緒論 001
0.1　物理化學(xué)的目的和內(nèi)容 001
0.2　物理化學(xué)的發(fā)展和作用 002
0.3　物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí) 003

第1章　熱力學(xué)第一定律與熱化學(xué) 004
1.1　熱力學(xué)的基本概念 004
1.1.1 熱力學(xué)方法 004
1.1.2 熱力學(xué)體系 004
1.1.3 平衡狀態(tài) 005
1.1.4 狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù) 005
1.1.5 狀態(tài)方程 006
1.1.6 過程 008
1.2　熱力學(xué)第一定律 010
1.2.1 功和熱 010
1.2.2 熱力學(xué)能 011
1.3　焓與熱容 012
1.3.1 恒壓熱與恒容熱 012
1.3.2 熱容 013
1.4　氣體的熱力學(xué)能與焓 015
1.4.1 焦耳定律 015
1.4.2 絕熱過程 016
1.4.3 實(shí)際氣體的熱力學(xué)能與焓 018
1.5　化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng) 021
1.5.1 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的概念 021
1.5.2 反應(yīng)進(jìn)度與摩爾反應(yīng)焓 022
1.5.3 熱化學(xué)反應(yīng)方程式 023
1.6　生成焓與燃燒焓 024
1.6.1 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 024
1.6.2 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 026
1.7　相變焓 027
1.7.1 相的概念 027
1.7.2 標(biāo)準(zhǔn)摩爾相變焓 027
1.8　基爾霍夫公式 028
思考題 031
習(xí)題 032

第2章　熱力學(xué)第二定律與熱力學(xué)關(guān)系 036
2.1　熱力學(xué)第二定律 036
2.1.1 熱力學(xué)第二定律的表述 036
2.1.2 實(shí)際過程的不可逆性 037
2.2　熵 038
2.2.1 熵的定義 038
2.2.2 熵變的計(jì)算 042
2.2.3 熵的統(tǒng)計(jì)意義 045
2.3　赫姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)降低原理 046
2.4　熱力學(xué)關(guān)系 047
2.4.1 關(guān)閉體系的基本方程 047
2.4.2 特征偏導(dǎo)數(shù)與麥克斯韋關(guān)系式 047
2.4.3 ΔG 的計(jì)算 049
2.5　熱力學(xué)第三定律 052
2.5.1 熱力學(xué)第三定律的表述 052
2.5.2 規(guī)定熵與標(biāo)準(zhǔn)熵 053
思考題 054
習(xí)題 056

第3章　多組分體系的熱力學(xué) 059
3.1　偏摩爾量和溶解焓 059
3.1.1 偏摩爾量 059
3.1.2 溶解焓 061
3.2　化學(xué)勢 063
3.2.1 多組分組成可變體系的熱力學(xué)基本方程 063
3.2.2 化學(xué)勢判據(jù) 064
3.3　純物質(zhì)的兩相平衡 066
3.3.1 克拉佩龍方程 066
3.3.2 克勞修斯-克拉佩龍方程 067
3.3.3 液體壓力對其蒸氣壓的影響 068
3.4　逸度 069
3.4.1 逸度的定義 069
3.4.2 理想氣體的逸度 069
3.4.3 實(shí)際氣體的逸度 070
3.4.4 凝聚相的逸度 072
3.5　理想溶液 072
3.5.1 稀溶液的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律 072
3.5.2 理想溶液的定義和性質(zhì) 074
3.6　理想稀溶液 076
3.6.1 理想稀溶液中組分的化學(xué)勢 076
3.6.2 稀溶液的依數(shù)性 078
3.6.3 分配定律 081
3.7　實(shí)際溶液 082
3.7.1 活度的概念 082
3.7.2 實(shí)際溶液中常用的參考狀態(tài) 084
3.8　溶液組分的活度與活度因子 087
3.8.1 活度及活度因子間的關(guān)系 087
3.8.2 活度與溫度、壓力的關(guān)系 088
3.8.3 活度及活度因子的測定 089
3.9　超額函數(shù)與吉布斯-杜亥姆方程 091
3.9.1 超額函數(shù) 091
3.9.2 吉布斯-杜亥姆方程 093
思考題 095
習(xí)題 096

