物理化學(xué)

內(nèi)容概要

本書是針對(duì)高等學(xué)校工科各專業(yè)（尤其是化工專業(yè)）編寫的物理化學(xué)教材。在保留前兩版精而明、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)和文筆流暢等風(fēng)格的同時(shí)，對(duì)某些概念、定律和現(xiàn)象引用了當(dāng)代最新的觀點(diǎn)，并融入了物理化學(xué)理論與應(yīng)用的最新成果。內(nèi)容包括：化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)平衡、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)、相平衡、電化學(xué)、界面現(xiàn)象與膠體、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)8章。　　本書可作為工、農(nóng)、醫(yī)等高等學(xué)校本、?？萍案呗殹㈦姶蟮奈锢砘瘜W(xué)教材，也可供有關(guān)專業(yè)師生及科技人員參考?！　∨c本書配套的、已出版的教學(xué)用書有：《物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》、《物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《簡(jiǎn)明結(jié)構(gòu)化學(xué)教程》、《電化學(xué)方法應(yīng)用》和《有機(jī)電合成導(dǎo)論》等。另有電子版《物理化學(xué)課件》及《工科物理化學(xué)試題庫(kù)》可供使用。

書籍目錄

緒論　0.1 物理化學(xué)的內(nèi)容和研究方法　　0.1.1 物理化學(xué)的內(nèi)容　　0.1.2 物理化學(xué)的研究方法　　0.1.3 物理化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法　0.2 物理化學(xué)的量和單位　　0.2.1 量與量綱　　0.2.2 量方程式和數(shù)值方程式　　0.2.3 量在圖和表中的表示方法第1章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)　1.1 氣體的性質(zhì)　　1.1.1 低壓下氣體的性質(zhì)　　1.1.2 實(shí)際氣體的狀態(tài)方程　　1.1.3 通用壓縮因子圖　　1.1.4 混合氣體　1.2 熱力學(xué)的基本概念　　1.2.1 化學(xué)熱力學(xué)的內(nèi)容和特點(diǎn)　　1.2.2 系統(tǒng)與環(huán)境　　1.2.3 廣度性質(zhì)和強(qiáng)度性質(zhì)　　1.2.4 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)　　1.2.5 狀態(tài)與過程　1.3 熱力學(xué)第一定律　　1.3.1 熱力學(xué)能　　1.3.2 熱和功　　1.3.3 熱力學(xué)第一定律　1.4 焓與熱容　　1.4.1 焓　　1.4.2 熱容　1.5 熱力學(xué)第一定律在物理變化中的應(yīng)用　　1.5.1 可逆過程　　1.5.2 理想氣體等溫可逆過程　　1.5.3 理想氣體等溫不可逆過程　　1.5.4 理想氣體絕熱可逆過程　　1.5.5 理想氣體絕熱不可逆過程　　1.5.6 卡諾循環(huán)　　1.5.7 節(jié)流膨脹過程　　1.5.8 相變過程　1.6 熱化學(xué)　　1.6.1 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變　　1.6.2 等壓反應(yīng)熱與等容反應(yīng)熱的關(guān)系　　1.6.3 標(biāo)準(zhǔn)生成焓　　1.6.4 標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓　　1.6.5 平均鍵焓　　1.6.6 反應(yīng)焓變與溫度的關(guān)系　1.7 熱力學(xué)第二定律　　1.7.1 熱力學(xué)第二定律的文字表述　　1.7.2 熵及熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式　　1.7.3 熵的微觀本質(zhì)　　1.7.4 非平衡態(tài)熱力學(xué)　1.8 熵變的計(jì)算及自發(fā)性的判斷　　1.8.1 等溫過程的熵變　　1.8.2 非等溫過程的熵變　　1.8.3 絕熱過程的熵變　　1.8.4 相變化過程的熵變　1.9 熱力學(xué)第三定律　　1.9.1 熱力學(xué)第三定律　　1.9.2 標(biāo)準(zhǔn)熵　　1.9.3 化學(xué)反應(yīng)熵變的計(jì)算　1.10 亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)　　1.10.1 亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)　　1.10.2 重要的熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式　　1.10.3 ΔA與ΔG的計(jì)算　本章基本要求　習(xí)題第2章 化學(xué)平衡第3章 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)第4章 相平衡第5章 電化學(xué)第6章 界面現(xiàn)象與膠體第7章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)第8章 結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)附錄1 中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位附錄2 元素的相對(duì)原子質(zhì)量表（1997年）附錄3 基本物理常量附錄4 某些物質(zhì)的臨界參量附錄5 某些氣體的摩爾等壓熱容與溫度的關(guān)系附錄6 某些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵及 摩爾等壓熱容附錄7 某些有機(jī)化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓附錄8 某些物質(zhì)的吉布斯自由能函數(shù)和焓函數(shù)習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　緒論　　0.1　物理化學(xué)的內(nèi)容和研究方法　　0.1.1 物理化學(xué)的內(nèi)容　　紛繁萬(wàn)千的物質(zhì)變化可分為兩大類：物理變化和化學(xué)變化。