 热力学在多组分系统中的应用
4-1 偏摩尔量与化学势
1.偏摩尔量及集合公式
2.化学势
4-2 混合物与溶液中组分的化学势
1.理想气体的化学势
2.非理想气体的化学势
3.液体混合物及溶液中组分的化学势
4-3 稀溶液的依数性质
1.凝固点降低
2.沸点升高
3.渗透压
4-4 活度的测定
1.蒸气压法:可求溶剂或溶质的活度
2.吉布斯-杜亥姆公式法
3.凝固点降低法
4.分配定律法
5.渗透压法
4-5 超额函数
参考读物
思考题
习题
第五章 相平衡
5-1 基本概念
1.相
2.相变化,相平衡
3.相图
4.物种数和组分数
5.自由度
5-2 相律
1.相律的推导
2.关于相律的说明
5-3 单组分系统的相平衡
1.克拉贝龙方程
2.克劳修斯-克拉贝龙方程——蒸气压与温度的关系
3.单组分系统相图——水的相图
4.超临界流体及其应用
5-4 纯物质相变热与温度的关系——普朗克方程
1.汽化热及升华热与温度的关系
2.凝聚态间的相变热与温度的关系
5-5 蒸气压与外压的关系
5-6 二级相变
5-7 二组分系统的相平衡及应用
1.完全互溶的双液系
2.部分互溶的双液系 杠杆规则
3.完全不互溶的双液系及水蒸气蒸馏
4.二组分固液系统
5-8 三组分系统的相图及应用
1.三组分系统的组成表示法
2.只含液相的三组分系统
3.含固相的三组分系统——水盐系统
参考读物
思考题
习题
第六章 化学平衡
6-1 化学反应的方向与限度
1.化学反应为什么不能进行到底
2.化学反应的摩尔吉布斯自由能变化△rGm
3.化学反应等温方程式与平衡常数
6-2 平衡常数的测定与平衡转化率
1.平衡常数的测定
2.平衡转化率
6-3 各类反应系统的平衡常数及其求算
1.理想气体反应系统
2.实际气体反应系统
3.理想液体混合物反应系统
4.(理想)稀溶液反应系统
5.实际溶液中的反应系统
6.复相反应系统
6-4 统计热力学方法求算反应平衡常数
1.由配分函数求算平衡常数
2.由自由能函数[-(?)]求平衡常数
6-5 温度对平衡常数的影响
1.范特霍夫方程
2.范特霍夫方程的应用
3.转折温度的估算
6-6 其他因素对化学平衡的影响
1.浓度或分压的影响
2.总压对平衡的影响
3.惰性气体对平衡的影响
4.原料配比对平衡的影响
6-7 同时平衡
6-8 生化反应标准态及吉布斯自由能变化
参考读物
思考题
习题
第七章 化学动力学基础
7-1 化学反应速率方程
1.化学反应速率及其测定
2.化学反应的速率方程
3.基元反应与复合反应
4.反应分子数与质量作用定律
5.反应级数与反应速率常数
7-2 具有简单级数的反应
1.一级反应
2.二级反应
3.三级反应
4.零级反应
7-3 反应级数的确定
1.尝试法
2.图解法
3.微分法
4.半衰期法
5.孤立变量法
7-4 流动系统反应动力学
1.活塞流反应器
2.全返混流反应器
7-5 温度对反应速率的影响
1.温度对反应速率影响的经验规律
2.活化能的概念
3.关于阿伦尼乌斯公式的说明
4.活化能的实验测定及估算
7-6 复合反应动力学
1.典型复合反应
2.复合反应处理方法
3.链反应
7-7 反应机理的探索与确定
参考读物
思考题
习题
第八章 基元反应速率理论与几种特殊反应的动力学
8-1 基元反应速率理论
1.碰撞理论
2.分子反应动态学简介
3.过渡态理论
4.单分子反应理论
8-2 溶液中反应动力学
1.笼效应与遭遇对
2.溶液中反应速率
3.扩散控制的反应
4.溶剂对反应速率的影响
5.离子强度对反应速率常数的影响——原盐效应
8-3 催化反应动力学
1.催化剂与催化作用
2.催化作用的基本特征
3.均相催化作用
4.自动催化与化学振荡
5.多相催化反应
8-4 光化学反应
1.光化学反应的概念
2.光化学基本定律
3.光化学的初级与次级过程
4.量子产率
5.光化反应动力学
6.光化反应与热反应比较
7.光化反应举例
8.激光化学
8-5 快速反应的测定方法
1.阻碍流动法
2.闪光光解法
3.弛豫法
参考读物
思考题
习题
第九章 电化学
9-1 电解质溶液
1.电解质溶液的导电性质
2.电解质溶液的活度及活度因子
3.德拜-休克尔离子互吸理论及极限公式
9-2 可逆电池电动势
1.反应的吉布斯自由能变化与电池电动势
2.可逆电池
3.电动势的测定
4.电池的书写方式及用电动势判断电池反应方向
5.可逆电极的种类及电极反应
6.可逆电池热力学
7.电动势产生机理
8.电极电势?
9.电动势测定的应用
10.生物电化学简介
9-3 不可逆电极过程
1.电化学反应速率与交换电流密度
2.极化现象与超电势
3.电极电势对电极反应速率的影响
4.电解及应用
5.金属的腐蚀与防护
6.化学电源简介
参考读物
思考题
习题
第十章 界面现象与胶体分散系统
10-1 表面自由能与表面张力
1.表面自由能
2.表面张力
3.界面相系统的热力学基本方程
10-2 弯曲表面现象
1.弯曲液面下的附加压力 杨-拉普拉斯公式
2.弯曲液面的蒸气压 开尔文公式
10-3 吸附作用
1.液-气界面吸附
2.固-气界面吸附
3.固-液界面吸附
10-4 铺展与润湿作用
1.润湿作用
2.不溶性表面膜
10-5 表面活性剂
1.表面活性剂的分类
2.表面活性剂的性质
3.表面活性剂的作用与应用
10-6 胶体分散系统
1.分散系统的分类
2.溶胶的制备与净化
3.溶胶的光学性质
4.溶胶的动力性质
5.溶胶的电学性质
6.溶胶的稳定性与聚沉
7.大分子溶液
8.纳米材料简介
参考读物
思考题
习题
附录
附录1 数学基础知识
1.全微分
2.循环公式
3.雅可比行列式
4.排列组合公式
附录2 常用的数学公式
1.微分
2.积分
3.函数展成级数
附录3 国际单位制
附录4 其他表值
索引(中英文对照)
主要参考书目