物理化學

內(nèi)容概要

《物理化學》是“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”，是編者多年教學經(jīng)驗的總結(jié)?！段锢砘瘜W》以“理工兼用”為編寫原則，重點闡述物理化學的基本概念和基本理論，例題、復習思考題及習題則盡量結(jié)合各相關(guān)專業(yè)的具體實際進行選擇?！段锢砘瘜W》盡量采用以國際單位制（SI）為基礎(chǔ)的國家法定計量單位和國家標準所規(guī)定的符號。
《物理化學》共11章，內(nèi)容涵蓋化學熱力學、化學反應(yīng)動力學、電化學及表面化學與膠體化學基礎(chǔ)四個方面，包括熱力學基本概念和基本定律，熱力學勢函數(shù)和基本方程，溶液熱力學及活度，化學反應(yīng)熱力學及化學平衡，相平衡熱力學及相圖，統(tǒng)計熱力學基礎(chǔ)，化學反應(yīng)動力學，電解質(zhì)溶液，電池反應(yīng)熱力學，電極過程，表面化學與膠體化學基礎(chǔ)等?！段锢砘瘜W》在化學熱力學方面的內(nèi)容編排上有別于其他大部分教材，其目的是使內(nèi)容更緊湊并更具系統(tǒng)邏輯性。
《物理化學》可作為高等學校應(yīng)用化學、化工、冶金、材料、醫(yī)藥等專業(yè)物理化學課程的教材或教學參考書。

書籍目錄

前言緒論0.1 物理化學的目的和內(nèi)容0.2 物理化學的作用和意義0.3 物理化學研究方法第1章 熱力學基本概念和基本定律1.1 熱力學概論1.1.1 熱力學的內(nèi)容及研究對象1.1.2 熱力學的方法及其局限性1.2 熱力學基本概念1.2.1 熱力學系統(tǒng)和環(huán)境1.2.2 熱力學平衡態(tài)與宏觀性質(zhì)1.2.3 熱力學過程1.2.4 可逆過程與不可逆過程1.3 物態(tài)方程1.3.1 物質(zhì)的狀態(tài)1.3.2 氣體物態(tài)方程1.3.3 液體及固體的物態(tài)方程1.4 熱力學第零定律與溫度1.5 熱力學第一定律與熱力學能1.5.1 熱力學第一定律1.5.2 體積功及其計算1.5.3 過程熱的計算與測定1.5.4 焓及焓變的計算1.5.5 恒壓熱容及恒容熱容1.5.6 熱力學第一定律對理想氣體的應(yīng)用1.6 熱力學第二定律與熵1.6.1 熱力學第二定律的經(jīng)典表述1.6.2 卡諾循環(huán)與卡諾定理1.6.3 任意可逆循環(huán)的熱溫商與熵函數(shù)1.6.4 熵增原理及過程方向性的判據(jù)1.6.5 熵變的計算1.6.6 熵的統(tǒng)計意義1.7 熱力學第三定律與物質(zhì)的規(guī)定熵1.7.1 熱力學第三定律1.7.2 物質(zhì)的規(guī)定熵復習思考題習題第2章 熱力學勢函數(shù)和基本方程2.1 自由能函數(shù)2.1.1 亥姆霍茲自由能A2.1.2 吉布斯自由能G2.1.3 狀態(tài)函數(shù)A及G的特點2.2 封閉系統(tǒng)熱力學基本方程及其簡單應(yīng)用2.2.1 封閉系統(tǒng)熱力學基本方程2.2.2 封閉系統(tǒng)的熱力學基本關(guān)系2.2.3 特性函數(shù)2.2.4 焦耳-湯姆森效應(yīng)2.3 封閉系統(tǒng)ΔA和ΔG的計算及其應(yīng)用2.3.1 自動過程方向和限度的判據(jù)2.3.2 自由能變量ΔA和ΔG的計算2.4 偏摩爾量及其性質(zhì)2.4.1 偏摩爾量的概念2.4.2 偏摩爾量的集合公式和吉布斯-杜亥姆方程2.4.3 偏摩爾量的實驗測定及求算2.4.4 混合焓及偏摩爾(混合)焓2.4.5 偏摩爾量微商的相關(guān)性2.5 普遍的熱力學基本方程與化學勢2.5.1 普遍的熱力學基本方程2.5.2 化學勢的定義及其性質(zhì)2.6 氣體的化學勢與逸度2.6.1 