第4章　相平衡 100
4.1　相律 100
4.1.1 相律的表示式 100
4.1.2 相律應(yīng)用中的若干問題 101
4.2　相平衡方程 103
4.2.1 建立相平衡方程的一般方法 103
4.2.2 克諾瓦洛夫規(guī)則 104
4.2.3 混合溶劑沸點(diǎn)增高規(guī)則 105
4.3　單組分體系相圖 108
4.4　兩組分液態(tài)完全互溶體系的汽液平衡相圖 110
4.4.1 理想溶液的汽液平衡相圖 110
4.4.2 非理想溶液的汽液平衡相圖 112
4.4.3 精餾原理 113
4.5　兩組分液態(tài)完全不互溶體系的汽液平衡相圖 114
4.6　兩組分液態(tài)部分互溶體系的液液平衡及汽液平衡相圖 115
4.6.1 兩組分液態(tài)部分互溶體系的液液平衡相圖 115
4.6.2 兩組分液態(tài)部分互溶體系的汽液平衡相圖 116
4.7　兩組分固態(tài)完全不互溶體系的固液平衡相圖 117
4.7.1 形成低共熔混合物體系的固液平衡相圖 117
4.7.2 形成固態(tài)化合物體系的固液平衡相圖 120
4.8　兩組分固態(tài)完全互溶或部分互溶體系的固液平衡相圖 121
4.8.1 固態(tài)完全互溶體系的固液平衡相圖 121
4.8.2 固態(tài)部分互溶體系的固液平衡相圖 122
4.8.3 兩組分相圖的組合 123
思考題 124
習(xí)題 125

第5章　化學(xué)平衡 129
5.1　化學(xué)反應(yīng)等溫方程式與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算 129
5.1.1 化學(xué)反應(yīng)等溫方程式 129
5.1.2 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的計(jì)算 132
5.2　氣相化學(xué)平衡 133
5.2.1 理想氣體的化學(xué)平衡 133
5.2.2 實(shí)際氣體的化學(xué)平衡 134
5.2.3 平衡常數(shù)的應(yīng)用 135
5.3　含凝聚相的化學(xué)平衡 138
5.3.1 純液體、純固體參加的氣相化學(xué)平衡 138
5.3.2 溶液中的化學(xué)平衡 140
5.4　溫度對平衡常數(shù)的影響 143
思考題 145
習(xí)題 147

第6章　統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ) 152
6.1　概述 152
6.1.1 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的任務(wù)和方法 152
6.1.2 統(tǒng)計(jì)體系的分類 152
6.1.3 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的基本假定 154
6.2　粒子的運(yùn)動形式、自由度、能級和簡并度 154
6.2.1 粒子的運(yùn)動形式和自由度 154
6.2.2 粒子的能級和簡并度 155
6.3　宏觀態(tài)與微觀態(tài) 158
6.3.1 能級分布與微觀態(tài) 158
6.3.2 玻爾茲曼關(guān)系式 159
6.4　玻爾茲曼統(tǒng)計(jì) 160
6.4.1 定域子與離域子體系能級分布的微觀狀態(tài)數(shù) 160
6.4.2 玻爾茲曼分布率 162
6.4.3 最概然分布與平衡分布 164
6.5　配分函數(shù) 165
6.5.1 配分函數(shù)的意義和性質(zhì) 165
6.5.2 配分函數(shù)的計(jì)算 166
6.6　麥克斯韋速率分布律 170
6.6.1 分布函數(shù)與平均值 170
6.6.2 氣體分子的能量分布和速率分布 171
6.7　熱力學(xué)函數(shù)與配分函數(shù) 173
6.7.1 熱力學(xué)能 173
6.7.2 熵 174
6.7.3 其它熱力學(xué)函數(shù) 175
6.8　熱力學(xué)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算 176
6.8.1 熱力學(xué)能與熱容的統(tǒng)計(jì)計(jì)算 176
6.8.2 熵的統(tǒng)計(jì)計(jì)算 179
6.9　氣相反應(yīng)平衡常數(shù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算 181
6.9.1 平衡常數(shù)的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式 181
6.9.2 標(biāo)準(zhǔn)自由焓函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)焓函數(shù) 184
6.10　統(tǒng)計(jì)系綜 185
思考題 188
習(xí)題 189

