《物理化学(第5版)》针对目前学生中存在的物理化学难学而又没有什么实际用途的看法，编者在每章章首增加了本章重点、难点及实际应用等内容，其目的是帮助学生学习物理化学课程，了解每章内容在实际工作中的应用，从而提高学生的学习兴趣。此外，对各章的内容作了适当的调整和补充，如增加了化学计量系数和化学计量数，催化剂的循环数、转换数和转换频率等内容。本书内容丰富，重点突出，基本概念、基本原理和基本方法阐述清楚。本书由朱志昂、阮文娟编著。

《物理化学(第5版)》是第一批“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是南开大学近代化学教材丛书之一。本书共14章，包括：气体、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学函数规定值、统计力学基本原理、混合物和溶液、相平衡、化学平衡、化学动力学、基元反应速率理论、几类特殊反应的动力学、电化学、界面现象和胶体化学。

《物理化学(第5版)》可作为高等学校理科化学、材料化学、分子科学与工程等专业的物理化学课程教材，也可供工科院校和高等师范院校有关专业参考使用。本书由朱志昂、阮文娟编著。

《南开大学近代化学教材丛书》序

第五版前言

第四版前言

第三版前言

第1章 气体

 1.1 理想气体

1.1.1 理想气体状态方程

1.1.2 摩尔气体常量

1.1.3 混合理想气体定律

 1.2 实际气体

1.2.1 实际气体的ρ、V、T行为

1.2.2 实际气体的液化及临界点

1.2.3 实际气体的状态方程

1.2.4 对应状态原理及压缩因子图

 1.3 气体分子运动论

1.3.1 气体分子的速率分布

1.3.2 最概然速率、平均速率和方均根速率

1.3.3 气体分子的能量分布

1.3.4 压力和温度的统计概念

1.3.5 分子与器壁碰撞和隙流

1.3.6 分子间碰撞和平均自由程

1.3.7 气体分子在重力场中的分布

 习题

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第2章 热力学第一定律

 2.1 引言

 2.2 热力学术语和某些基本概念

2.2.1 体系和环境

2.2.2 体系的性质和状态

2.2.3 状态方程

2.2.4 过程和途径

2.2.5 功和热

2.2.6 体积功的计算

2.2.7 可逆过程和不可逆过程

2.2.8 热力学能

 2.3 热力学第一定律

2.3.1 热力学第一定律的文字表述

2.3.2 封闭体系第一定律的数学式

2.3.3 焓H

2.3.4 恒压热Qρ与△H

2.3.5 恒容热Qy与△U

 2.4 热容

2.4.1 恒容热容Cv

2.4.2 恒压热容Cρ

2.4.3 Cρ与Cv的关系

2.4.4 单纯变温过程的热的计算

 2.5 热力学第一定律应用于理想气体

2.5.1 焦耳实验

2.5.2 理想气体的Cρ与Cv之差

2.5.3 理想气体的恒温过程

2.5.4 理想气体的绝热过程

 2.6 热力学第一定律应用于实际气体