純物質(zhì)理想氣體化學勢及熱力學2.6.2 混合理想氣體中各組分的化學勢2.6.3 純實際氣體的化學勢及逸度2.6.4 混合實際氣體各組分的化學勢2.6.5 逸度的求算2.7 標準態(tài)及凝聚態(tài)物質(zhì)的化學勢2.7.1 標準態(tài)2.7.2 凝聚態(tài)物質(zhì)的化學勢復習思考題習題第3章 溶液熱力學及活度3.1 溶液及其組成表示方法3.2 稀溶液的兩個經(jīng)驗定律3.2.1 拉烏爾定律3.2.2 亨利定律3.3 理想溶液熱力學3.3.1 理想溶液的定義及特征3.3.2 理想溶液中各組元的化學勢3.3.3 理想溶液混合熱力學性質(zhì)3.4 稀溶液熱力學3.4.1 稀溶液的定義及組分的化學勢3.4.2 稀溶液的混合熱力學性質(zhì)3.4.3 稀溶液的依數(shù)性質(zhì)3.5 實際溶液與活度3.5.1 實際溶液的特點3.5.2 活度的概念3.5.3 實際溶液混合熱力學性質(zhì)3.5.4 活度及活度因子的測定與求算3.5.5 分配定律3.6 滲透因子和超額函數(shù)3.6.1 溶劑的滲透因子3.6.2 超額函數(shù)3.6.3 幾種特征溶液體系復習思考題習題第4章 化學反應(yīng)熱力學及化學平衡4.1 化學反應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)描述4.1.1 化學反應(yīng)進度4.1.2 獨立反應(yīng)數(shù)及反應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)描述4.1.3 摩爾反應(yīng)量(變)4.1.4 偏摩爾反應(yīng)量4.2 熱化學4.2.1 化學反應(yīng)熱效應(yīng)4.2.2 赫斯定律4.2.3 標準摩爾生成熱力學量4.2.4 溶解熱與稀釋熱4.2.5 摩爾反應(yīng)焓與溫度及壓力的關(guān)系4.2.6 非恒溫反應(yīng)4.3 化學反應(yīng)親和勢與化學反應(yīng)判據(jù)4.3.1 化學反應(yīng)親和勢4.3.2 化學反應(yīng)方向及平衡條件4.4 化學反應(yīng)等溫方程與標準平衡常數(shù)4.4.1 氣相化學反應(yīng)平衡4.4.2 凝聚相化學反應(yīng)平衡4.4.3 多相化學反應(yīng)平衡4.4.4 凝聚相純物質(zhì)的分解壓4.4.5 優(yōu)勢區(qū)圖4.4.6 壓力及惰性氣體對化學平衡的影響4.4.7 標準摩爾反應(yīng)吉布斯自由能ΔrGm4.5 化學反應(yīng)等壓方程——溫度對化學平衡的影響4.5.1 ΔrGm與溫度的關(guān)系4.5.2 化學反應(yīng)的等壓方程式4.6 反應(yīng)偶合與同時平衡4.6.1 反應(yīng)偶合4.6.2 同時平衡及其計算復習思考題習題第5章 相平衡熱力學及相圖5.1 相律5.1.1 相數(shù)與組分數(shù)5.1.2 自由度5.1.3 相律5.2 純物質(zhì)單組分系統(tǒng)相平衡熱力學5.2.1 克拉佩龍方程5.2.2 克拉佩龍-克勞修斯方程5.2.3 凝聚相純物質(zhì)蒸氣壓與外壓的關(guān)系5.2.4 純物質(zhì)系統(tǒng)相圖5.3 相變類型5.4 二組分系統(tǒng)氣-液平衡相圖5.4.1 蒸氣壓-組成平衡圖5.4.2 沸點-組成圖與分餾原理5.4.3 杠桿規(guī)則5.5 部分互溶系統(tǒng)液-液平衡相圖5.6 二組分系統(tǒng)液-固平衡相圖5.6.1 簡單共晶型及熱分析法繪制相圖5.6.2 生成化合物型5.6.3 生成固熔體型5.6.4 液態(tài)部分互溶型5.7 三組分系統(tǒng)相圖簡介5.7.1 三組分系統(tǒng)相圖的組成表示5.7.2 形成簡單共晶的三組分系統(tǒng)5.7.3 