第7章　化學(xué)動力學(xué)基本原理 192
7.1　化學(xué)反應(yīng)的速率和速率方程 193
7.1.1 反應(yīng)速率的表示方法 193
7.1.2 反應(yīng)速率的測定 194
7.1.3 速率方程和反應(yīng)級數(shù) 194
7.2　速率方程的積分 195
7.2.1 零級反應(yīng) 196
7.2.2 一級反應(yīng) 196
7.2.3 二級反應(yīng) 197
7.2.4 n 級反應(yīng) 199
7.3　反應(yīng)級數(shù)的確定 200
7.3.1 積分法 200
7.3.2 微分法 202
7.3.3 半衰期法 202
7.3.4 孤立變量法 203
7.4　基元反應(yīng) 204
7.5　典型的復(fù)合反應(yīng) 205
7.5.1 對峙反應(yīng) 205
7.5.2 弛豫方法在快速反應(yīng)中的應(yīng)用 207
7.5.3 平行反應(yīng) 208
7.5.4 連串反應(yīng) 210
7.6　復(fù)合反應(yīng)速率的近似方法 211
7.6.1 控制步驟近似法 211
7.6.2 平衡態(tài)近似法 212
7.6.3 穩(wěn)態(tài)近似法 213
7.7　溫度對反應(yīng)速率的影響 214
7.7.1 溫度對反應(yīng)速率影響的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律 214
7.7.2 活化能 216
7.7.3 復(fù)合反應(yīng)的適宜溫度 218
7.8　碰撞理論 220
7.8.1 氣體分子的碰撞頻率 221
7.8.2 有效碰撞分?jǐn)?shù) 222
7.8.3 碰撞理論與阿倫尼烏斯方程的比較 223
7.9　過渡狀態(tài)理論 224
7.9.1 勢能面 224
7.9.2 過渡狀態(tài)理論對速率常數(shù)的計(jì)算 226
7.9.3 艾林方程的熱力學(xué)表示式 228
7.9.4 過渡狀態(tài)理論的討論與態(tài)-態(tài)反應(yīng) 230
思考題 231
習(xí)題 231

第8章　特殊反應(yīng)的動力學(xué) 238
8.1　單分子反應(yīng) 238
8.2　鏈反應(yīng) 239
8.2.1 直鏈反應(yīng) 240
8.2.2 支鏈反應(yīng)與爆炸 241
8.3　溶液中的反應(yīng) 242
8.3.1 籠效應(yīng) 242
8.3.2 活化控制的溶液反應(yīng) 242
8.3.3 擴(kuò)散控制的溶液反應(yīng) 245
8.4　光化學(xué)反應(yīng) 246
8.4.1 光化學(xué)基本概念和光化學(xué)定律 246
8.4.2 光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué) 249
8.5　催化反應(yīng) 251
8.5.1 催化反應(yīng)的基本特征 251
8.5.2 酸堿催化反應(yīng) 253
8.5.3 酶催化反應(yīng) 254
8.5.4 多相催化反應(yīng) 256
思考題 258
習(xí)題 259

第9章　電解質(zhì)溶液 263
9.1　電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理與法拉第定律 263
9.1.1 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理 263
9.1.2 法拉第定律 265
9.2　離子的電遷移 266
9.2.1 離子的遷移數(shù)和電遷移率 266
9.2.2 離子遷移數(shù)的測定 267
9.3　電解質(zhì)溶液的電導(dǎo) 269
9.3.1 電導(dǎo)率與摩爾電導(dǎo)率的定義 269
9.3.2 電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與離子電遷移率的關(guān)系 270
9.3.3 電導(dǎo)的測定 271
9.4　離子獨(dú)立移動定律 272
9.5　電導(dǎo)測定的應(yīng)用 274
9.5.1 測定弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù) 274
9.5.2 檢驗(yàn)水的純度 275
9.5.3 測定難溶鹽的溶解度 276
9.5.4 電導(dǎo)滴定 276
9.6　電解質(zhì)溶液的熱力學(xué)性質(zhì) 277
9.6.1 離子的平均活度與平均活度因子 277
9.6.2 離子強(qiáng)度 278
9.7　德拜-休克爾極限公式 279
思考題 281
習(xí)題 282