2.6.1 焦耳一汤姆孙实验

2.6.2 焦耳一汤姆孙系数

2.6.3 实际气体的

 2.7 相变过程的Q、W、△U、△H的计算

2.7.1 可逆相变化

2.7.2 恒温、恒压不可逆相变

 2.8 热化学

2.8.1 化学反应热

2.8.2 物质的标准态和标准摩尔反应焓

2.8.3 规定焓

2.8.4 标准摩尔反应焓厶H曾(298.15K)的求算

2.8.5 反应热与温度的关系

 习题

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第3章 热力学第二定律

 3.1 引言

 3.2 卡诺定理

 3.3 热力学第二定律的经典表述

3.3.1 自发过程

3.3.2 第二定律的经典表述

 3.4 热力学第二定律的熵表述

3.4.1 熵函数

3.4.2 克劳修斯不等式

3.4.3 熵增加原理

 3.5 熵变计算

3.5.1 体系熵变AS的计算

3.5.2 环境熵变△S环的计算

3.5.3 熵变计算举例

 3.6 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能

3.6.1 亥姆霍兹自由能

3.6.2 吉布斯自由能

3.6.3 AA与AG的求算

 3.7 恒定组成封闭体系的热力学关系式

3.7.1 热力学基本方程

3.7.2 麦克斯韦关系式

3.7.3 △U、△H、△S、△A和△G的计算

 3.8 化学势

3.8.1 组成变化均相封闭体系的热力学基本方程

3.8.2 化学势是状态函数

3.8.3 组成变化的多相封闭体系热力学基本方程

3.8.4 化学势判据

 3.9 气体的化学势

3.9.1 纯理想气体的化学势

3.9.2 混合理想气体的化学势

3.9.3 纯实际气体的化学势

3.9.4 混合实际气体的化学势

3.9.5 纯气体逸度的计算

3.9.6 混合气体逸度的计算

*3.10 线性非平衡态热力学简介

3.10.1 局域平衡假设

3.10.2 昂萨格倒易关系

3.10.3 熵产生原理

3.10.4 最小熵产生原理

 3.11 非线性非平衡态热力学简介

3.11.1 非线性非平衡定态稳定性的判据

3.11.2 耗散结构

 习题

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第4章 热力学函数规定值

 4.1 规定焓

 4.2 规定热力学能

 4.3 规定熵

4.3.1 热力学第三定律

4.3.2 绝对零度时的热力学性质

4.3.3 物质的摩尔规定熵Sm(T，ρ)

4.3.4 物质的标准摩尔规定熵S(T)

4.3.5 化学反应的标准摩尔熵△S(T)

 4.4 规定标准摩尔吉布斯自由能

4.4.1 纯物质的规定标准摩尔吉布斯自由能

4.4.2 化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能△G(B，298.15K)

4.4.3 化学反应标准摩尔吉布斯自由能△(T)

