第0章绪论(1)
0.1物理化学课程的学习目的和内容(1)
0.2物理化学的研究方法(2)
0.3物理化学课程的学习方法(3)
0.4气体的性质(4)
0.4.1理想气体(4)
0.4.2摩尔气体常数(5)
0.4.3混合理想气体(6)
0.4.4真实气体与范德华状态方程(7)
0.5物理化学在生产上的作用(11)
章热力学定律(12)
1.1热力学概论(12)
1.1.1热力学的基本内容(12)
1.1.2热力学的方法和局限性(12)
1.2热力学基本概念(12)
1.2.1系统与环境(12)
1.2.2系统的性质(13)
1.2.3热力学平衡态(13)
1.2.4状态与状态函数(13)
1.2.5过程与途径(14)
1.2.6热与功(15)
1.3可逆过程(16)
1.3.1功与过程(16)
1.3.2准静态过程(18)
1.3.3可逆过程的定义与特征(19)
1.4热力学定律(19)
1.4.1热力学能(19)
1.4.2热力学定律的表达式(20)
1.5焓(20)
1.5.1等容热(20)
1.5.2等压热(21)
1.6热容(22)
1.6.1热容的概念(22)
1.6.2等容热容(22)
1.6.3等压热容(22)
1.6.4热容与温度的关系(23)
1.7热力学定律对理想气体的应用(23)
1.7.1焦耳-汤姆逊实验(23)
1.7.2理想气体的Cp与CV的关系(24)
1.7.3理想气体的等温过程(25)
1.7.4理想气体的绝热过程(26)
1.8相变焓(28)
1.8.1相变焓的概念(28)
1.8.2相变焓与温度的关系(29)
1.9反应焓(30)
1.9.1等容反应热与等压反应热(30)
1.9.2热化学方程式(31)
1.9.3盖斯定律(31)
1.10几种热效应(32)
1.10.1生成焓(32)
1.10.2燃烧焓(33)
1.10.3溶解焓和稀释焓(34)
1.11反应焓与温度的关系——基尔霍夫定律(35)
1.12节流膨胀——实际气体的热力学能和焓(36)
1.12.1节流膨胀概述(36)
1.12.2焦耳-汤姆逊系数与实际气体的热力学能和焓(37)
本章小结(37)
思考题(38)
习题(39)
第2章热力学第二定律(42)
2.1自发过程与热力学第二定律的经验叙述(42)
2.1.1自发过程的共同特征(42)
2.1.2热力学第二定律的经验叙述(43)
2.2卡诺循环与卡诺定理(44)
2.2.1热机效率(44)
2.2.2卡诺循环(44)
2.2.3卡诺定理(45)
2.3熵的概念——熵与熵增原理(47)
2.3.1可逆循环过程与可逆过程的热温商(47)
2.3.2不可逆循环过程与不可逆过程的热温商(48)
2.3.3熵增原理(49)
2.4熵变的计算(50)
2.4.1理想气体单纯pVT变化过程(50)
2.4.2理想气体混合过程(52)
2.4.3实际气体、液体或固体单纯pVT变化过程(53)
2.4.4相变过程(53)
2.5热力学第三定律(54)
2.5.1热力学第三定律的叙述(54)
2.5.2规定摩尔熵和标准摩尔熵(55)
2.5.3化学反应过程的熵变(55)
2.5.4熵的物理意义(56)
2.6亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能(57)
2.6.1亥姆霍兹自由能(58)
2.6.2吉布斯自由能(59)
2.6.3吉布斯自由能变的计算(59)
2.7热力学状态函数之间的关系(62)
2.7.1热力学基本方程(62)
2.7.2麦克斯韦关系式(63)
本章小结(64)
思考题(64)
习题(65)
第3章多组分系统热力学(68)
3.1偏摩尔量(68)
3.1.1偏摩尔量的定义(68)
3.1.2偏摩尔量的集合公式(69)
3.1.3吉布斯-杜亥姆公式(69)
3.2化学势(70)
3.2.1化学势的定义(70)
3.2.2化学势判据(71)
3.3气体混合物中各组分的化学势(72)
3.3.1理想气体的化学势(72)
3.3.2非理想气体混合物的化学势——逸度的概念(72)
3.4稀溶液中的两个经验定律(73)
3.5理想液态混合物(73)
3.6理想稀溶液中各组分的化学势(74)
3.6.1理想稀溶液的定义(74)
3.6.2理想稀溶液中任一组分的化学势(75)
3.7实际溶液中各组分的化学势(75)
3.8化学势的应用——稀溶液的依数性(76)
3.8.1蒸气压下降(76)
3.8.2沸点升高(76)
3.8.3凝固点降低(77)
3.8.4渗透压(78)
本章小结(79)
思考题(79)
习题(80)
第4章化学平衡(82)
4.1化学反应的方向和平衡条件(82)
4.1.1化学反应的平衡条件(82)
4.1.2化学反应的亲合势(83)
4.2化学反应的平衡常数(83)
4.2.1气相反应的平衡常数(83)
4.2.2液相反应的平衡常数(86)
4.3化学反应的等温方程(86)
4.3.1化学反应的标准摩尔吉布斯自由能(86)
