本書對物理化學的基本概念和基本理論進行重點闡述的同時，及時引入相應的例題講解，便于讀者加深對所學概念和理論的理解。本書既介紹了對物理化學發(fā)展作出過重要貢獻的科學家生平，又引入了與學科發(fā)展趨勢相關的前沿內容，拓展了教材的知識面。全書嚴格遵循國家標準及ISO國際標準的規(guī)定，采用SI制單位對物理量進行表示與運算。
全書分上、下兩冊出版，上冊包括氣體的性質與液化、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學、化學平衡、量子力學概論、統(tǒng)計熱力學初步七章。下冊包括相平衡、電解質溶液、電化學平衡、電解池與極化作用、化學反應動力學、界面化學、膠體分散系統(tǒng)與高分子溶液七章。與本書配套制作的有學習指導，多媒體課件，視頻公開課等。
本書既可作為化學化工類、材料類、制藥類、食品與輕化工類、環(huán)境類等相關專業(yè)的物理化學課程教材，也可作為科研和工程技術人員的參考書。
緒論
0.1化學發(fā)展史概述
0.2物理化學的建立與發(fā)展
0.3研究物理化學的目的和研究內容
0.4物理化學中物理量的運算規(guī)則
0.5物理化學課程的學習方法
第1章氣體的性質與液化
1.1理想氣體狀態(tài)方程
1.1.1低壓下氣體pVT變化過程的經(jīng)驗定律
1.1.2理想氣體狀態(tài)方程的導出
1.1.3理想氣體模型與概念
1.1.4摩爾氣體常數(shù)
1.2理想氣體混合物性質
1.2.1混合物組成
1.2.2理想氣體狀態(tài)方程在理想氣體混合物中的應用 緒論
0.1化學發(fā)展史概述
0.2物理化學的建立與發(fā)展
0.3研究物理化學的目的和研究內容
0.4物理化學中物理量的運算規(guī)則
0.5物理化學課程的學習方法
第1章氣體的性質與液化
1.1理想氣體狀態(tài)方程
1.1.1低壓下氣體pVT變化過程的經(jīng)驗定律
1.1.2理想氣體狀態(tài)方程的導出
1.1.3理想氣體模型與概念
1.1.4摩爾氣體常數(shù)
1.2理想氣體混合物性質
1.2.1混合物組成
1.2.2理想氣體狀態(tài)方程在理想氣體混合物中的應用
1.2.3道爾頓分壓定律
1.2.4阿馬加定律
1.3實際氣體狀態(tài)方程
1.3.1實際氣體的pVm-p圖與波義爾溫度
1.3.2范德華方程
1.3.3維里方程
1.3.4其他重要的狀態(tài)方程
1.3.5普遍化的實際氣體狀態(tài)方程
1.4實際氣體的等溫曲線與液化
1.4.1液體的飽和蒸氣壓
1.4.2實際氣體的等溫曲線與液化
1.4.3臨界參數(shù)與臨界壓縮因子Zc
1.5對應狀態(tài)原理與壓縮因子圖
1.5.1對比參數(shù)
1.5.2對應狀態(tài)原理
1.5.3普遍化的范德華方程
1.5.4壓縮因子圖
1.5.5利用壓縮因子圖計算實際氣體的p、Vm、T
學習基本要求
習題
第2章熱力學第一定律
2.1溫度與熱力學第零定律
2.2基本概念與常用術語
2.2.1系統(tǒng)與環(huán)境
2.2.2性質、狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)
2.2.3過程與途徑
2.2.4熱和功
2.3體積功的計算與可逆過程
2.3.1體積功的計算
2.3.2可逆過程概念及其特征
2.4熱力學第一定律
2.4.1熱力學第一定律文字敘述
2.4.2封閉系統(tǒng)熱力學第一定律的數(shù)學表達式
2.4.3焦耳實驗
2.5恒容熱、恒壓熱及焓
2.5.1恒容熱(QV)與熱力學能
2.5.2恒壓熱(Qp)與焓
2.6熱容
2.6.1熱容與比熱容
2.6.2熱容與溫度的關系及平均熱容
2.6.3摩爾定壓熱容(Cp，m)和摩爾定容熱容(CV，m)
2.6.4Cp，m與CV，m的關系
2.7熱力學第一定律在純pVT變化過程的應用
2.7.1恒溫過程
2.7.2恒容過程
2.7.3恒壓過程
2.7.4絕熱過程
2.8熱力學第一定律對實際氣體的應用——節(jié)流膨脹
2.8.1焦耳-湯姆遜實驗
2.8.2節(jié)流膨脹熱力學