當(dāng)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，往往伴隨著物理變化，例如，化學(xué)反應(yīng)過程中出現(xiàn)的熱、電、光、聲等物理現(xiàn)象。反過來(lái)，外界物理因素的改變，如加熱、通電、光照、電磁場(chǎng)等又可以引發(fā)或影響化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。從微觀角度看，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)內(nèi)部分子、原子與電子的微觀物理運(yùn)動(dòng)直接決定了物質(zhì)的性質(zhì)和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的能力。由此可見，化學(xué)現(xiàn)象和物理現(xiàn)象之間有著不可分割的緊密聯(lián)系。物理化學(xué)（physical chemistry）就是從研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的相互聯(lián)系入手，應(yīng)用物理學(xué)的理論和方法探索化學(xué)變化基本規(guī)律的一門學(xué)科。作為化學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，物理化學(xué)的理論性較強(qiáng)，是其他化學(xué)分支學(xué)科的理論基礎(chǔ)，所以物理化學(xué)曾稱為理論化學(xué)（theoretic chem-istry）。　　物理化學(xué)是隨著人們解決生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中提出的化學(xué)理論問題而發(fā)展起來(lái)的，物理化學(xué)的發(fā)展又反過來(lái)促進(jìn)了生產(chǎn)的發(fā)展?，F(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展使物理化學(xué)的內(nèi)容日益豐富，但是就其基本內(nèi)容來(lái)說(shuō)，物理化學(xué)承擔(dān)的主要任務(wù)仍然是探討和解決以下三個(gè)方面的問題?！　。?）化學(xué)反應(yīng)的方向和限度問題 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在指定的條件下能否進(jìn)行？向什么方向進(jìn)行？進(jìn)行到什么程度為止？外界條件，如溫度、壓力和濃度等的變化對(duì)反應(yīng)的方向和反應(yīng)的限度有何影響？這類問題屬于化學(xué)熱力學(xué)的研究范疇，化學(xué)熱力學(xué)（chemical thermodynamics）主要是解決化學(xué)反應(yīng)的方向和限度問題，即反應(yīng)的可能性問題?！　。?）化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理問題 化學(xué)反應(yīng)的快慢，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的具體步驟，外界條件，如溫度、壓力、濃度及催化劑等的變化對(duì)反應(yīng)速率的影響等問題屬于化學(xué)動(dòng)力學(xué)的研究范疇?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)（chemical kinetics）主要解決化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理問題。　?。?）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其性能之間的關(guān)系 人們?cè)趯?shí)踐中越來(lái)越感覺到僅僅認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有從本質(zhì)上弄清楚物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系，才能真正理解化學(xué)變化的內(nèi)因，把握化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律，從而可以設(shè)計(jì)并合成具有特殊功能的新材料。對(duì)于物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的研究，構(gòu)成了物理化學(xué)的第三部分內(nèi)容——結(jié)構(gòu)化學(xué)（structure chemistry）?！　∥锢砘瘜W(xué)的上述三部分內(nèi)容雖然各具特點(diǎn)，但它們又是相互聯(lián)系和相互補(bǔ)充的。物理化學(xué)還包括其他一些研究?jī)?nèi)容，統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)是溝通結(jié)構(gòu)化學(xué)與化學(xué)熱力學(xué)的橋梁，相平衡、電化學(xué)和界面現(xiàn)象與膠體等都可看作以上幾部分內(nèi)容的延伸和應(yīng)用。　　近代的科技發(fā)展推動(dòng)了物理化學(xué)的進(jìn)步，例如電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為量子力學(xué)計(jì)算及反應(yīng)速率的計(jì)算等提供了有力武器，而物理化學(xué)的進(jìn)展反過來(lái)又為生命科學(xué)、集成電路和燃料電池等高新技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

