物理化學(xué)

前言

物理化學(xué)是化學(xué)的最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，物理化學(xué)課程是化學(xué)、化工、材料、生化、制藥、食品，環(huán)境等諸多專業(yè)學(xué)生必修的重要基礎(chǔ)課，歷來受到廣大師生的高度重視。由天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編寫的《物理化學(xué)》自1979年1月出版發(fā)行以來，幾經(jīng)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(xué)》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(xué)學(xué)科的前沿相銜接，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理化學(xué)基本理論的同時能夠感受到物理化學(xué)的不斷發(fā)展，了解它在許多學(xué)科領(lǐng)域所起的重要作用；二、力圖在前幾版的基礎(chǔ)上，對物理化學(xué)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(tǒng)性和嚴謹性的同時，力求語言敘述及公式推導(dǎo)的簡單易懂性，使之更利于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。本次修訂參考了教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)與化工學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會2007年提出的化工類、材料類及化學(xué)類等專業(yè)“化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容（征求意見稿）”，在內(nèi)容的廣度及深度上按多學(xué)時的教學(xué)要求編寫；中等學(xué)時或少學(xué)時的教學(xué)可酌情減少“量子力學(xué)基礎(chǔ)”及“統(tǒng)計熱力學(xué)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(xué)類等本科生的教學(xué)用書，也可作為相關(guān)專業(yè)研究生及科研和工程技術(shù)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(guān)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(shù)語的解釋及定義參考了IUPAC的相關(guān)規(guī)定。書中部分數(shù)據(jù)根據(jù)《CRC物理化學(xué)手冊第87版》（2007年）進行了更新。本書也編有少量“化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容”要求以外的選學(xué)內(nèi)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(xí)題的選編工作。本書承蒙大連理工大學(xué)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(guān)心本書修訂、提出修訂建議和意見的老師及學(xué)生表示感謝。

