簡明物理化學(xué)

前言

本書為農(nóng)林高等院校土壤及植物營養(yǎng)、環(huán)境資源、生命科學(xué)、食品科學(xué)、植物保護(hù)、林產(chǎn)化工、畜牧獸醫(yī)等專業(yè)本科生的物理化學(xué)課程教科書，也可作為醫(yī)、藥院校有關(guān)專業(yè)本科生或部分研究生的教學(xué)參考書。全書包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、膠體化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)等內(nèi)容共8章?；诒緯淖x者對(duì)象和定位，特別是根據(jù)農(nóng)林院校及綜合性院校中相關(guān)專業(yè)的需要，本書對(duì)物理化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了合理的取舍，增加了非平衡態(tài)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，強(qiáng)化了表面化學(xué)和膠體化學(xué)部分，刪除了統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)部分，適當(dāng)削減了化學(xué)熱力學(xué)的內(nèi)容，力求使書中介紹的知識(shí)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、林業(yè)及生命科學(xué)結(jié)合得更為緊密，努力展現(xiàn)這些學(xué)科的發(fā)展與物理化學(xué)的聯(lián)系，具有先進(jìn)性和一定的趣味性。本書在體裁布局和內(nèi)容組織等方面都比較緊湊，對(duì)許多概念、原理的闡述十分精辟，言簡而義確。省略了一些繁雜的公式推導(dǎo)過程，著重闡明物理意義。在例題和習(xí)題選編上力求避免簡單化、注重啟發(fā)性及與有關(guān)專業(yè)的結(jié)合性，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，具有比較鮮明的創(chuàng)新特色。每章末列出了引用的主要參考資料和易于查找的課外閱讀資料，以期活躍思維、開闊思路，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面和反映本學(xué)科的新進(jìn)展。全書采用國際單位制。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)四所學(xué)校幾十年的物理化學(xué)教學(xué)研究成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累為本書的編寫提供了一定的基礎(chǔ)。但是，編寫物理化學(xué)教材離不開為物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展做出貢獻(xiàn)的前輩們，離不開已經(jīng)編就的國內(nèi)外物理化學(xué)教材提供的經(jīng)驗(yàn)和材料，離不開國內(nèi)物理化學(xué)界的老師和同行們的交流與支持，在此謹(jǐn)向他們表示深深的謝意。北京大學(xué)高盤良教授、南開大學(xué)趙學(xué)莊教授、蔡遵生教授、上海交通大學(xué)章燕豪教授、東北師范大學(xué)趙成大教授、北京師范大學(xué)趙孔雙教授審閱了本書的初稿，提出了許多寶貴的修改意見，為提高本教材的質(zhì)量起了很大的作用，在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝。參加本書編寫的有杜鳳沛(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，第5章)、高丕英(上海交通大學(xué)，緒論、第1、2章)、沈明(揚(yáng)州大學(xué)，第7、8章)、冉紅濤(北京林業(yè)大學(xué)，第3章)、路慧哲(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，第4章)、李江波(上海交通大學(xué)，第6章)。

內(nèi)容概要

本書是教育部全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心“21世紀(jì)中國高等學(xué)校農(nóng)林類專業(yè)數(shù)理化基礎(chǔ)課程的創(chuàng)新與實(shí)踐”國家級(jí)課題的研究成果。     全書包括8章涉及化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、膠體化學(xué)、表面化學(xué)、電化學(xué)等內(nèi)容，不含統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)部分。為了體現(xiàn)簡明的特點(diǎn)，本書在體裁布局和內(nèi)容組織等方面者比較緊湊，對(duì)許多概念、原理的闡述十分精辟，言簡面義確。在例題和習(xí)題選編上力求避免簡單化、注重避發(fā)性及與關(guān)專業(yè)的結(jié)合性，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，具有比較鮮明的創(chuàng)新物色，并于每章末列出了引用的主要參考資料和易于查找的課外閱讀材料，以及活躍思維、開闊思路、擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面和反映本學(xué)科的新進(jìn)展。    本書的主要使用對(duì)象是農(nóng)林院校的土壤及植物營養(yǎng)、環(huán)境資源、生命科學(xué)、食品科學(xué)、植物保護(hù)、林產(chǎn)化工、畜牧獸醫(yī)等專業(yè)的本科生，也可作為醫(yī)、藥院校有關(guān)專業(yè)本科生或療分研究生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