媒體關(guān)注與評(píng)論

前言本書是針對(duì)高等學(xué)校工科各專業(yè)(尤其是化工類專業(yè))本、?？凭帉懙奈锢砘瘜W(xué)課程的教材。自1994年和2001年前兩版出版以來(lái)，本書深受廣大讀者的歡迎，被許多兄弟院校選作了教材使用。 在當(dāng)今科學(xué)與技術(shù)迅猛發(fā)展的形勢(shì)下，需要培養(yǎng)學(xué)識(shí)淵博而又富創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才。正是在這種背景下，我國(guó)高等學(xué)校工科專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)也面臨著調(diào)整、更新和改革的迫切要求。為配合物理化學(xué)課程內(nèi)容的改革，本書在前兩版的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂。本次修訂著重在以下幾個(gè)方面。 1 2004年教育部化學(xué)與化工學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)“化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容”的修改意見和1995年教育部審定的高等工科院校“物理化學(xué)教學(xué)基本要求”是本次修訂工作的參照依據(jù)。 2為適應(yīng)我國(guó)工科專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革的需要，本次修訂對(duì)章節(jié)安排做了調(diào)整。將第二版中第4章量子力學(xué)基礎(chǔ)和第5章結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)合并為第8章結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)。這種安排既保證了物理化學(xué)內(nèi)容的完整性，又便于另設(shè)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的院校使用。 3本次修訂中，進(jìn)一步強(qiáng)化了物理化學(xué)內(nèi)容與工科(尤其是化工)專業(yè)的結(jié)合?？紤]到當(dāng)代高、新科技發(fā)展對(duì)物理化學(xué)課程的要求，對(duì)某些概念、定律和現(xiàn)象引用了當(dāng)代最新的觀點(diǎn)，并融入了物理化學(xué)理論與應(yīng)用的最新成果。 本次修訂中一方面融入了主編者四十余年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和豐富的教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)仍保留了原書的風(fēng)格與特點(diǎn)：內(nèi)容緊扣工科(尤其是化工)各專業(yè)物理化學(xué)的教學(xué)基本要求，將重要的基本概念和基礎(chǔ)理論寫深、寫透，力求精而明。希望嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和流暢的表述有助于讀者對(duì)物理化學(xué)內(nèi)容的理解與掌握。 第三版物理化學(xué)共8章，可供不同學(xué)時(shí)和不同教學(xué)要求的物理化學(xué)課程使用。本書全部?jī)?nèi)容可以滿足本科專業(yè)物理化學(xué)課程的教學(xué)要求。對(duì)于較少學(xué)時(shí)或?qū)？莆锢砘瘜W(xué)課程，可刪去第3章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)和第8章結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)兩章，而仍不失本門課程的完整性。 第三版由王光信教授(第1、第6和第7章)、孟阿蘭副教授(第2、第4和第5章)和任志華副教授(第3和第8章)修訂，全書由王光信教授統(tǒng)稿。 為配合物理化學(xué)教學(xué)的需要，另有適合本書的電子版物理化學(xué)課件及工科物理化學(xué)試題庫(kù)可供使用。 作為山東省精品課程的青島科技大學(xué)的物理化學(xué)課程，一直受到山東省教育廳和青島科技大學(xué)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)和關(guān)懷。使用過原書的教師和學(xué)生提出的寶貴意見為本次修訂提供了重要指導(dǎo)。作者對(duì)曾給予本書支持和幫助的各方人士一并致謝。對(duì)本書疏漏之處，敬請(qǐng)廣大讀者不吝賜教。 主編2007年1月于青島

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