4.3.2化学反应的等温方程(87)
4.3.3ΔrGm的计算(88)
4.4影响化学平衡的因素(90)
4.4.1温度对化学平衡的影响(90)
4.4.2压力对化学平衡的影响(92)
4.4.3惰性气体对化学平衡的影响(93)
本章小结(94)
思考题(94)
习题(95)
第5章相平衡(100)
5.1基本概念(100)
5.1.1相(100)
5.1.2组分数(100)
5.1.3自由度数(102)
5.1.4相律(102)
5.2单组分系统相图(103)
5.2.1水的相图(104)
5.2.2硫的相图(106)
5.2.3克拉贝龙-克劳修斯方程概述(106)
5.2.4超临界流体萃取(108)
5.3二组分气-液平衡系统(109)
5.3.1理想溶液压力-组成图(109)
5.3.2理想溶液温度-组成图(111)
5.3.3非理想溶液的p-x图和T-x图(112)
5.3.4精馏原理(114)
5.3.5完全不互溶液体系统——水蒸气蒸馏(115)
5.4二组分液-液平衡系统(116)
5.5二组分液-固平衡系统(118)
5.5.1生成简单低共熔混合物相图(118)
5.5.2形成化合物的二组分系统相图(122)
5.5.3二组分部分互溶的系统相图(124)
5.6三组分系统(125)
5.6.1三组分系统的组成表示法(125)
5.6.2部分互溶三液体系统(127)
5.7分配定律及其应用(128)
5.7.1分配定律(128)
5.7.2分配定律的应用——萃取(129)
本章小结(130)
思考题(130)
习题(130)
第6章电化学(133)
6.1电化学体系及法拉第定律(133)
6.1.1电化学体系(133)
6.1.2法拉第定律(134)
6.2离子的电迁移和迁移数(135)
6.2.1离子的电迁移现象(135)
6.2.2离子的迁移数(137)
6.3电解质溶液的电导(139)
6.3.1电导、电导率与摩尔电导率的概念(139)
6.3.2电解质溶液的电导测定(140)
6.3.3电导率、摩尔电导率与浓度的关系(141)
6.3.4离子独立移动定律和离子的摩尔电导率(142)
6.4电导测定的应用(143)
6.4.1检测水的纯度(143)
6.4.2弱电解质的解离度及解离常数的测定(143)
6.4.3难溶盐的溶解度(或溶度积)的测定(144)
6.4.4电导滴定(144)
6.5电解质溶液的活度、活度系数及德拜-休克尔极限公式(选学内容)(145)
6.5.1平均离子活度和平均离子活度系数(145)
6.5.2离子强度(147)
6.5.3德拜-休克尔极限公式(148)
6.6可逆电池与惠斯通标准电池(149)
6.6.1原电池(149)
6.6.2可逆电池(149)
6.6.3惠斯通标准电池(150)
6.7原电池热力学(151)
6.7.1由可逆电动势计算电池反应的摩尔吉布斯自由能变(151)
6.7.2由原电池电动势的温度系数计算电池反应的摩尔熵变(151)
6.7.3电池反应摩尔反应焓的计算(151)
6.7.4原电池可逆放电反应过程的可逆热(151)
6.7.5能斯特方程(152)
6.8电极电势和电池的电动势(153)
6.8.1标准氢电极(153)
6.8.2电极电势(154)
6.8.3原电池电动势的计算(156)
6.9极化作用和电极反应(157)
6.9.1极化作用与极化曲线(157)
6.9.2去极化作用(158)
本章小结(159)
思考题(159)
习题(159)
第7章化学动力学基础(162)
7.1基本概念(162)
7.1.1化学反应速率(162)
7.1.2化学反应机理(163)
7.1.3质量作用定律(164)
7.2浓度对反应速率的影响(165)
7.2.1反应级数(165)
7.2.2零级反应的动力学方程及其特征(165)
7.2.3一级反应的动力学方程及其特征(166)
7.2.4二级反应动力学方程及其特征(168)
7.2.5反应级数的确定(169)
7.3几种典型的复杂反应(171)
7.3.1对峙反应(可逆反应)(171)
7.3.2平行反应(173)
7.3.3连串反应(连续反应)(174)
7.4温度对反应速率的影响(175)
7.4.1范特霍夫经验规则(176)
7.4.2阿仑尼乌斯公式(176)
7.4.3活化能(176)
7.5复合反应的速率方程(178)
7.5.1复合反应速率的近似处理方法(178)
7.5.2链反应(180)
7.6反应速率理论概述(182)
7.6.1碰撞理论(182)
7.6.2过渡状态理论(183)
7.7溶剂对反应速率的影响(186)
7.8催化作用(187)
7.8.1催化作用的基本特征(187)
7.8.2单相催化反应(188)
7.8.3多相催化反应(189)
7.9光化反应(189)
本章小结(190)
思考题(191)
习题(191)
第8章表面现象(194)
8.1表面现象概述(194)
8.1.1比表面吉布斯自由能与表面张力(194)