2.8.3節(jié)流膨脹系數(shù)μJ?T
2.8.4實際氣體的ΔU與ΔH
2.9熱力學第一定律在相變過程的應用
2.9.1摩爾相變焓
2.9.2相變過程熱力學函數(shù)的計算
2.9.3摩爾相變焓與溫度的關系
2.10化學反應焓變
2.10.1化學計量數(shù)與反應進度
2.10.2摩爾反應焓變與標準摩爾反應焓變
2.10.3恒壓摩爾熱效應Qp，m與恒容摩爾熱效應QV，m
2.10.4熱化學方程式
2.10.5蓋斯定律
2.10.6標準摩爾反應焓變的計算
2.11反應焓變與溫度的關系
2.11.1基爾霍夫公式
2.11.2非恒溫反應
*2.12溶解焓與稀釋焓
2.12.1摩爾溶解焓
2.12.2摩爾稀釋焓
學習基本要求
習題
第3章熱力學第二定律
3.1熱力學第二定律
3.1.1自發(fā)過程
3.1.2熱和功的轉換
3.1.3熱力學第二定律的表述
3.2卡諾循環(huán)與卡諾定理
3.2.1卡諾循環(huán)
3.2.2卡諾定理
3.3熵與克勞修斯不等式
3.3.1熵的導出與定義
3.3.2克勞修斯不等式
3.3.3熵增原理
3.3.4熵的物理意義
3.4熵變的計算
3.4.1單純pVT變化過程的熵變
3.4.2相變過程的熵變
3.5化學反應的標準摩爾反應熵變
3.5.1熱力學第三定律
3.5.2規(guī)定熵與物質的標準摩爾熵
3.5.3化學反應的標準摩爾反應熵變
3.6亥姆霍斯函數(shù)與吉布斯函數(shù)
3.6.1亥姆霍斯函數(shù)
3.6.2吉布斯函數(shù)
3.7ΔA與ΔG的計算
3.7.1單純pVT變化過程的ΔA與ΔG
3.7.2相變過程的ΔA與ΔG
3.7.3化學反應的ΔA與ΔG
3.8熱力學基本方程式與麥克斯韋關系式
3.8.1熱力學基本方程式
3.8.2對應系數(shù)關系式
3.8.3麥克斯韋關系式
3.9熱力學第二定律在單組分系統(tǒng)相平衡中的應用
3.9.1克拉佩龍方程
3.9.2克勞修斯-克拉佩龍方程
3.9.3外壓與液體飽和蒸氣壓的關系
學習基本要求
習題
第4章多組分系統(tǒng)熱力學
4.1多組分系統(tǒng)組成的表示法
4.2偏摩爾量
4.2.1偏摩爾量的定義
4.2.2偏摩爾量的加和公式
4.2.3Gibbs-Duhem 公式
4.2.4偏摩爾量的測定方法
4.2.5偏摩爾量之間的關系
4.3化學勢
4.3.1化學勢的定義
4.3.2多組分多相系統(tǒng)熱力學
4.3.3化學勢判據(jù)
4.3.4化學勢在相平衡中的應用
4.3.5化學勢與溫度、壓力的關系
4.4氣體的化學勢
4.4.1純理想氣體的化學勢
4.4.2理想氣體混合物中任一組分的化學勢
4.4.3純實際氣體的化學勢
4.4.4實際氣體混合物中任一組分的化學勢
4.4.5逸度及逸度因子
4.5稀溶液的兩個經(jīng)驗定律
4.5.1Raoult定律
4.5.2Henry 定律
4.5.3Raoult 定律與Henry 定律的比較
4.6理想液態(tài)混合物
4.6.1理想液態(tài)混合物的概念
4.6.2理想液態(tài)混合物中任一組分的化學勢
4.6.3理想液態(tài)混合物的混合性質
4.7理想稀溶液
4.7.1溶劑A的化學勢
4.7.2溶質B的化學勢
4.7.3溶質化學勢的應用——分配定律
4.8實際液態(tài)混合物和實際溶液——活度的概念
4.8.1實際液態(tài)混合物
4.8.2實際溶液
4.9稀溶液的依數(shù)性
4.9.1溶液中溶劑蒸氣壓下降
4.9.2溶液的凝固點下降
4.9.3溶液的沸點升高
4.9.4滲透壓
4.9.5依數(shù)性小結
學習基本要求
習題
第5章化學平衡
5.1化學反應的方向和平衡條件
5.1.1化學反應的平衡條件與反應進度的關系
5.1.2化學反應的親和勢與反應方向
5.2氣相化學反應的平衡常數(shù)
5.2.1理想氣體化學反應的等溫方程
5.2.2理想氣體化學反應的標準平衡常數(shù)
5.2.3理想氣體化學反應平衡常數(shù)的不同表示法
5.2.4有純凝聚態(tài)物質參加的理想氣體化學反應的標準平衡常數(shù)
5.2.5固體分解反應的分解壓力與標準平衡常數(shù)的關系
