物理化學(簡體書)

針對高等職業技術教育地化工類各專業人才培養的需要，《物理化學》重點闡述物理化學基本概念、基本理論及其在生產中有關應用。每章開始均設有學習目標，章末有閱讀材料、本章小結、思考題、習題，以強化理在論實際中的運用及課后訓練。《物理化學》內容共分9章：氣體的P－V－T關系及液化條件；熱力學第一定律；熱力學第二定律；相平衡；化學平衡及規律；電化學基礎；界面現象；化學動力學；膠體。
《物理化學》為高等工類及相關專業的物理化學教材，也可供其他從事化工類及相關專業人員參考。

本書常用的符號意義和單位
緒論
一、什么是物理化學
二、為什么學習物理化學
三、怎樣學習物理化學

第一章 氣體的pVT關系及液化條件
學習目標
第一節 低壓氣體的pVT關系
一、壓力、體積和溫度
二、低壓氣體的經驗定律
三、理想氣體狀態方程
四、低壓氣體的特點和理想氣體模型
五、低壓氣體pVT關系的處理方法
第二節 分壓定律和分體積定律
一、混合氣體的組成
二、分壓定律
三、分體積定律
四、氣體混合物的摩爾質量
第三節 中、高壓氣體的pVT關系
一、中、高壓氣體的特點
二、中、高壓氣體pVT關系的處理方法
第四節 氣體的臨界狀態及液化條件
一、氣體的pVm圖
二、氣體的臨界狀態及其液化條件
第五節 對應狀態原理及壓縮因子圖
一、對比參數與對應狀態原理
二、壓縮因子圖
閱讀材料超臨界流體
本章小結
思考題
習題

第二章 熱力學第一定律
學習目標
第一節 基本概念
一、系統和環境
二、系統的性質
三、狀態和狀態函數
四、熱力學平衡態
五、過程和途徑
第二節 熱力學第一定律
一、熱力學能
二、熱
三、功
四、熱力學第一定律
第三節 恒容熱與恒壓熱
一、恒容熱
二、焓
三、恒壓熱
第四節 變溫過程熱的計算
一、摩爾熱容
二、變溫過程熱的計算
三、理想氣體在單純pVT變化過程中ΔU和ΔH的計算
四、液、固體在單純pVT變化過程中ΔU和ΔH的計算
第五節 可逆過程和可逆體積功的計算
一、可逆過程
二、理想氣體的可逆絕熱過程方程
三、理想氣體可逆體積功的計算
第六節 相變熱的計算
一、相和相變
二、摩爾相變焓
三、相變熱的計算
第七節 化學反應熱的計算
一、基本概念
二、化學反應熱的計算
第八節 氣體的節流膨脹
一、焦耳湯姆生實驗
二、節流膨脹
閱讀材料化學熱力學的發展趨勢
本章小結
思考題
習題

第三章 熱力學第二定律
學習目標
第一節 熱力學第二定律
一、自然界中幾種過程的方向和限度
二、自發過程及其特征
三、熱力學第二定律的表達方式
第二節 熵和熵判據
一、熵的引出
二、熵判據
第三節 物理過程熵差的計算
一、ΔS環境的概念
二、ΔS計算的基本思路
三、單純pVT變化過程ΔS的計算
四、相變過程ΔS的計算
第四節 化學反應熵差的計算
一、熱力學第三定律
二、標準摩爾熵
三、化學反應熵差的計算
第五節 吉布斯函數和亥姆霍茲函數
一、吉布斯函數
二、亥姆霍茲函數
三、ΔG和ΔA的計算
第六節 熱力學函數的一些重要關系式
一、熱力學基本方程
二、對應系數關系式
三、麥克斯韋關系式
第七節 偏摩爾量和化學勢
一、偏摩爾量
二、化學勢
三、化學勢判據
第八節 氣體的化學勢及逸度
一、理想氣體的化學勢
二、真實氣體的化學勢和逸度
閱讀材料熱能的綜合利用與熱泵原理簡介
本章小結
思考題
習題

