物理化學

前言

物理化學是化學的最重要的基礎學科之一，物理化學課程是化學、化工、材料、生化、制藥、食品，環(huán)境等諸多專業(yè)學生必修的重要基礎課，歷來受到廣大師生的高度重視。由天津大學物理化學教研室編寫的《物理化學》自1979年1月出版發(fā)行以來，幾經修訂，得到了廣大兄弟院校的長期大力支持。本次第五版《物理化學》的修訂，注重繼承與發(fā)展，并力爭做到：一、與時俱進，使本書與物理化學學科的前沿相銜接，使學生在學習物理化學基本理論的同時能夠感受到物理化學的不斷發(fā)展，了解它在許多學科領域所起的重要作用；二、力圖在前幾版的基礎上，對物理化學的基本原理和概念進行更加準確明了的詮釋，在注重理論闡述的系統性和嚴謹性的同時，力求語言敘述及公式推導的簡單易懂性，使之更利于教師教學和學生學習。本次修訂參考了教育部高等學?；瘜W與化工學科教學指導委員會2007年提出的化工類、材料類及化學類等專業(yè)“化學教學基本內容（征求意見稿）”，在內容的廣度及深度上按多學時的教學要求編寫；中等學時或少學時的教學可酌情減少“量子力學基礎”及“統計熱力學初步”兩章。本書不僅可作為化工類、制藥類、環(huán)境類、材料類、化學類等本科生的教學用書，也可作為相關專業(yè)研究生及科研和工程技術人員的參考用書。本書嚴格貫徹執(zhí)行我國國家標準及。ISO國際標準關于物理量的表示及運算規(guī)則的規(guī)定，采用國際單位制及我國規(guī)定的法定計量單位。同時書中許多名詞和術語的解釋及定義參考了IUPAC的相關規(guī)定。書中部分數據根據《CRC物理化學手冊第87版》（2007年）進行了更新。本書也編有少量“化學教學基本內容”要求以外的選學內容，用小字或加“*”標出。第五版仍為上、下兩冊，共十二章。參加修訂工作的有周亞平（第一、五、七、十章），劉俊吉（第二、三、六、十二章），李松林（第四、八、九、十一章）。全書插圖全部由李松林繪制。馮霞、高正虹、陳麗參加了習題的選編工作。本書承蒙大連理工大學傅玉普教授審閱，提出許多寶貴的修改意見，在此深表感謝。同時對關心本書修訂、提出修訂建議和意見的老師及學生表示感謝。

內容概要

　　《物理化學（第5版）（上冊）》是面向21世紀課程教材，也是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。《物理化學（第5版）（上冊）》是在天津大學物理化學教研室編寫的《物理化學》前四版的基礎上進行修訂的，修訂時參考了教育部高等學校化學與化工學科教學指導委員會2007年提出的化工類、材料類及化學類等專業(yè)的“化學教學基本內容（征求意見稿）”?！段锢砘瘜W（第5版）（上冊）》基本保持了前幾版的原有框架，修改了部分內容和結構，更加注重理論闡述的系統性和嚴謹性，注意與實際應用的結合，并保持與時代發(fā)展的與時俱進?！　　段锢砘瘜W（第5版）（上冊）》可作為高等院?；ゎ悺⒅扑庮?、環(huán)境類、材料類、化學類等有關專業(yè)的教學用書，也可供其他相關專業(yè)使用，并可作為科研和工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

