物理化學

緒論
§0.1 物理化學課程的內容
§0.2 物理化學的學習方法
§0.3 物理量的表示及運算
§0.4 關于標準壓力

第1章氣體
§1.1 理想氣體及其狀態(tài)方程
§1.2 理想氣體混合物
§1.3 真實氣體的液化
§1.4 真實氣體的狀態(tài)方程
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第2章 熱力學基本原理
§2.1 熱力學概論和一些基本概念
§2.2 熱力學第一定律
§2.3 功和過程
§2.4 熱和熱容
§2.5 熱力學第一定律的應用
2.5.1 對單純物理變化過程的應用
2.5.2 對化學反應的應用——熱化學
§2.6 熱力學第二定律
2.6.1 自發(fā)過程的共同特征
2.6.2 熱力學第二定律概述
§2.7 Carnot循環(huán)和Carnot定理
2.7.1 熱機效率
2.7.2 Carnot循環(huán)
2.7.3 Carnot定理
§2.8 熵的概念及其物理意義
2.8.1 熵的定義
2.8.2 熱力學第二定律的數(shù)學表達式
2.8.3 熵增加原理
2.8.4 熵的物理意義
2.8.5 熱力學第三定律和規(guī)定熵
2.8.6 熵的計算
§2.9 Helmholtz自由能和Gibbs自由能
2.9.1 Helmholtz自由能和Gibbs自由能的導出
2.9.2 Helmholtz自由能的計算
2.9.3 Gibbs自由能的計算
§2.10 過程方向和限度的熱力學判據(jù)
§2.11 熱力學函數(shù)之間的相互關系
2.11.1 熱力學函數(shù)間的關系
2.11.2 熱力學基本方程
2.11.3 對應系數(shù)關系式
2.11.4 Maxwell關系式
2.11.5 GibbsHelmholtz方程
2.11.6 ΔG與壓力的關系
§2.12 非平衡態(tài)熱力學簡介
2.12.1 耗散結構理論
2.12.2 局域平衡假設
2.12.3 線性非平衡態(tài)熱力學與Onsager倒易關系
2.12.4 最小熵產(chǎn)生原理
2.12.5 非線性非平衡態(tài)熱力學與動力學
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第3章 多組分系統(tǒng)熱力學
§3.1 多組分系統(tǒng)組成及其表示方法
3.1.1 多組分系統(tǒng)、混合物和溶液
3.1.2 多組分系統(tǒng)的組成表示法
§3.2 偏摩爾量
3.2.1 偏摩爾量的定義
3.2.2 偏摩爾量的加和公式
3.2.3 Gibbs-Duhem方程
§3.3 化學勢
3.3.1 多組分系統(tǒng)的熱力學基本方程
3.3.2 化學勢的定義
3.3.3 化學勢與壓力、溫度的關系
3.3.4 化學勢判據(jù)
§3.4 氣體的化學勢
3.4.1 理想氣體的化學勢
3.4.2 非理想氣體的化學勢
§3.5 稀溶液的兩個經(jīng)驗定律
3.5.1 Raoult定律
3.5.2 Henry定律
§3.6 理想液態(tài)混合物和理想稀溶液的化學勢
3.6.1 理想液態(tài)混合物
3.6.2 理想液態(tài)混合物中任一組分的化學勢
3.6.3 理想稀溶液中各組分的化學勢
§3.7 實際溶液中各組分的化學勢
3.7.1 非理想液態(tài)混合物
3.7.2 非理想稀溶液中溶劑的活度
3.7.3 非理想稀溶液中溶質的活度
§3.8 稀溶液的依數(shù)性
3.8.1 溶劑蒸氣壓下降
3.8.2 凝固點降低
3.8.3 沸點升高
3.8.4 滲透壓
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第4章 化學平衡