第10章　可逆電池 285
10.1　可逆電池的概念 285
10.1.1 可逆電池的條件及符號表示 285
10.1.2 可逆電池的熱力學(xué) 286
10.2　可逆電池的電動勢 288
10.2.1 電動勢產(chǎn)生的機(jī)理 288
10.2.2 電動勢的測定與標(biāo)準(zhǔn)電池 290
10.3　電極電勢 291
10.4　電極的種類 295
10.5　濃差電池 298
10.5.1 電極濃差電池 298
10.5.2 溶液濃差電池 298
10.6　電動勢測定的應(yīng)用 300
10.6.1 電解質(zhì)平均活度因子的測定 300
10.6.2 難溶鹽活度積的測定 300
10.6.3 溶液pH 值的測定 301
思考題 303
習(xí)題 304

第11章　電解與極化 308
11.1　不可逆電極過程 308
11.1.1 電極的極化與超電勢 308
11.1.2 電解池與原電池的端電壓 309
11.1.3 濃差極化與電化學(xué)極化 310
11.2　氫超電勢 311
11.2.1 塔菲爾公式 311
11.2.2 電極過程動力學(xué) 312
11.3　電解時(shí)的電極反應(yīng) 314
11.4　金屬的電化學(xué)腐蝕與防腐 316
11.4.1 金屬的電化學(xué)腐蝕 316
11.4.2 電化學(xué)腐蝕的防護(hù) 317
思考題 318
習(xí)題 319

第12章　界面現(xiàn)象 321
12.1　表面張力 321
12.2　彎曲液面下的界面現(xiàn)象 324
12.2.1 彎曲液面的附加壓力 324
12.2.2 開爾文方程 325
12.2.3 亞穩(wěn)狀態(tài) 325
12.3　液固界面現(xiàn)象 326
12.3.1 潤濕 326
12.3.2 毛細(xì)現(xiàn)象 328
12.4　溶液表面的吸附 328
12.4.1 吉布斯吸附等溫方程式 328
12.4.2 表面活性分子在溶液表面的定向排列 330
12.4.3 單分子表面膜 331
12.5　固體表面的吸附 332
12.5.1 氣固吸附的一般概念 332
12.5.2 氣固吸附等溫方程式 334
12.5.3 固體自溶液中的吸附 337
思考題 338
習(xí)題 338

第13章　膠體化學(xué) 341
13.1　膠體體系的分類和制備 341
13.1.1 膠體體系的分類 341
13.1.2 溶膠的制備和凈化 342
13.2　溶膠的運(yùn)動性質(zhì) 343
13.2.1 布朗運(yùn)動與擴(kuò)散 343
13.2.2 沉降與沉降平衡 344
13.3　溶膠的光學(xué)性質(zhì) 346
13.4　溶膠的電學(xué)性質(zhì) 348
13.4.1 電動現(xiàn)象 348
13.4.2 膠團(tuán)的雙電層結(jié)構(gòu) 349
13.4.3 ζ電勢的計(jì)算 350
13.5　溶膠的穩(wěn)定性和聚沉 351
13.5.1 溶膠的穩(wěn)定性 351
13.5.2 溶膠的聚沉 352
13.5.3 高分子化合物的絮凝和穩(wěn)定作用 353
思考題 354
習(xí)題 354

附錄 357
附錄Ⅰ 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識 357
附錄Ⅱ 物理化學(xué)中常用的法定計(jì)量單位 362
附錄Ⅲ 基本物理常數(shù)表 364
附錄Ⅳ 元素的原子量表 364
附錄Ⅴ 25℃時(shí)某些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)表 365
附錄Ⅵ 某些氣體的標(biāo)準(zhǔn)摩爾恒壓熱容與溫度的關(guān)系 371
附錄Ⅶ 25℃時(shí)某些有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓 372
附錄Ⅷ 某些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)自由焓函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)焓函數(shù) 373

參考文獻(xiàn) 374