 习题

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第5章 统计力学基本原理

 5.1 引言

5.1.1 统计力学的目的

5.1.2 统计力学研究的对象

5.1.3 统计力学研究的方法

 5.2 预备知识

5.2.1 体系微观状态的描述

5.2.2 分子的运动形式和能级表达式

5.2.3 统计力学的基本定理

 5.3 近独立粒子体系的统计规律性

5.3.1 近独立定域粒子体系

5.3.2 近独立非定域粒子体系

 5.4 近独立粒子体系的热力学性质

5.4.1 求未定乘子β

5.4.2 粒子的配分函数g

5.4.3 近独立等同粒子体系的热力学函数统计表达式

5.4.4 近独立可别粒子体系的热力学函数统计表达式

 5.5 近独立非定域分子配分函数

5.5.1 分子配分函数的因子分解

5.5.2 平动配分函数

5.5.3 转动配分函数

5.5.4 振动配分函数

5.5.5 电子配分函数

5.5.6 核配分函数

5.5.7 分子的全配分函数

 5.6 理想气体

5.6.1 理想气体状态方程

5.6.2 摩尔恒容热容

5.6.3标准摩尔熵

*5.7 正则系综

5.7.1 系综

5.7.2 正则系综方法

5.7.3 正则配分函数

*5.8 热力学定律的统计力学解释

5.8.1 热力学第一定律

5.8.2 热力学第二定律

5.8.3 热力学第三定律

*5.9 晶体统计力学

5.9.1 爱因斯坦晶体模型

5.9.2 德拜晶体模型

 习题

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第6章 混合物和溶液

 6.1 组成表示法

6.1.1 摩尔分数χ

6.1.2 质量摩尔浓度m

6.1.3 物质的量浓度c

6.1.4 物质月的质量分数WB

 6.2 偏摩尔量

6.2.1 偏摩尔量的定义及物理意义

6.2.2 偏摩尔量与摩尔量的比较

6.2.3 偏摩尔量的集合公式

6.2.4 同一组分的各种偏摩尔量之间的关系

6.2.5 不同组分的同一偏摩尔量之间的关系一一吉布斯一杜安方程

6.2.6 偏摩尔量的实验测定

 6.3 拉乌尔定律和亨利定律

6.3.1 拉乌尔定律

6.3.2 亨利定律

6.3.3 拉乌尔定律与亨利定律的比较

 6.4 理想液体混合物

6.4.1 定义

6.4.2 各组分的化学势

6.4.3 偏摩尔性质

6.4.4 混合热力学性质

 6.5 理想稀溶液

6.5.1 定义

6.5.2 溶剂A的化学势

6.5.3 溶质B的化学势

6.5.4 偏摩尔性质

6.5.5 混合热力学性质

 6.6 非理想液体混合物

6.6.1 活度及活度系数

6.6.2 组分B的化学势表达式

6.6.3 转移性质

6.6.4 超额热力学函数

 6.7 非电解质溶液

6.7.1 溶剂A的化学势表达式

  *6.7.2 溶剂A的渗透系数

6.7.3 溶质B的化学势表达式

 6.8 溶液的依数性

6.8.1 依数性质

6.8.2 蒸气压降低

6.8.3 凝固点降低

6.8.4 沸点升高

6.8.5 渗透压

 6.9 活度及活度系数的测定

6.9.1 蒸气压法

6.9.2 溶质与溶剂活度的相互求算

6.9.3 凝固点降低法

6.9.4 由分配定律求溶质活度

 6.10 电解质溶液

6.10.1 电解质溶液理论简介

6.10.2 电解质的活度及活度系数

6.10.3 德拜一休克尔极限公式

*6.11 多组分体系中组分的热力学函数的规定值

6.11.1 组分月的偏摩尔量

6.11.2 溶质B的标准偏摩尔生成函数

6.11.3 单个离子的热力学函数规定值

 习题

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第7章 相平衡

 7.1 引言

 7.2 相律

7.2.1 几个基本概念

7.2.2 相律推导

 7.3 单组分体系

7.3.1 水的相图

7.3.2 CO2的相图

7.3.3 硫的相图

7.3.4 磷的相图

 7.4 克拉贝龙方程

*7.5 二级相变化

*7.6 外压或惰性气体对液体蒸气压的影响

 7.7 二组分体系

7.7.1 气-液平衡

7.7.2 液-液平衡

7.7.3 固-液平衡

*7.8 三组分体系

7.8.1 等边三角形坐标表示法

7.8.2 部分互溶的三液体体系

7.8.3 三组分固-液平衡体系

7.8.4 三组分固-固平衡体系

 习题

 课外参考读物

第8章 化学平衡

