物理化学(第3版)
作者: 万洪文,詹正坤,原弘,范楼珍
出版时间:2022-03-07
出版社:高等教育出版社
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040578522
- 3版
- 417242
- 46250742-7
- 平装
- 16开
- 2022-03-07
- 720
- 468
- 理学
- 化学
- 化学类
- 中职 五年制高职 本科 高职 高职本科(应用型本科)
本书为面向21世纪课程教材,入选了普通高等教育“十一五”国家级规划教材、“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。本次修订保持了原版基本框架结构不变,调整了部分内容以增强适用性,将物理化学基本规律的原始研究文献等内容放入书中二维码中,请读者扫码获取。全书共分六篇12章,包括第一篇化学热力学,第二篇统计热力学基础,第三篇化学动力学,第四篇电化学,第五篇胶体及界面化学,第六篇光化学与光电化学。
本书可供高等师范院校物理化学课程教学使用,也可供高等学校相关专业教学参考。
前辅文
第一篇 化学热力学
第1章 热力学第一定律
第 1节 热力学基本概念
1.1.1 系统与系统的性质
1.1.2 系统的状态
1.1.3 状态函数
1.1.4 过程与途径
1.1.5 热与功
1.1.6 体积功的计算
练习
第2节 热力学第一定律
1.2.1 热力学能
1.2.2 热力学第一定律
1.2.3 焓
1.2.4 热容
练习
第3节 气体系统中的应用
1.3.1 理想气体
1.3.2 理想气体的等温过程
1.3.3 理想气体的绝热过程
1.3.4 Carnot循环
1.3.5 实际气体
练习
第4节 化学反应系统中的应用
1.4.1 标准摩尔反应焓
1.4.2 焓的规定值
1.4.3 标准摩尔反应焓的计算
1.4.4 等温化学反应
1.4.5 非等温化学反应
1.4.6 相变过程
练习
练习题
第2章 热力学第二定律
第1节 Clausius不等式与熵
2.1.1 实际过程都是热力学不可逆过程
2.1.2 热力学第二定律的典型表述
2.1.3 Carnot原理
2.1.4 状态函数——熵
2.1.5 熵增原理
2.1.6 熵流与熵产生
练习
第2节 熵变的计算与应用
2.2.1 等温可逆过程熵变的计算
2.2.2 变温可逆过程熵变的计算
2.2.3 不可逆过程熵变计算举例
2.2.4 规定熵
练习
第3节 自由能函数与自由能判据
2.3.1 Gibbs自由能与过程性质的判据
2.3.2 Helmholtz自由能与过程性质的判据
2.3.3 系统两状态间自发方向(自发性)和作功能力
2.3.4 系统两状态间自发方向(自发性)与限度的判据
2.3.5 两类判据的关系
练习
第4节 热力学函数间的关系
2.4.1 热力学基本方程
2.4.2 特征偏微商和Maxwell关系式
2.4.3 应用举例
练习
第5节 自由能函数改变值的计算及应用
2.5.1 基本计算公式
2.5.2 等温简单状态变化过程
2.5.3 相变过程
2.5.4 等温等压下的化学反应
练习
练习题
第3章 多组分系统热力学
第1节 偏摩尔量与化学势
3.1.1 组成标度
3.1.2 偏摩尔量
3.1.3 化学势
3.1.4 化学势判据
3.1.5 化学势与温度、压力的关系
练习
第2节 气体混合物热力学
3.2.1 理想气体系统
3.2.2 纯实际气体系统
3.2.3 逸度因子及其求法
3.2.4 实际气体混合物
练习
第3节 液体混合物热力学
3.3.1 纯液体的蒸气压与化学势
3.3.2 蒸气压与组成的关系
3.3.3 理想液体混合物
3.3.4 实际液体混合物
练习
第4节 稀溶液热力学
3.4.1 理想稀溶液
3.4.2 实际溶液
3.4.3 稀溶液的依数性
练习
练习题
第4章 多相平衡系统热力学
第1节 多组分多相平衡
4.1.1 描述相平衡系统状态的独立变量
4.1.2 相律及应用
4.1.3 相图概述
练习
第2节 单组分多相平衡系统
4.2.1 一般讨论
4.2.2 两相平衡时温度与压力的关系
4.2.3 单组分相平衡系统举例
*4.2.4 连续相变
练习
第3节 两组分气-液平衡系统
4.3.1 两组分多相平衡系统的一般讨论
4.3.2 两组分两相平衡系统温度、压力与组成的关系
4.3.3 理想液体混合物的相图
4.3.4 实际液体混合物的相图
4.3.5 不完全互溶双液系统的相图
练习
第4节 两组分液-固系统相图
