物理化學(xué)釋疑

前言

作者在長期的教學(xué)實踐中，深感物理化學(xué)是一門高品位的課程，它不僅概念嚴謹、邏輯嚴密、內(nèi)容豐富，而且有很高的應(yīng)用價值。學(xué)習(xí)這樣的課程，是不可能一蹴而就的，必須在反復(fù)的學(xué)習(xí)和實踐中，逐步體會其真諦。因此，不斷地提出和發(fā)現(xiàn)問題，并積極地思索和尋求解決問題的方法，便成為學(xué)好物理化學(xué)的重要途徑。本書是作者在學(xué)習(xí)物理化學(xué)和從事這門課的教學(xué)過程中的一些體會，希望它能對讀者有所幫助。本書與《物理化學(xué)導(dǎo)讀》（劉國杰和黑恩成，科學(xué)出版社，2008年）系姊妹篇，也可以說是《物理化學(xué)導(dǎo)讀》的延續(xù)。全書包含三部分內(nèi)容：一是對熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)的補充。由于本書沒有包含物質(zhì)結(jié)構(gòu)，熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)就成了物理化學(xué)的兩大理論支柱，這部分內(nèi)容除了加深對熱力學(xué)三大定律和相倚子統(tǒng)計力學(xué)的理解外，還從方法論的角度論述了熱力學(xué)方法和統(tǒng)計力學(xué)方法，這對認識物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容是很有幫助的。二是對物理化學(xué)疑難問題的解釋。這些問題來自教材和專著，作者試圖從不同的視角給出對問題的較深刻解釋。有些問題可能教材中有不同的說法，或處在爭議之中，作者也參與發(fā)表意見，就算是拋磚引玉。三是教學(xué)與研究的互動。這部分內(nèi)容旨在貫徹2007年教育部推出的“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的精神，是作者對物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容研究的結(jié)果，有助于讀者深入理解教學(xué)內(nèi)容和擴大視野。與《物理化學(xué)導(dǎo)讀》一樣，本書以專題的形式進行敘述，并將上述三部分內(nèi)容穿插在一起。全書共分31個專題，每個專題主題明確、論點鮮明、短小精悍、自成體系，并列有參考文獻。本書除了適合于有志學(xué)好物理化學(xué)的本科生、研究生和有關(guān)專業(yè)的科技工作者參考外，還適用于從事物理化學(xué)教學(xué)的教師。如果本書能為提高教學(xué)質(zhì)量和促進教學(xué)研究起到些許作用，那就是作者的莫大欣慰。由于作者的學(xué)識有限，書中錯誤在所難免，有些看法也可能會引起爭議，歡迎讀者批評指正。

內(nèi)容概要

《物理化學(xué)釋疑》系物理化學(xué)教學(xué)參考書，是《物理化學(xué)導(dǎo)讀》(科學(xué)出版社，2008年)一書的延續(xù)。全書包含31個專題，除了對熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)等重要內(nèi)容做必要的補充外，主要是根據(jù)作者多年的教學(xué)心得，對目前教學(xué)中存在的一些疑難問題所做的解釋，以及對某些教學(xué)內(nèi)容的進一步研究。每個專題主題明確、論點鮮明、短小精悍、自成體系，并列有參考文獻?！　　段锢砘瘜W(xué)釋疑》不僅適合學(xué)習(xí)物理化學(xué)的本科生、研究生和有關(guān)專業(yè)的科技工作者參考，而且可供從事物理化學(xué)教學(xué)的教師閱讀、參考。