0　緒論  0.1  物理化學(xué)的研究對(duì)象  0.2　物理化學(xué)的研究方法  0.3　物理化學(xué)的學(xué)習(xí)方法1  熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用  1.1  熱力學(xué)研究對(duì)象和基本概念  1.2　熱力學(xué)第一定律  1.3  熱與過程  1.4  熱容  1.5　功與過程  1.6  熱化學(xué)  參考資料及課外閱讀材料  思考題  習(xí)題2  熱力學(xué)第二定律  2.1  自發(fā)過程的共同特征——不可逆性  2.2　熱力學(xué)第二定律  2.3　熵變的計(jì)算與應(yīng)用  2.4  熵的本質(zhì)  2.5  熱力學(xué)第三定律和物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵  2.6  亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能  2.7　△G計(jì)算示例  2.8　熱力學(xué)函數(shù)間的一些重要關(guān)系式  2.9  不可逆過程熱力學(xué)簡介  參考資料及課外閱讀材料  思考題  習(xí)題3　溶液與相平衡  3.1  偏摩爾量  3.2  化學(xué)勢  3.3　氣體組分的化學(xué)勢  3.4　溶液中各組分的化學(xué)勢  3.5　稀溶液的依數(shù)性  3.6　相律  3.7　單組分體系  3.8　超臨界流體及其應(yīng)用  3.9　二組分體系的相圖及其應(yīng)用  參考資料及課外閱讀材料  思考題  習(xí)題4　化學(xué)平衡  4.1　化學(xué)反應(yīng)的方向與限度  4.2　平衡常數(shù)的各種表示方法  4.3  標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能  4.4　溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響  4.5  生化反應(yīng)體系的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和反應(yīng)的平衡常數(shù)  4.6　反應(yīng)的耦合  參考資料及課外閱讀材料  思考題  習(xí)題5　化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)  5.1　化學(xué)反應(yīng)速率方程  5.2　具有簡單級(jí)數(shù)反應(yīng)的速率公式  5.3　幾種典型的復(fù)雜反應(yīng)  5.4　反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系  5.5　基元反應(yīng)的速率理論簡介  5.6　溶液中進(jìn)行的反應(yīng)……6　電化學(xué)　7　界面現(xiàn)象8　膠體化學(xué)附錄

章節(jié)摘錄

插圖：1.1  熱力學(xué)研究對(duì)象和基本概念熱力學(xué)是研究能量轉(zhuǎn)換過程中所遵循的規(guī)律的科學(xué)。熱力學(xué)的研究對(duì)象是具有足夠大量的質(zhì)點(diǎn)（原子、分子等）所構(gòu)成的集合體。運(yùn)用熱力學(xué)的基本原理來研究化學(xué)現(xiàn)象以及由此引起的物理現(xiàn)象則稱為化學(xué)熱力學(xué)。熱力學(xué)的結(jié)論主要是建立在熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律等熱力學(xué)定律的基礎(chǔ)上。這兩個(gè)定律是人們經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，它們雖然可以用數(shù)學(xué)式表達(dá)，然而卻不能用數(shù)學(xué)或從邏輯上加以證明。運(yùn)用熱力學(xué)第一定律可以計(jì)算物理和化學(xué)過程中的能量效應(yīng)；通過熱力學(xué)第二定律可以解決變化的方向和限度問題以及相平衡和化學(xué)平衡中的有關(guān)問題。熱力學(xué)第三定律主要是闡明了規(guī)定熵的數(shù)值，同時(shí)對(duì)化學(xué)平衡的計(jì)算具有重要的意義。雖然熱力學(xué)能判斷在指定條件下變化的方向和限度，以及伴隨的能量轉(zhuǎn)換，但是熱力學(xué)無法確定完成此變化所需的時(shí)間。同時(shí)，熱力學(xué)只關(guān)注研究對(duì)象的起始狀態(tài)和最終狀態(tài)，不討論與此相關(guān)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)問題，因此熱力學(xué)也不能從微觀角度來闡明變化發(fā)生的原因。第三，由于熱力學(xué)研究的是大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的集合體，因此熱力學(xué)對(duì)個(gè)別質(zhì)點(diǎn)的行為無從作答。盡管熱力學(xué)的方法有其局限性，但是由于它具有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，其結(jié)論具有高度的可靠性和普遍性，仍不失為科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐過程中非常有用的理論工具。1.1.1 體系和環(huán)境熱力學(xué)將用于研究的對(duì)象（物質(zhì)或空間）稱為體系（system），體系以外與體系密切相關(guān)的物質(zhì)或空間則稱為環(huán)境（surroundings）。體系與環(huán)境之間可以有實(shí)際的或虛擬的器壁隔開。體系與環(huán)境是相對(duì)而言的。按體系與環(huán)境之間的關(guān)系，可以把體系分為三類：（1）封閉體系（closed system）  體系與環(huán)境之間沒有物質(zhì)傳遞，但有能量交換者。這是化學(xué)熱力學(xué)中研究最普遍的體系，以后若不注明即指封閉體系。

編輯推薦

《簡明物理化學(xué)》的主要使用對(duì)象是農(nóng)林院校的土壤及植物營養(yǎng)、環(huán)境資源、生命科學(xué)、食品科學(xué)、植物保護(hù)、林產(chǎn)化工、畜牧獸醫(yī)等專業(yè)的本科生，也可作為醫(yī)、藥院校有關(guān)專業(yè)本科生或療分研究生的教學(xué)參考書?！逗喢魑锢砘瘜W(xué)》是教育科學(xué)“十五”國家規(guī)劃課題研究成果之一。

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