4.4.1 形成简单低共熔混合物的液-固系统相图
4.4.2 形成固态溶液的液-固系统相图
4.4.3 水盐系统相图
4.4.4 复杂相图
练习
第5节 三组分系统的相平衡
4.5.1 三组分系统的组成表示法
4.5.2 三组分盐水系统相图
4.5.3 三液系统相图
练习
练习题
第5章 化学反应系统热力学
第1节 摩尔反应Gibbs自由能的计算
5.1.1 Gibbs自由能的规定值
5.1.2 标准摩尔反应Gibbs自由能(298.15 K)的计算
5.1.3 标准摩尔反应Gibbs自由能与温度的关系
练习
第2节 化学反应的自发方向和限度
5.2.1 化学反应Gibbs自由能和反应的亲和势A
5.2.2 化学反应过程中Gibbs自由能变化
5.2.3 化学反应等温方程
5.2.4 化学反应的不可逆程度
练习
第3节 化学反应标准平衡常数
5.3.1 气体反应的平衡常数
5.3.2 液相混合物与溶液中反应的平衡常数
5.3.3 多相反应的平衡常数
练习
第4节 各种因素对化学反应平衡的影响
5.4.1 温度对平衡的影响
5.4.2 系统压力对平衡的影响
5.4.3 组成对平衡的影响
5.4.4 应用示例
练习
第5节 对化学反应平衡的讨论
*5.5.1 平衡的稳定性
5.5.2 多个化学反应共存系统中的化学平衡
*第6节 非平衡态热力学
5.6.1 非平衡系统的局域平衡假定
5.6.2 Onsager倒易关系与最小熵产生原理
练习
练习题
第二篇 统计热力学基础
第6章 统计热力学基础
第1节 统计热力学基础知识
6.1.1 统计系统分类及系统状态
*6.1.2 统计方法预备知识
练习
第2节 微观粒子运动状态的量子力学描述
6.2.1 经典物理学遇到的困难
6.2.2 波粒二象性
6.2.3 Schrdinger方程
6.2.4 平动子
6.2.5 刚性转子
6.2.6 谐振子
6.2.7 电子能级
6.2.8 原子核能级
6.2.9 分子能级
6.2.10 能级跃迁与光谱
练习
第3节 能级分布及微观状态数
6.3.1 构型与微观状态数
6.3.2 隔离系统能级分布
练习
第4节 Boltzmann分布
6.4.1 Boltzmann分布
6.4.2 Boltzmann分布定律的简单应用
练习
*第5节 量子统计简介
第6节 近独立子系统配分函数
6.6.1 粒子配分函数
6.6.2 分子配分函数
6.6.3 平动子配分函数
6.6.4 转动子配分函数
6.6.5 谐振子配分函数
6.6.6 电子配分函数
6.6.7 核配分函数
6.6.8 分子各运动模式的能级和配分函数的关系
练习
第7节 热力学函数与配分函数的关系
6.7.1 热力学能
6.7.2 通过热力学能确定未定乘子β
6.7.3 统计熵
6.7.4 熵的统计解释
6.7.5 残余熵
练习
第8节 平衡系综配分函数及热力学函数
6.8.1 系综分类
6.8.2 正则系综统计分布函数
6.8.3 独立子系综配分函数Q与粒子配分函数q的关系
6.8.4 热力学函数与正则系综配分函数的关系
练习
第9节 晶体的摩尔热容问题
6.9.1 原子晶体的配分函数
6.9.2 晶体的摩尔热容问题
练习题
第三篇 化学动力学
第7章 基元反应动力学
第1节 基本概念
7.1.1 化学反应速率
7.1.2 化学反应速率方程
7.1.3 基元反应
练习
第2节 基元反应动力学规律
7.2.1 浓度与反应速率
7.2.2 反应速率方程
7.2.3 温度与反应速率——Arrhenius定律
7.2.4 Arrhenius活化能
7.2.5 微观可逆性原理
练习
第3节 反应历程
7.3.1 “反应历程”的含义
7.3.2 平行反应
7.3.3 对峙反应
7.3.4 连续反应
7.3.5 反应历程的近似处理方法
7.3.6 推测反应历程
练习
第4节 气相反应的简单碰撞理论
7.4.1 双分子反应的简单碰撞理论
7.4.2 对理论的分析与检验
7.4.3 单分子反应理论
练习
第5节 过渡状态理论
7.5.1 势能面
7.5.2 气相反应过渡状态理论
7.5.3 对理论的进一步讨论
*7.5.4 分子反应动态学简介
练习
练习题
第8章 复杂反应动力学
第1节 唯象动力学
8.1.1 经验速率方程
8.1.2 动力学实验中物理性质的应用
8.1.3 浓度对总反应速率的影响——实验安排
8.1.4 浓度对总反应速率的影响——数据处理
8.1.5 温度对总反应速率的影响
*8.1.6 快速反应动力学测试方法
练习
第2节 溶液中的反应
8.2.1 碰撞理论应用于溶液反应