§4.1 化學反應的方向和限度及其判據(jù)
4.1.1 化學反應的方向和平衡條件
4.1.2 理想氣體化學反應的等溫方程
4.1.3 標準平衡常數(shù)
§4.2 化學反應的平衡常數(shù)
4.2.1 理想氣體化學反應的平衡常數(shù)
4.2.2 有純凝聚態(tài)物質參加的理想氣體反應平衡常數(shù)
4.2.3 實際氣體化學反應的平衡常數(shù)
4.2.4 液態(tài)混合物化學反應的平衡常數(shù)
§4.3 標準平衡常數(shù)的計算和應用
4.3.1 標準平衡常數(shù)的實驗測定
4.3.2 標準平衡常數(shù)的計算
4.3.3 標準平衡常數(shù)的應用——平衡組成的計算
§4.4 溫度對化學平衡的影響
§4.5 其他因素對化學平衡的影響
4.5.1 壓力對化學平衡的影響
4.5.2 惰性氣體對化學平衡的影響
4.5.3 反應物投料比對化學平衡的影響
§4.6 同時化學平衡
4.6.1 同時反應
4.6.2 偶合反應
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第5章 相平衡
§5.1 相律
5.1.1 基本概念
5.1.2 相律
§5.2 單組分系統(tǒng)的相平衡
5.2.1 水的相圖
5.2.2 二氧化碳的相圖
5.2.3 單組分系統(tǒng)的兩相平衡——Clapeyron方程
5.2.4 Clausius-Clapeyron方程
§5.3 雙組分系統(tǒng)的氣液相平衡
5.3.1 完全互溶雙液系統(tǒng)
5.3.2 部分互溶雙液系統(tǒng)
5.3.3 完全不互溶雙液系統(tǒng)
§5.4 雙組分系統(tǒng)的固液相平衡
5.4.1 形成簡單低共熔混合物的雙組分系統(tǒng)
5.4.2 有化合物生成的雙組分系統(tǒng)
5.4.3 固態(tài)互溶的雙組分系統(tǒng)
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第6章 化學反應動力學
§6.1 動力學概述和一些基本概念
6.1.1 動力學的任務及研究對象
6.1.2 動力學基本概念
§6.2 具有簡單級數(shù)的反應及其特點
6.2.1 零級反應
6.2.2 一級反應
6.2.3 二級反應
6.2.4 三級反應
6.2.5 n級反應
§6.3 速率方程的確定
§6.4 溫度對反應速率的影響和活化能
6.4.1 van’t Hoff近似規(guī)律
6.4.2 Arrhenius經(jīng)驗公式
6.4.3 活化能
6.4.4 溫度對速率影響的熱力學分析
§6.5 典型的復雜反應及其近似處理方法
6.5.1 對峙反應
6.5.2 平行反應
6.5.3 連續(xù)反應
6.5.4 復雜反應速率的近似處理法
§6.6 反應速率理論簡介
6.6.1 簡單碰撞理論
6.6.2 過渡態(tài)理論
6.6.3 單分子反應理論
§6.7 幾類特殊反應及其動力學處理方法
6.7.1 鏈反應
6.7.2 溶液中的反應
6.7.3 光化學反應
6.7.4 催化反應
§6.8 現(xiàn)代動力學研究技術簡介
6.8.1 交叉分子束技術
6.8.2 飛秒激光技術
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第7章 電化學
§7.1 電化學概述和一些基本概念
7.1.1 原電池和電解池
7.1.2 Faraday電解定律
§7.2 電解質溶液
7.2.1 離子的電遷移
7.2.2 電導及其應用
7.2.3 強電解質溶液理論簡介
§7.3 可逆電池及其熱力學
7.3.1 可逆電池必須具備的條件