水鹽三組分系統(tǒng)復習思考題習題第6章 統(tǒng)計熱力學基礎(chǔ)6.1 概論6.1.1 統(tǒng)計熱力學的研究目的6.1.2 統(tǒng)計熱力學的研究對象6.1.3 統(tǒng)計熱力學的基本假設(shè)6.2 玻耳茲曼分布6.2.1 分布6.2.2 玻耳茲曼分布的計算6.3 獨立子體系的熱力學性質(zhì)6.3.1 獨立定域子體系的熱力學函數(shù)的數(shù)學表達式6.3.2 獨立離域子體系的熱力學函數(shù)的統(tǒng)計表達式6.4 獨立子體系的配分函數(shù)6.4.1 子配分函數(shù)的分解6.4.2 平動配分函數(shù)6.4.3 轉(zhuǎn)動配分函數(shù)6.4.4 振動配分函數(shù)6.4.5 電子配分函數(shù)6.4.6 核配分函數(shù)6.4.7 相空間6.4.8 配分函數(shù)在相空間的求算6.5 配分函數(shù)的應(yīng)用6.5.1 熱容的計算6.5.2 化學反應(yīng)平衡常數(shù)的統(tǒng)計熱力學處理6.5.3 規(guī)則溶液的統(tǒng)計熱力學處理復習思考題習題第7章 化學反應(yīng)動力學7.1 化學反應(yīng)動力學概述7.1.1 化學反應(yīng)動力學的任務(wù)7.1.2 化學反應(yīng)動力學發(fā)展概況7.1.3 化學反應(yīng)動力學基本概念7.2 化學反應(yīng)的動力學方程及反應(yīng)級數(shù)的確定7.2.1 一級反應(yīng)7.2.2 二級反應(yīng)7.2.3 三級反應(yīng)和零級反應(yīng)7.2.4 簡單級數(shù)反應(yīng)的速率方程比較7.2.5 反應(yīng)級數(shù)的確定方法7.3 典型復雜反應(yīng)的動力學分析7.3.1 對峙反應(yīng)7.3.2 平行反應(yīng)7.3.3 連串反應(yīng)7.3.4 復雜反應(yīng)的動力學近似處理方法7.3.5 鏈反應(yīng)7.4 溫度與反應(yīng)速率的關(guān)系及元反應(yīng)速率理論簡介7.4.1 阿倫尼烏斯方程與活化能7.4.2 簡單碰撞理論7.4.3 過渡態(tài)理論7.5 液相反應(yīng)和多相反應(yīng)動力學分析7.5.1 液相反應(yīng)動力學分析7.5.2 多相反應(yīng)動力學分析7.6 催化反應(yīng)動力學簡介7.6.1 催化概念7.6.2 均相催化7.6.3 多相催化7.6.4 酶催化7.7 化學反應(yīng)流動法簡介7.7.1 管式流動法7.7.2 攪拌式流動法復習思考題習題第8章 電解質(zhì)溶液8.1 引言8.2 原電池和電解池8.2.1 原電池和電解池8.2.2 原電池和電解池的組成8.2.3 法拉第電解定律8.3 電解質(zhì)溶液的電導8.3.1 電導率8.3.2 摩爾電導率8.3.3 摩爾電導率與濃度的關(guān)系8.3.4 離子的摩爾電導率8.3.5 離子獨立移動定律8.4 離子淌度和離子遷移數(shù)8.4.1 離子淌度8.4.2 離子淌度與摩爾電導率的關(guān)系8.4.3 離子遷移數(shù)8.4.4 離子遷移數(shù)的測定8.4.5 電導測定的應(yīng)用8.5 強電解質(zhì)溶液的活度及活度系數(shù)8.5.1 電解質(zhì)溶液不符合依數(shù)性8.5.2 強電解質(zhì)的離子平均活度8.5.3 離子平均活度系數(shù)8.5.4 溶解度法測定溶液中電解質(zhì)的離子平均活度系數(shù)8.5.5 離子強度8.6 電解質(zhì)溶液理論簡介8.6.1 德拜-休克爾離子互吸理論8.6.2 德拜-休克爾極限公式復習思考題習題第9章 電池反應(yīng)熱力學9.1 電池及電池電動勢9.1.1 電池的可逆充放電過程9.1.2 