5.2.6相關聯(lián)化學反應標準平衡常數(shù)之間的內在聯(lián)系
5.2.7實際氣體化學反應的標準平衡常數(shù)
5.3液態(tài)混合物與溶液中化學反應的平衡常數(shù)
5.3.1液態(tài)混合物中化學反應的平衡常數(shù)
5.3.2液態(tài)溶液中化學反應的平衡常數(shù)
5.4化學反應的平衡計算
5.4.1反應的ΔrGm與K計算
5.4.2平衡組成與轉化率的計算
5.5影響化學反應平衡的因素
5.5.1溫度對化學反應平衡的影響
5.5.2壓力對化學反應平衡的影響
5.5.3惰性組分對化學反應平衡的影響
5.5.4原料配比對化學反應平衡的影響
5.6多個化學反應平衡共存系統(tǒng)的組成計算
5.7耦合反應的化學平衡
學習基本要求
習題
第6章量子力學概論
6.1量子力學的研究內容與方法
6.2量子力學的基本假定
6.2.1微觀粒子的狀態(tài)和波函數(shù)
6.2.2物理量和算符
6.2.3本征函數(shù)、本征值和本征方程
6.2.4態(tài)疊加原理
6.2.5Pauli(泡利)原理
6.3勢箱中自由平動子的量子態(tài)和能級
6.3.1一維勢箱中的自由平動子
6.3.2三維勢箱中的自由平動子
6.4雙粒子剛性轉子的量子態(tài)和能級
6.5諧振子的量子態(tài)和能級
6.5.1一維諧振子
6.5.2三維諧振子
6.6單電子原子的結構
6.6.1單電子原子薛定諤方程及其解
6.6.2波函數(shù)和電子云圖
學習基本要求
習題
第7章統(tǒng)計熱力學初步
7.1能級分布的微觀狀態(tài)數(shù)與系統(tǒng)的總微態(tài)數(shù)
7.1.1分布與微態(tài)的概念
7.1.2定域子系統(tǒng)的能級分布微態(tài)數(shù)
7.1.3離域子系統(tǒng)的能級分布微態(tài)數(shù)
7.1.4系統(tǒng)的總微態(tài)數(shù)
7.2最概然分布與平衡分布
7.2.1概率與等概率原理
7.2.2最概然分布與平衡分布
7.3概率與統(tǒng)計熵
7.3.1熱力學概率與統(tǒng)計熵
7.3.2熵的統(tǒng)計意義
7.3.3統(tǒng)計熵與量熱熵的比較
7.4玻爾茲曼分布與配分函數(shù)
7.5用配分函數(shù)表示熱力學函數(shù)
7.6粒子配分函數(shù)的計算
7.6.1配分函數(shù)的分離——析因子性質
7.6.2能量零點的選擇與配分函數(shù)的關系
7.6.3平動配分函數(shù)
7.6.4轉動配分函數(shù)
7.6.5振動配分函數(shù)
7.6.6電子運動配分函數(shù)
7.6.7核運動配分函數(shù)
7.7熱力學函數(shù)的計算
7.7.1理想氣體的熱力學性質與配分函數(shù)的關系
7.7.2平動對熱力學函數(shù)的貢獻
7.7.3轉動對熱力學函數(shù)的貢獻
7.7.4振動對熱力學函數(shù)的貢獻
7.7.5電子和核運動對熱力學函數(shù)的貢獻
7.8從配分函數(shù)計算理想氣體反應的標準平衡常數(shù)
附Ⅰ證明式S=clnΩ中的常數(shù)c 是玻爾茲曼常數(shù)k
附Ⅱ玻爾茲曼公式中β值的推導
學習基本要求
習題
附錄
附錄一SI基本單位
附錄二包括SI輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位
附錄三某些物質的臨界參數(shù)
附錄四某些氣體的范德華常數(shù)
附錄五某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關系
附錄六某些物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成吉布斯函數(shù)、標準摩爾
熵及摩爾定壓熱容(p=100kPa，T=298K)
附錄七某些有機化合物的標準摩爾燃燒焓(p=100kPa，T=298K)
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