書籍目錄

前言1 熱力學(xué)定律與循環(huán)2 從熱與功的轉(zhuǎn)變看熵的物理意義3 熱力學(xué)第三定律的提出和發(fā)展4 Gibbs-Duhem方程及其在物理化學(xué)中的應(yīng)用5 理想混合物定義與微觀特征間的關(guān)系6 van der Waals狀態(tài)方程與溶液理論7 正規(guī)溶液理論和聚合物溶液理論的修正8 無熱溶液理論的改進9 相律對臨界點和會溶點的應(yīng)用10 論熱力學(xué)方法11 為什么最概然分布能代表平衡系統(tǒng)的一切分布12 相平衡禾口吸附平衡的Boitzmann統(tǒng)計13 理想稀溶液的分子模型與Henry系數(shù)14 van der Waals狀態(tài)方程的統(tǒng)計力學(xué)基礎(chǔ)15 Clausius-Ciapeyron方程的統(tǒng)計力學(xué)修正16 漫談統(tǒng)計力學(xué)方法17 液體的表面張力與內(nèi)壓力18 Kelvin公式適用于微小氣泡嗎19 Gibbs吸附等溫式與氣固吸附20 二維氣體膜與氣固吸附等溫式21 平衡態(tài)近似及其與穩(wěn)定態(tài)近似的關(guān)系22 活化絡(luò)合物分子的振子模型23 一氧化氮氧化反應(yīng)的機理24 溶液反應(yīng)的“籠子”模型與溶劑壓25 關(guān)于光化學(xué)初級過程的若干問題26 Debye-Huckel離子互吸理論的擴展27 電解質(zhì)溶液的溶劑滲透因子28 膜電勢與Donnan平衡29 聚合物溶液的滲透壓30 附加壓力與乳狀液的穩(wěn)定性31 微乳狀液形成機理的熱力學(xué)探討

章節(jié)摘錄

插圖：這里所指的熱力學(xué)定律是指熱力學(xué)第一和第二定律。從歷史的發(fā)展來看，這兩條定律是與機器密切相關(guān)的，它們建立于19世紀中葉，是英國工業(yè)革命的產(chǎn)物。由于機器的運行總是周而復(fù)始的，故熱力學(xué)的這兩條定律都與循環(huán)不可分割，本專題便以此為題來展開。1.1熱力學(xué)第一定律與循環(huán)遠在熱力學(xué)第一定律建立之前，基于人們對日益增長的動力的需求，自然地產(chǎn)生了一種“希望”，試圖制造出不必消耗能量便能運作的機器。這種既要馬兒跑，又要馬兒不吃草的機器，被稱為“第一類永動機”。在當時，這種“永動機”是很令人向往的，許多人煞費苦心，熱衷于設(shè)計和制造，他們將發(fā)明的形形色色的“永動機”送去法國科學(xué)院審批，為此掀起了一股熱潮。但是，這些看似無懈可擊的“永動機”，在實踐面前無一取得成功，致使1775年法國科學(xué)院宣布從此不再審查這類機器。然而，為什么“第一類永動機”制造不出來這個問題，直到19世紀中葉建立了熱力學(xué)第一定律后，才得到了確切的答案。由于熱力學(xué)第一定律實際上就是能量守恒及轉(zhuǎn)化定律，它是自然界的一條普適規(guī)律，故它的建立幾乎是在同一個時期，由許多不同學(xué)科的科學(xué)家，從不同的領(lǐng)域共同提出來的，其中德國醫(yī)生Meyer（邁耶）、英國物理學(xué)家JoLlle（焦耳）、德國生理學(xué)家Helmholtz（亥姆霍茲）等都作出了重要的貢獻。這里，特別要介紹Joule的工作，因為他為熱力學(xué)第一定律的建立奠定了牢固的實驗基礎(chǔ)。1840～1850年，Joule做了大量測定熱功當量的實驗：他曾將機械功轉(zhuǎn)變成電功，而后者消耗在水中；也曾在加壓下讓水流過毛細管使水溫升高或通過壓縮空氣來改變水的溫度等；還曾用抹香鯨油或用汞代替水做實驗，但所得結(jié)果相差無幾。在恒壓下，要使一定量的水溫度升高1℃，需做的功幾乎是相同的。

編輯推薦

《物理化學(xué)釋疑》系《物理化學(xué)導(dǎo)讀》的姊妹篇主要對物理化學(xué)教材中疑難和有爭議的問題作了深入的解釋，并進一步加強對熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)的理解以專題的形式敘述，每個專題主題明確、論點鮮明、短小精悍，并列有相關(guān)的參考資料體現(xiàn)了教學(xué)與研究的互動，對部分教學(xué)內(nèi)容作了進一步的探討和研究，有助于讀者擴大視野，深入理解教學(xué)內(nèi)容

圖書封面

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