第四章 相平衡
學習目標
第一節 相律
一、相、組分及自由度
二、相律
第二節 單組分系統相圖
一、相圖的繪制
二、相圖分析
三、相圖的應用
第三節 單組分系統兩相平衡時壓力和溫度的關系
一、克拉貝龍方程
二、克勞修斯克拉貝龍方程
第四節 多組分系統分類及組成表示法
一、多組分單相系統的分類
二、多組分系統組成表示法
第五節 拉烏爾定律和亨利定律
一、拉烏爾定律
二、亨利定律
第六節 理想液態混合物
一、理想液態混合物的汽液平衡
二、二組分理想液態混合物的汽液平衡相圖
三、相圖的應用
四、理想液態混合物中各組分的化學勢
第七節 理想稀溶液
一、稀溶液中溶劑和溶質的化學勢
二、稀溶液的依數性
第八節 真實液態混合物與溶液
一、二組分真實液態混合物的汽液平衡相圖
二、真實液態混合物和溶液的化學勢及活度
第九節 二組分液態完全不互溶系統的汽液平衡
一、二組分液態完全不互溶系統的特點
二、水蒸氣蒸餾
三、二組分液態完全不互溶系統的汽液平衡相圖
第十節 分配定律和萃取
一、分配定律
二、萃取
第十一節 二組分液態部分互溶系統的液液平衡相圖
一、共軛溶液
二、二組分液態部分互溶系統的液液平衡相圖
三、相圖的應用
第十二節 二組分系統固液平衡相圖
一、具有簡單低共熔點系統的相圖
二、二組分固態完全互溶系統的固液平衡相圖
閱讀材料反滲透及膜技術簡介
本章小結
思考題
習題

第五章 化學平衡及其規律
學習目標
第一節 化學反應的平衡條件
一、摩爾反應吉布斯函數
二、化學反應的平衡條件
第二節 等溫方程及標準平衡常數
一、理想氣體化學反應的等溫方程
二、理想氣體化學反應的標準平衡常數
三、理想氣體化學反應的K與Kp、Ky、Kn、Kc的關系
四、有純態凝聚相參加的理想氣體反應
第三節 平衡常數的測定及應用
一、平衡常數測定的一般方法
二、平衡常數的應用
第四節 標準摩爾反應吉布斯函數的計算
一、由ΔfGm計算ΔrGm
二、由ΔfHm和Sm計算ΔrGm
三、由K計算ΔrGm
第五節 溫度對化學平衡的影響
一、等壓方程式
二、ΔrHm為定值時等壓方程式的積分式
三、ΔrHm為溫度的函數時等壓方程的積分式
第六節 壓力及惰性氣體等對化學平衡的影響
一、總壓力對理想氣體反應平衡轉化率的影響
二、恒溫恒壓下惰性氣體對平衡轉化率的影響
三、反應物配比對平衡轉化率的影響
第七節 真實反應的化學平衡
一、真實氣體反應的化學平衡
二、真實液相中反應的化學平衡
閱讀材料乙酸乙酯生產條件的分析
本章小結
思考題
習題