緒論0.1 物理化學——一門無處不在的學科0.2 學習物理化學的要求及方法0.3 物理量的表示及運算1 物理量的表示2 對數中的物理量3 量值計算第一章 氣體的pVT關系1.1 理想氣體狀態(tài)方程1. 理想氣體狀態(tài)方程2. 理想氣體模型3. 摩爾氣體常數4. 氣體分子運動論與理想氣體的壓力和溫度1.2 理想氣體混合物1. 混合物的組成2. 理想氣體狀態(tài)方程對理想氣體混合物的應用3. 道爾頓定律4. 阿馬加定律1.3 真實氣體的液化及臨界參數1. 液體的飽和蒸氣壓2. 臨界參數3. 真實氣體的p-V圖及氣體的液化1.4 真實氣體狀態(tài)方程1. 真實氣體的pV一p圖及波義爾溫度2. 范德華方程3. 維里方程4. 其他重要方程舉例1.5 對應狀態(tài)原理及普遍化壓縮因子圖1. 壓縮因子2. 對應狀態(tài)原理3. 普遍化壓縮因子圖本章小結習題第二章 熱力學第一定律2.1 基本概念及術語1. 系統與環(huán)境2. 狀態(tài)與狀態(tài)函數3. 過程與途徑4. 功和熱5. 熱力學能2.2 熱力學第一定律1. 熱力學第一定律2. 封閉系統熱力學第一定律的數學形式3. 焦耳實驗2.3 恒容熱、恒壓熱及焓1. 恒容熱(Q)2. 恒壓熱(Q)及焓2.4 摩爾熱容2.5 相變焓1. 摩爾相變焓2. 摩爾相變焓隨溫度的變化2.6 溶解焓與稀釋焓1. 摩爾溶解焓2. 摩爾稀釋焓2.7 化學反應焓1. 反應進度2. 摩爾反應焓3. 標準摩爾反應焓2.8 標準摩爾反應焓的計算2.9 離子的標準摩爾生成焓2.10 可逆過程與可逆體積功1. 可逆過程2. 可逆體積功的計算2.11 節(jié)流膨脹與焦耳一湯姆遜實驗2.12 穩(wěn)流過程熱力學第一定律及其應用1. 穩(wěn)流過程2. 穩(wěn)流過程熱力學第一定律的數學式3. 熱力學第一定律對穩(wěn)流過程應用舉例本章小結習題第三章 熱力學第二定律3.1 熱力學第二定律1. 自發(fā)過程2. 熱、功轉換3. 熱力學第二定律3.2 卡諾循環(huán)與卡諾定理1. 卡諾循環(huán)2. 卡諾定理3.3 熵與克勞修斯不等式1. 熵的導出2. 克勞修斯不等式3. 熵增原理3.4 熵變的計算1. 單純pVT變化過程熵變計算2. 相變過程熵變計算3. 環(huán)境熵變計算3.5 熱力學第三定律及化學變化過程熵變的計算1. 熱力學第三定律2. 規(guī)定熵與標準熵3. 標準摩爾反應熵3.6 亥姆霍茲函數和吉布斯函數1. 亥姆霍茲函數2. 吉布斯函數3. △A及△G的計算3.7 熱力學基本方程及麥克斯韋關系式1. 熱力學基本方程2. V，H，A，G的一階偏導數關系式3. 麥克斯韋關系式4. 其他重要的熱力學關系式3.8 熱力學第二定律在單組分系統相平衡中的應用1. 克拉佩龍方程2. 克勞修斯一克拉佩龍方程3. 外壓對液體飽和蒸氣壓的影響本章小結習題I第四章 多組分系統熱力學4.1 偏摩爾量1. 問題的提出2. 偏摩爾量3. 偏摩爾量的測定法舉例4. 偏摩爾量與摩爾量的差別5. 吉布斯一杜亥姆方程6. 偏摩爾量之間的函數關系4.2 化學勢1. 化學勢的定義2. 多相多組分系統的熱力學基本方程3. 化學勢判據及應用舉例4.3 氣體組分的化學勢1. 純理想氣體的化學勢2. 理想氣體混合物中任一組分的化學勢……第五章 化學平衡第六章 相平衡附錄一 國際單位制附錄二 希臘字母表附錄三 基本常數附錄四 換算因子附錄五 元素的相對原子質量表（2005）附錄六 某些物質的臨界參數附錄七 某些氣體的范德華常數附錄八 某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度關系附錄九 某些物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生產吉布斯函數、標準摩爾熵及摩爾定壓榮熱附錄十 某些有機化合物的標準摩爾燃燒焓

章節(jié)摘錄

插圖：人類對自然界的好奇與探索是永無止境的，人們從未滿足過在宏觀上對化學反應規(guī)律的認識，一直在努力探索和揭示化學變化在微觀上的內在原因，探知分子、原子的結構及運動與化學反應的關系，這促成了物理化學的又一個分支——結構化學與量子力學的發(fā)展。有人說20世紀最為深刻地影響了人類社會的事件，既不是兩次世界大戰(zhàn)，也不是聯合國的成立，或者人類探索太空……而是量子力學及其相關理論的創(chuàng)立和發(fā)展。量子力學的發(fā)展不僅使人們對微觀世界的認識更加深入，而且它徹底改變了世界的面貌，它比歷史上任何一種理論都引發(fā)了更多的技術革命。核能、計算機技術、新材料、新能源技術、信息技術……這些都在根本上和量子論密切相關。特別要提到的是，在化學、物理學、材料學、生物學、醫(yī)藥學等幾乎所有學科領域中被廣泛使用的現代光譜、能譜等尖端分析技術，其理論基礎都是建立在量子力學之上的。人們在贊美儀器的精密和技術的先進時，往往忘記了它來源于物理化學的巨大貢獻。難怪有人驚呼物理化學已經成為“消失于無處不在的學科”。量子力學研究的是單個原子、分子的結構與性質，而熱力學關注的是大量子（數量級）組成的宏觀系統的宏觀性質。原子、分子無時無刻不處于無盡的運動之中，宏觀系統的性質并不是微觀粒子性質的簡單加和，如何將宏觀與微觀世界聯系起來是人們面臨的又一挑戰(zhàn)，而統計力學在它們之間架起了一座橋梁。統計力學從量子力學的結果出發(fā)，通過對大量子進行統計平均，最后得到宏觀系統的熱力學性質。統計熱力學從微觀層次闡明了熱力學、動力學的基本定律和熱力學函數的本質以及化學系統的性質和行為，不僅使人們對物質本質及化學過程的認識大大深化，并使計算化學有了飛躍的發(fā)展，為人們實現通過計算代替實驗來研究化學的夢想打下了基礎、打開了大門?；瘜W熱力學、化學動力學、量子力學、統計力學是物理化學的四大基礎。本書將著重介紹熱力學的基本原理及其在化學反應、相變、電化學以及表面膠體化學中的應用；介紹動力學的基本原理及其在一般化學反應和特殊化學反應中的立用；簡單介紹量子力學的基本思想。

編輯推薦

《物理化學(第5版上冊)》是面向21世紀課程教材之一。

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