電池的表示法9.1.3 電池的電動勢9.1.4 電池電動勢的測定9.2 電池反應(yīng)熱力學9.2.1 反應(yīng)吉布斯自由能變化值與電池電動勢的關(guān)系9.2.2 電池的電動勢與濃度的關(guān)系9.2.3 電池反應(yīng)的ΔrSm和ΔrHm9.2.4 電池可逆放電時的熱效應(yīng)9.3 電極及電極電勢9.3.1 電極電勢9.3.2 標準氫電極9.3.3 電極種類9.3.4 電極電勢與組分濃度的關(guān)系9.3.5 標準電極電勢9.3.6 電動勢測定的應(yīng)用9.4 濃差電池和液體接界電勢9.4.1 濃差電池9.4.2 液體接界電勢9.5 電勢-pH圖9.5.1 電勢圖-pH圖上曲線的類型9.5.2 電勢-pH圖的繪制9.5.3 電勢-pH圖的簡單應(yīng)用復習思考題習題第10章 電極過程10.1 引言10.1.1 電極過程中的電極反應(yīng)步驟10.1.2 電極反應(yīng)速率的表示10.1.3 不可逆電極電勢10.2 極化現(xiàn)象10.2.1 分解電壓10.2.2 析出電勢與溶解電勢10.2.3 超電勢與極化曲線10.2.4 電解池與原電池的極化現(xiàn)象10.2.5 極化的種類10.3 濃差極化動力學10.3.1 擴散電流10.3.2 極限擴散電流10.3.3 濃差極化超電勢與電流密度的關(guān)系10.4 電化學極化動力學10.4.1 電極反應(yīng)的活化能10.4.2 電化學極化超電勢與電流密度的關(guān)系10.4.3 塔菲爾公式的理論推證10.5 極化曲線測定及其應(yīng)用10.6 金屬的陰極電積10.6.1 幾種陽離子同時電積10.6.2 氫的析出電勢與金屬自水溶液中的電積10.6.3 影響電結(jié)晶的各種因素10.7 陽極反應(yīng)與陽極鈍化10.7.1 多種金屬的同時陽極溶解10.7.2 不同價態(tài)陽離子的形成10.7.3 鈍化現(xiàn)象10.8 電化學腐蝕10.8.1 電化學腐蝕機理10.8.2 腐蝕電流10.8.3 金屬的防腐復習思考題習題第11章 表面化學與膠體化學基礎(chǔ)11.1 引言11.2 表面熱力學性質(zhì)11.2.1 比表面11.2.2 比表面吉布斯自由能11.2.3 表面過程自發(fā)性的判斷11.3 彎曲表面的特性11.3.1 彎曲液面下的附加壓強11.3.2 微小物質(zhì)的特性11.4 固-氣界面的吸附作用11.4.1 吸附熱力學11.4.2 物理吸附和化學吸附11.4.3 吸附曲線類型11.4.4 吸附等溫方程式11.5 固-液界面現(xiàn)象11.5.1 固-液界面的吸附11.5.2 固體從溶液中吸附的特點11.5.3 固體在溶液中的吸附等溫線11.5.4 固體在溶液中吸附的一般規(guī)律11.5.5 潤濕作用11.5.6 接觸角11.5.7 潤濕現(xiàn)象的應(yīng)用11.6 液-氣界面現(xiàn)象11.6.1 溶液表面的吸附11.6.2 表面活性劑11.6.3 表面活性劑的應(yīng)用11.6.4 表面活性劑的HLB值11.7 膠體化學基礎(chǔ)11.7.1 分散體系的分類11.7.2 膠體的制備和純化11.7.3 膠體的運動性質(zhì)11.7.4 膠體的光學性質(zhì)11.7.5 膠體的電性質(zhì)11.7.6 溶膠的穩(wěn)定機理及聚沉11.7.7 其他分散系11.8 界面科學研究方法簡述11.8.1 表面原子排布及表面電子態(tài)研究11.8.2 表面化學組成的研究11.8.3 表面分析技術(shù)復習思考題習題主要參考文獻附錄Ⅰ 國際單位制Ⅱ 壓力、體積和能量單位及其換算關(guān)系Ⅲ 基本常數(shù)及希臘字母表Ⅳ 基本數(shù)據(jù)

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