7.3.2 可逆電極及其種類
7.3.3 可逆電池的書面表示法
7.3.4 電池可逆電動勢的測定
7.3.5 Nernst方程及可逆電池熱力學
§7.4 電極電勢和電池電動勢
7.4.1 電動勢產(chǎn)生的機理
7.4.2 電極電勢
7.4.3 標準電極電勢
7.4.4 電池的電動勢
§7.5 原電池的設計和電動勢測定的應用
7.5.1 原電池的設計
7.52 判斷氧化還原反應的方向
7.5.3 求化學反應平衡常數(shù)
7.5.4 求離子的平均活度系數(shù)
7.5.5 測定溶液pH
§7.6 電解和極化
7.6.1 極化作用
7.6.2 極化曲線
7.6.3 電解時電極上的反應
§7.7 電化學的應用
7.7.1 金屬腐蝕與防護
7.7.2 化學電源
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第8章 界面現(xiàn)象
§8.1 表面自由能和表面張力
8.1.1 表面熱力學的基本公式
8.1.2 表面張力
8.1.3 影響表面張力的因素
8.1.4 表面功與表面自由能
§8.2 彎曲液面的附加壓力和蒸氣壓
8.2.1 彎曲液面的附加壓力
8.2.2 毛細現(xiàn)象
8.2.3 毛細壓力
8.2.4 毛細凝聚現(xiàn)象
§8.3 亞穩(wěn)態(tài)與新相的生成
§8.4 鋪展與潤濕
8.4.1 液體的鋪展
8.4.2 固體表面的潤濕
§8.5 固體表面的吸附
8.5.1 物理吸附與化學吸附
8.5.2 吸附等溫線與吸附等溫式
8.5.3 單分子層吸附理論與Langmuir吸附等溫式
§8.6 溶液表面的吸附和Gibbs吸附等溫式
§8.7 表面活性劑及其應用
8.7.1 表面活性劑的分類
8.7.2 表面活性劑的效率及有效值
8.7.3 親水-親油平衡值
8.7.4 膠束與臨界膠束濃度
8.7.5 表面活性劑的應用
8.7.6 超疏水表面
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

第9章 膠體分散系統(tǒng)和大分子溶液
§9.1 膠體分散系統(tǒng)概述
9.1.1 研究內容與應用范疇
9.1.2 分散系統(tǒng)的分類
§9.2 (憎液)溶膠的制備與凈化
9.2.1 (憎液)溶膠的制備
9.2.2 (憎液)溶膠的凈化
§9.3 溶膠的動力學性質
9.3.1 Brown運動
9.3.2 擴散與滲透壓
9.3.3 沉降與沉降平衡
§9.4 溶膠的光學性質
9.4.1 Tyndall效應
9.4.2 Rayleigh散射
§9.5 (憎液)溶膠的電學性質
9.5.1 顆粒的表面電荷
9.5.2 雙電層理論
9.5.3 電動現(xiàn)象
§9.6 (憎液)溶膠的穩(wěn)定性和聚沉作用
§9.7 大分子溶液的特點
9.7.1 大分子的概念
9.7.2 大分子溶液與憎液溶膠對比
§9.8 大分子化合物的平均分子量
9.8.1 大分子平均分子量的表示方法
9.8.2 大分子物質平均分子量的測定
§9.9 大分子化合物的溶解和溶脹
9.9.1 大分子在溶液中的形態(tài)
9.9.2 大分子化合物的溶解特征
9.9.3 大分子溶液與理想溶液的差別
§9.10 大分子溶液的Donnan平衡和滲透壓
9.10.1 大分子溶液的Donnan平衡
9.10.2 大分子溶液的滲透壓
§9.11 大分子溶液的黏度
§9.12 大分子溶液的鹽析與凝膠
9.12.1 大分子溶液的鹽析
9.12.2 凝膠
本章小結
拓展閱讀及相關鏈接
參考文獻
習題

附錄
附錄Ⅰ 國際單位制(SI)
附錄Ⅱ 一些物理和化學的基本常量
附錄Ⅲ 常用的換算因子
附錄Ⅳ 熱力學數(shù)據(jù)表
習題答案