8.2.2 过渡状态理论应用于溶液反应
第3节 链反应
8.3.1 链反应的表观特征
8.3.2 链反应的基本步骤
8.3.3 直链反应及其动力学特征
8.3.4 支链反应与爆炸
练习
第4节 催化反应
8.4.1 催化作用介绍
8.4.2 均相催化反应
8.4.3 酶催化反应
8.4.4 气-固相催化反应
练习
练习题
第四篇 电 化 学
第9章 电化学基础
第1节 电解质溶液的电导
9.1.1 离子的电迁移与迁移数
9.1.2 电导、电导率
9.1.3 摩尔电导率
9.1.4 离子独立运动定律
9.1.5 电导的测定及应用
练习
第2节 活度和活度因子
9.2.1 离子平均活度a±与离子平均活度因子γ±
9.2.2 Debye-Hückel离子互吸理论和极限公式
9.2.3 其他电解质溶液理论简介
练习
第3节 可逆电池热力学
9.3.1 可逆电池
9.3.2 可逆电极
9.3.3 电池与电池反应
9.3.4 可逆电池电动势及其产生机理
9.3.5 Nernst公式
9.3.6 电动势与热力学函数的关系
练习
第4节 电极电势与电池电动势的计算
9.4.1 电极电势
9.4.2 电池电动势的计算
9.4.3 浓差电池电动势的计算
9.4.4 液体接界电势
练习
第5节 电动势测定及应用
9.5.1 电动势的测定方法
9.5.2 化学反应热力学性质的测定
9.5.3 pH的测定
练习
练习题
第10章 应用电化学
第1节 实际电极过程
10.1.1 极化与超电势
10.1.2 浓差极化
10.1.3 电化学极化
练习
第2节 实际电解过程
10.2.1 电解时电极上的反应
10.2.2 电沉积 、电解冶炼
*10.2.3 无机电合成
*10.2.4 有机电合成
练习
第3节 电化学腐蚀与防护
10.3.1 电化学腐蚀原理
10.3.2 金属的稳定性
10.3.3 材料的表面处理
10.3.4 电化学保护
练习
第4节 化学电源
10.4.1 化学电源的特点
10.4.2 一次电池
10.4.3 二次电池
10.4.4 燃料电池
练习题
第五篇 胶体及界面化学
第11章 胶体及界面化学
第1节 界面现象及界面自由能
11.1.1 界面自由能
11.1.2 界(表)面效应
11.1.3 弯曲液体表面的附加压力
11.1.4 弯曲液体表面上的蒸气压
11.1.5 润湿作用
练习
第2节 溶液的界(表)面吸附
11.2.1 溶液的界(表)面吸附
11.2.2 Gibbs吸附公式
11.2.3 表面活性物质的基本性质
练习
第3节 固体表面吸附
11.3.1 物理吸附与化学吸附
11.3.2 Langmuir吸附等温式
11.3.3 BET吸附等温式
11.3.4 吸附热及其他形式的吸附等温方程
*11.3.5 界面吸附通用等温式
练习
第4节 胶体性质和结构
11.4.1 胶体分散系统
11.4.2 电动现象和双电层结构
11.4.3 胶体的结构
11.4.4 溶胶的稳定性和聚沉现象
11.4.5 溶胶的光学及动力性质
练习
第 5节 大分子化合物性质与大分子化合物溶液
11.5.1 平均分子量
11.5.2 大分子化合物溶液的渗透压
11.5.3 大分子化合物溶液的黏度
11.5.4 盐析和胶凝
练习
练习题
第六篇 光化学与光电化学
第12章 光化学和光电化学
第1节 光化学基本原理与基本过程
12.1.1 光化学基本概念与基本定律
12.1.2 光物理过程与初级光化学过程
12.1.3 光化学反应动力学与光稳态
第2节 大气光化学
12.2.1 温室效应
12.2.2 对流层外大气中的光化学反应
12.2.3 光化学烟雾
第3节 半导体光化学与光电化学
12.3.1 半导体材料的能级结构与光学性质
12.3.2 半导体材料的光化学及光催化应用
12.3.3 半导体材料的光电化学及光电能量转换应用
第4节 生物光化学
12.4.1 光合作用及人工模拟
12.4.2 生物发光
12.4.3 紫外光对生物体的影响
12.4.4 光动力效应及应用
练习题
附录
附录一 未定乘子法求条件极值
附录二 国际单位制
附录三 某些物质的ΔfH〖XC5BZ色.TIF〗m、ΔfG〖XC5BZ色.TIF〗m、S〖XC5BZ色.TIF〗m及C〖XC5BZ色.TIF〗p,m(p〖XC5BZ色.TIF〗,298.15 K)
附录四 标准电极电势表
附录五 一些物质的自由能函数-[G〖XC5BZ色.TIF〗m(T)-H〖XC5BZ色.TIF〗m(0 K)]/T和ΔH〖XC5BZ色.TIF〗m(0 K)
主要参考书目