內(nèi)容概要

　　《物理化學(xué)（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?！段锢砘瘜W(xué)（第5版）（上冊）》是在天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編寫的《物理化學(xué)》前四版的基礎(chǔ)上進行修訂的，修訂時參考了教育部高等學(xué)?；瘜W(xué)與化工學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會2007年提出的化工類、材料類及化學(xué)類等專業(yè)的“化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容（征求意見稿）”?！段锢砘瘜W(xué)（第5版）（上冊）》基本保持了前幾版的原有框架，修改了部分內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，更加注重理論闡述的系統(tǒng)性和嚴謹性，注意與實際應(yīng)用的結(jié)合，并保持與時代發(fā)展的與時俱進?！　　段锢砘瘜W(xué)（第5版）（上冊）》可作為高等院校化工類、制藥類、環(huán)境類、材料類、化學(xué)類等有關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供其他相關(guān)專業(yè)使用，并可作為科研和工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論0.1 物理化學(xué)——一門無處不在的學(xué)科0.2 學(xué)習(xí)物理化學(xué)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(shù)中的物理量3 量值計算第一章 氣體的pVT關(guān)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(shù)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(yīng)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(shù)1. 液體的飽和蒸氣壓2. 臨界參數(shù)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(yīng)狀態(tài)原理及普遍化壓縮因子圖1. 壓縮因子2. 對應(yīng)狀態(tài)原理3. 普遍化壓縮因子圖本章小結(jié)習(xí)題第二章 熱力學(xué)第一定律2.1 基本概念及術(shù)語1. 系統(tǒng)與環(huán)境2. 狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)3. 過程與途徑4. 功和熱5. 熱力學(xué)能2.2 熱力學(xué)第一定律1. 熱力學(xué)第一定律2. 封閉系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)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(xué)反應(yīng)焓1. 反應(yīng)進度2. 摩爾反應(yīng)焓3. 標準摩爾反應(yīng)焓2.8 標準摩爾反應(yīng)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(xué)第一定律及其應(yīng)用1. 穩(wěn)流過程2. 穩(wěn)流過程熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)式3. 熱力學(xué)第一定律對穩(wěn)流過程應(yīng)用舉例本章小結(jié)習(xí)題第三章 熱力學(xué)第二定律3.1 熱力學(xué)第二定律1. 自發(fā)過程2. 熱、功轉(zhuǎn)換3. 熱力學(xué)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(dǎo)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(xué)第三定律及化學(xué)變化過程熵變的計算1. 熱力學(xué)第三定律2. 規(guī)定熵與標準熵3. 標準摩爾反應(yīng)熵3.6 亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)1. 亥姆霍茲函數(shù)2. 吉布斯函數(shù)3. △A及△G的計算3.7 熱力學(xué)基本方程及麥克斯韋關(guān)系式1. 熱力學(xué)基本方程2. V，H，A，G的一階偏導(dǎo)數(shù)關(guān)系式3. 麥克斯韋關(guān)系式4. 其他重要的熱力學(xué)關(guān)系式3.8 熱力學(xué)第二定律在單組分系統(tǒng)相平衡中的應(yīng)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(jié)習(xí)題I第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)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(shù)關(guān)系4.2 化學(xué)勢1. 化學(xué)勢的定義2. 多相多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程3. 化學(xué)勢判據(jù)及應(yīng)用舉例4.3 氣體組分的化學(xué)勢1. 純理想氣體的化學(xué)勢2. 理想氣體混合物中任一組分的化學(xué)勢……第五章 化學(xué)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(shù)附錄四 換算因子附錄五 元素的相對原子質(zhì)量表（2005）附錄六 某些物質(zhì)的臨界參數(shù)附錄七 某些氣體的范德華常數(shù)附錄八 某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度關(guān)系附錄九 某些物質(zhì)的標準摩爾生成焓、標準摩爾生產(chǎn)吉布斯函數(shù)、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(xué)反應(yīng)規(guī)律的認識，一直在努力探索和揭示化學(xué)變化在微觀上的內(nèi)在原因，探知分子、原子的結(jié)構(gòu)及運動與化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系，這促成了物理化學(xué)的又一個分支——結(jié)構(gòu)化學(xué)與量子力學(xué)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(lián)合國的成立，或者人類探索太空……而是量子力學(xué)及其相關(guān)理論的創(chuàng)立和發(fā)展。量子力學(xué)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(shù)革命。核能、計算機技術(shù)、新材料、新能源技術(shù)、信息技術(shù)……這些都在根本上和量子論密切相關(guān)。特別要提到的是，在化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等幾乎所有學(xué)科領(lǐng)域中被廣泛使用的現(xiàn)代光譜、能譜等尖端分析技術(shù)，其理論基礎(chǔ)都是建立在量子力學(xué)之上的。人們在贊美儀器的精密和技術(shù)的先進時，往往忘記了它來源于物理化學(xué)的巨大貢獻。難怪有人驚呼物理化學(xué)已經(jīng)成為“消失于無處不在的學(xué)科”。量子力學(xué)研究的是單個原子、分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，而熱力學(xué)關(guān)注的是大量子（數(shù)量級）組成的宏觀系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)。原子、分子無時無刻不處于無盡的運動之中，宏觀系統(tǒng)的性質(zhì)并不是微觀粒子性質(zhì)的簡單加和，如何將宏觀與微觀世界聯(lián)系起來是人們面臨的又一挑戰(zhàn)，而統(tǒng)計力學(xué)在它們之間架起了一座橋梁。統(tǒng)計力學(xué)從量子力學(xué)的結(jié)果出發(fā)，通過對大量子進行統(tǒng)計平均，最后得到宏觀系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)。統(tǒng)計熱力學(xué)從微觀層次闡明了熱力學(xué)、動力學(xué)的基本定律和熱力學(xué)函數(shù)的本質(zhì)以及化學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)和行為，不僅使人們對物質(zhì)本質(zhì)及化學(xué)過程的認識大大深化，并使計算化學(xué)有了飛躍的發(fā)展，為人們實現(xiàn)通過計算代替實驗來研究化學(xué)的夢想打下了基礎(chǔ)、打開了大門?；瘜W(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)是物理化學(xué)的四大基礎(chǔ)。本書將著重介紹熱力學(xué)的基本原理及其在化學(xué)反應(yīng)、相變、電化學(xué)以及表面膠體化學(xué)中的應(yīng)用；介紹動力學(xué)的基本原理及其在一般化學(xué)反應(yīng)和特殊化學(xué)反應(yīng)中的立用；簡單介紹量子力學(xué)的基本思想。

編輯推薦

《物理化學(xué)(第5版上冊)》是面向21世紀課程教材之一。

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