 8.1 理想气体混合物中的化学平衡

8.1.1 化学反应方向和限度的热力学判据

8.1.2 平衡常数及其应用

8.1.3 平衡常数的求算

8.1.4 各种因素对理想气体反应平衡的影响

  *8.1.5 同时平衡

 8.2 非理想气体混合物中的化学平衡

8.2.1 逸度平衡常数

8.2.2 化学反应等温式

8.2.3 各种因素对非理想气体化学平衡的影响

 8.3 液体混合物中的化学平衡

8.3.1 理想液体混合物中的化学平衡

8.3.2 非理想液体混合物中的化学平衡

 8.4 溶液中的化学平衡

8.4.1 非电解质溶液中的化学平衡

8.4.2 电解质溶液中的化学平衡

8.4.3 多相化学平衡

习题

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第9章 化学动力学

 9.1 引言

9.1.1 研究的对象

9.1.2 化学动力学的任务和目的

9.1.3 化学动力学的发展史

 9.2 基本概念和基本定理

9.2.1 反应速率

9.2.2 化学反应的速率方程

9.2.3 反应机理

9.2.4 质量作用定理

9.2.5 阿伦尼乌斯定理

9.2.6 反应独立共存原理

9.2.7 微观可逆性原理

 9.3 反应速率的测量

 9.4 具有简单级数的反应

9.4.1 一级反应

9.4.2 二级反应

9.4.3 零级反应

9.4.4 假(准)级数反应

9.4.5 n级反应

 9.5 速率方程的确定

9.5.1 积分法

9.5.2 微分法

9.5.3 半衰期法

9.5.4 孤立法

 9.6 温度对速率常数的影响

9.6.1 范特霍夫规则

9.6.2 阿伦尼乌斯定理

9.6.3 总包反应速率对反应温度的依赖

9.6.4 阿伦尼乌斯活化能

  *9.6.5 阿伦尼乌斯活化能的统计意义

 9.7 典型的复合反应

9.7.1 对峙反应

9.7.2 平行反应

9.7.3 连串反应

 9.8 复合反应的近似处理方法

9.8.1 选取控制步骤法

9.8.2 稳定态近似法

9.8.3 平衡态近似法

 9.9 链反应

9.9.1 链反应的特征

9.9.2 直链反应

9.9.3 支链反应

*9.10 速率常数与平衡常数之间的关系

9.10.1 基元反应

9.10.2 复合反应

*9.11 拟定反应机理的方法

9.11.1 拟定反应机理的经典方法

9.11.2 由速率方程推测反应机理的一些经验规则

9.11.3 化学计量系数和化学计量数

习题

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第10章 基元反应速率理论

 10.1 气相反应刚球碰撞理论

10.1.1 基本假设

10.1.2 碰撞频率ZAB

10.1.3有效碰撞分数g

10.1.4 速率常数的理论表达式

10.1.5 碰撞理论与阿伦尼乌斯公式的比较

 10.2 过渡状态理论

10.2.1 势能面

10.2.2 过渡状态理论速率常数的统计力学表达式

10.2.3 过渡状态理论与刚球碰撞理论的比较

10.2.4 过渡状态理论速率常数的热力学表达式

 10.3 单分子反应和三分子反应的速率理论

10.3.1 单分子反应

  *10.3.2 三分子反应

*10.4 分子反应动态学简介

10.4.1 激光的发展和应用

10.4.2 交叉分子束技术

10.4.3 碰撞截面和基元反应速率常数

 习题

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第11章 几类特殊反应的动力学

 11.1 溶液中反应

11.1.1 溶剂对速率常数的影响

11.1.2 笼效应

  *11.1.3 扩散控制反应

11.1.4 活化控制反应

11.1.5 离子强度对速率常数的影响

 11.2 催化反应

11.2.1 催化作用和催化剂

11.2.2 催化剂的基本特征

11.2.3 均相酸碱催化

  *11.2.4 哈米特方程

11.2.5 直线自由能关系

11.2.6 络合催化

11.2.7 酶催化

  *11.2.8 不对称催化

 11.3 光化学反应

11.3.1 光化学反应特征

11.3.2 光化学基本定律

11.3.3 电子激发态的单分子能量衰减过程

11.3.4 量子产率

11.3.5 光化学反应动力学

11.3.6 激光化学

*11.4 化学振荡反应

11.4.1 化学振荡的基本条件

11.4.2 B-Z振荡反应

11.4.3 复杂振荡、多重定态及混沌现象

 习题