8.1.2表面张力的影响因素(195)
8.1.3研究表面现象的热力学准则(196)
8.2润湿与铺展(197)
8.2.1润湿作用(197)
8.2.2液体的铺展(198)
8.3高分散度对物理性质的影响(198)
8.3.1弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程(198)
8.3.2高分散度对蒸气压的影响(200)
8.3.3高分散度对溶解度的影响(201)
8.3.4高分散度对熔点的影响(201)
8.3.5亚稳态现象(201)
8.4溶液表面的吸附(202)
8.4.1溶液表面的吸附现象(202)
8.4.2吉布斯吸附等温式及其应用(202)
8.5表面活性剂(203)
8.5.1表面活性剂的分类(203)
8.5.2亲水-亲油平衡值(203)
8.5.3表面活性剂的作用(205)
8.6气-固表面上的吸附(208)
8.61物理吸附与化学吸附(208)
8.6.2气-固表面吸附等温线(209)
8.6.3弗罗因德立希经验式(209)
8.6.4单分子层吸附理论——朗格缪尔吸附等温式(210)
8.6.5多分子层吸附理论——BET吸附等温式(211)
8.7固-液界面上的吸附(212)
8.7.1分子吸附(212)
8.7.2离子吸附(213)
8.7.3固体吸附剂(213)
8.8粉体的性质(214)
8.8.1粉体的比表面积(214)
8.8.2粉体的微粒数(215)
8.8.3粉体的密度(215)
8.8.4粉体的空隙率(215)
8.8.5粉体的吸湿性(215)
88.6粉体的流动性(216)
阅读材料(216)
本章小结(218)
思考题(218)
习题(219)
第9章溶胶(220)
9.1胶体化学概述(220)
9.2分散系统的分类及其特征(221)
9.2.1分散系统的分类(221)
9.2.2溶胶的基本特征(222)
9.3溶胶的制备与净化(222)
9.3.1制备溶胶的途径与必要条件(222)
9.3.2分散法制备溶胶(222)
93.3凝聚法制备溶胶(223)
9.3.4均匀溶胶的制备(224)
9.3.5溶胶的净化(224)
9.4溶胶的光学性质(225)
9.4.1光的吸收、散射与反射(225)
9.4.2瑞利公式(225)
9.4.3溶胶的颜色(226)
9.4.4比浊分析法的基本原理(226)
9.4.5超显微镜法测定胶体粒子的大小(227)
9.5溶胶的动力学性质(227)
9.5.1布朗运动(227)
9.5.2扩散(228)
9.5.3沉降(228)
9.5.4沉降平衡(229)
9.5.5溶胶的渗透压(229)
9.6溶胶的电学性质(229)
9.6.1电动现象(229)
9.6.2溶胶粒子的带电原因(231)
9.6.3扩散双电层和溶胶的稳定性(231)
9.6.4胶团的结构(232)
9.65电泳的计算和测定(233)
97溶胶的稳定性和聚沉(234)
9.7.1溶胶的动力学稳定性和聚结不稳定性(234)
9.7.2电解质对溶胶的聚沉作用(235)
9.7.3其他因素对溶胶聚沉的影响(236)
本章小结(236)
思考题(237)
习题(237)
0章大分子溶液(239)
10.1大分子化合物的结构(239)
10.1.1大分子化合物的结构特点(239)
10..12大分子化合物的平均摩尔质量(240)
10.2大分子溶液概述(241)
10.2.1大分子溶液的基本性质(241)
10.2.2大分子溶液对溶胶的作用(242)
10.3大分子电解质溶液(243)
10.3.1大分子电解质概述(243)
10.3.2大分子电解质溶液的电学性质(244)
10.3.3大分子电解质溶液的稳定性(246)
10.3.4大分子电解质溶液的相互作用(246)
10.4大分子溶液的渗透压(246)
10.4.1大分子溶液的反常渗透压(246)
10.4.2渗透压测定大分子的平均摩尔质量(247)
10.4.3唐南膜平衡(247)
10.5大分子溶液的黏度(249)
10.5.1黏度的定义和表示方法(249)
10.5.2大分子溶液黏度概述(250)
10.5.3大分子电解质溶液的黏度(252)
10.5.4流变性简介(252)
10.6凝胶(254)
10.6.1凝胶的分类(254)
10.6.2凝胶的结构(254)
10.6.3胶凝作用和影响因素(255)
10.6.4干胶的溶胀和影响因素(255)
10.6.5离浆和触变(256)
本章小结(256)
思考题(257)
习题(257)
附录(258)
附录A国际单位制(SI)(258)
附录B一些物质的摩尔定压热容与温度的关系(101325Pa)(260)
附录C一些有机化合物的标准摩尔燃烧焓(298K)(260)
附录D一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能、标准摩尔熵
及标准摩尔定压热容(298K)(261)
参考文献(265)