第六章 電化學基礎
學習目標
第一節 電解質溶液的導電機理
一、電解質溶液的導電機理
二、法拉第定律
三、電流效率
第二節 電解質溶液的電導率和摩爾電導率
一、電導
二、電導率
三、摩爾電導率
四、摩爾電導率與濃度的關系
五、離子獨立運動定律
第三節 電導測定的應用
一、計算電導率和摩爾電導率
二、求弱電解質的電離度
三、檢驗水的純度
四、求微溶鹽的溶解度
五、電導滴定
第四節 電解質溶液的平均活度和平均活度系數
一、電解質溶液的活度和活度系數
二、離子的平均活度和平均活度系數
第五節 可逆電池
一、原電池
二、原電池的表示方法
三、可逆電池
第六節 能斯特方程
一、E與ΔrGm的關系
二、E與K的關系
三、能斯特方程
四、電極電勢和標準電極電勢
第七節 電極的種類
一、第一類電極
二、第二類電極
三、第三類電極
第八節 原電池的設計
一、設計思路
二、設計方法
第九節 電池電動勢的測定
一、原電池電動勢的測定
二、韋斯頓標準電池
三、電池電動勢測定的應用
第十節 濃差電池和液體接界電勢
一、濃差電池
二、液體接界電勢
第十一節 分解電壓
一、分解電壓
二、分解電壓的計算
第十二節 極化作用
一、電極的極化
二、極化曲線
三、電解池和原電池極化曲線的差別
第十三節 電解時的電極反應
一、陰極反應
二、陽極反應
第四節 金屬的電化學腐蝕及防護
一、金屬的電化學腐蝕
二、金屬的防護
第五節 化學電源
一、鋅錳電池
二、鉛蓄電池
三、銀鋅電池
四、燃料電池
閱讀材料化學傳感器
本章小結
思考題
習題

第七章 界面現象
學習目標
第一節 表面張力
一、液體的表面張力
二、比表面吉布斯函數
三、界面熱力學公式
第二節 潤濕現象
一、潤濕
二、接觸角及楊氏方程
三、彎曲液面的附加壓力
第三節 分散度對物質性質的影響
一、比表面
二、分散度與蒸氣壓的關系
三、亞穩狀態和新相生成
第四節 吸附現象
一、吸附的概念
二、固體表面對氣體分子的吸附
三、溶液表面的吸附
第五節 表面活性劑
一、表面活性劑的結構
二、表面活性劑的分類
三、表面活性劑的性能
四、表面活性劑的應用
第六節 乳狀液
一、乳狀液的定義及分類
二、乳狀液的物理性質
三、乳狀液的形成和破壞
四、乳狀液的應用
閱讀材料微乳狀液
本章小結
思考題
習題

第八章 化學動力學
學習目標
第一節 化學反應速率
一、反應速率的定義
二、反應速率的圖解表示
三、基元反應和復合反應
四、基元反應的速率方程質量作用定律
五、反應級數
六、反應速率常數
第二節 具有簡單級數的化學反應
一、一級反應
二、二級反應
第三節 溫度對反應速率的影響
一、范特霍夫規則
二、阿倫尼烏斯方程
三、活化能
第四節 對峙反應
第五節 平行反應
第六節 連串反應
第七節 鏈反應
一、鏈反應的基本步驟
二、鏈反應的分類
三、支鏈反應與爆炸界限
第八節 催化反應
第九節 多相催化反應
一、氣固相催化反應的一般機理
二、只有一種反應物的表面反應為控制步驟的氣固相催化反應的速率方程
閱讀材料酶催化反應簡介
本章小結
思考題
習題

第九章 膠體
學習目標
第一節 分散系統分類
一、分子分散系統
二、粗分散系統
三、膠體分散系統
第二節 膠體的動力性質
一、布朗運動
二、擴散
三、沉降平衡
第三節 膠體的電學性質
一、電泳
二、膠體粒子帶電的原因
三、膠體粒子的結構
四、熱力學電勢和電動電勢
第四節 膠體的聚沉
一、電解質的聚沉作用
二、正負膠體的相互聚沉
三、高分子化合物的聚沉作用
閱讀材料微膠囊
本章小結
思考題
習題

附錄
附錄一 某些氣體的范德華常數
附錄二 某些物質的臨界參數
附錄三 某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關系
附錄四 某些物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成吉布斯函數、標準摩爾熵及摩爾定壓熱容
附錄五 某些有機化合物的標準摩爾燃燒焓
附錄六 一些電極的標準電極電勢
參考文獻