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第12章 电化学

 12.1 引言

 12.2 电迁移现象

12.2.1 法拉第定律

12.2.2 电解质溶液的导电能力

12.2.3 离子的电迁移现象

12.2.4 电导测定的应用

 12.3 原电池

12.3.1 电池的图解式

12.3.2 电池电动势产生的机理

12.3.3 原电池的分类

12.3.4 可逆电池

12.3.5 可逆电极

12.3.6 标准电极电势

12.3.7 浓差电池及液体接界电势

12.3.8 电池电动势的测定及其应用

12.3.9 化学电源

 12.4 不可逆电极过程

12.4.1 电解与分解电压

12.4.2 极化和超电势

12.4.3 金属电沉积

*12.4.4 金属的腐蚀与防腐

习题

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第13章 界面现象

 13.1 引言

13.1.1 界面相

13.1.2 界面分子的特殊性

13.1.3 比表面

13.1.4 毛细体系

 13.2 表面自由能

13.2.1 比表面自由能

13.2.2 表面张力

13.2.3 影响表面张力的因素

13.2.4 表面热力学函数

*13.3 润湿现象

13.3.1 润湿

13.3.2 接触角

 13.4 弯曲界面

13.4.1 弯曲液面的附加压力

13.4.2 毛细管上升法测液体的表面张力

13.4.3 弯曲液面上的饱和蒸气压

13.4.4 微小晶体的溶解度

 13.5 新相生成和亚稳状态

13.5.1 过饱和蒸气

13.5.2 过热液体

13.5.3 过冷液体

13.5.4 过饱和溶液

13.5.5 分散度对物质化学活性的影响

 13.6 溶液的界面吸附

13.6.1 溶液的界面吸附与表面过剩量

13.6.2 吉布斯吸附等温式

 13.7 表面活性剂

13.7.1 表面活性剂的分类

13.7.2 表面活性剂的基本性质

13.7.3 表面活性剂的应用

 13.8 液面上的不溶性表面膜

13.8.1 单分子层表面膜

13.8.2 LB膜

 13.9 气体在固体上的吸附

13.9.1 固体表面的吸附

13.9.2 吸附等温方程

 13.10 多相催化反应

13.10.1 气一固反应的基本步骤

13.10.2 表面反应质量作用定理

13.10.3 一种气体在催化剂表面的反应

13.10.4 两种气体在催化剂表面反应

*13.11 表面分析技术

13.11.1 低能电子衍射

13.11.2 反射高能电子衍射

13.11.3 俄歇电子谱

13.11.4 光电子能谱

13.11.5 出现电势谱

13.11.6 电子能量损失谱

13.11.7 高分辨电子能量损失谱

13.11.8 离子中和谱

13.11.9 二次离子谱

13.11.10 扫描隧道显微镜

习题

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第14章 胶体化学

 14.1 引言

 14.2 胶体体系的基本特性和分类

 14.3 溶胶的制备和净化

14.3.1 溶胶的制备

14.3.2 溶胶的净化

 14.4 溶胶的光学性质

14.4.1 丁铎尔效应

14.4.2 瑞利散射定律

14.4.3 超显微镜

 14.5 溶胶的动力学性质

14.5.1 布朗运动

14.5.2 扩散

14.5.3 沉降和沉降平衡

 14.6 溶胶的电学性质

14.6.1 电动现象

14.6.2 胶体粒子带电的原因

14.6.3 胶体粒子的双电层结构

14.6.4 电动电势ξ

14.6.5 溶胶的胶团结构

 14.7 溶胶的稳定和聚沉

14.7.1 溶胶的稳定性

14.7.2 溶胶的聚沉

  *14.7.3 胶体稳定性的DLVO理论

*14.8 缔合胶体

*14.9 凝胶

14.9.1 凝胶的分类

14.9.2 凝胶的结构

14.9.3 凝胶的制备

*14.10 粗分散体系

14.10.1 乳状液

14.10.2 微乳状液

14.10.3 泡沫

14.10.4 气溶胶

*14.11 大分子溶液

14.11.1 大分子溶液的渗透压和唐南平衡

14.11.2 盐析、胶凝作用

14.11.3 大分子溶液的黏度

*14.12 纳米粒子

14.12.1 纳米技术的发展历程

14.12.2 纳米粒子的奇异特性

14.12.3 纳米粒子的制备方法

14.12.4 纳米粒子的分析研究手段

14.12.5 纳米粒子的应用及其前景