物理化学（第三版）

　　《物理化学》是针对高等学校工科各专业（尤其是化工专业）编写的物理化学教材。在保留前两版精而明、结构严谨和文笔流畅等风格的同时，对某些概念、定律和现象引用了当代最新的观点，并融入了物理化学理论与应用的最新成果。内容包括：化学热力学基础、化学平衡、统计热力学基础、相平衡、电化学、界面现象与胶体、化学动力学和结构化学基础8章。《物理化学》可作为工、农、医等高等学校本、专科及高职、电大的物理化学教材，也可供有关专业师生及科技人员参考。与《物理化学》配套的、已出版的教学用书有：《物理化学学习指导》、《物理化学实验》、《简明结构化学教程》、《电化学方法应用》和《有机电合成导论》等。另有电子版《物理化学课件》及《工科物理化学试题库》可供使用。

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绪论1
01物理化学的内容和研究方法1
011物理化学的内容1
012物理化学的研究方法1
013物理化学课程的学习方法2
02物理化学的量和单位3
021量与量纲3
022量方程式和数值方程式4
023量在图和表中的表示方法4
第1章化学热力学基础6
11气体的性质6
111低压下气体的性质6
112实际气体的状态方程8
113通用压缩因子图9
114混合气体13
12热力学的基本概念14
121化学热力学的内容和特点14
122系统与环境15
123广度性质和强度性质16
124状态和状态函数16
125状态与过程17
13热力学第一定律18
131热力学能18
132热和功19
133热力学第一定律20
14焓与热容21
141焓21
142热容22
15热力学第一定律在物理变化中的应用25
151可逆过程25
152理想气体等温可逆过程29
153理想气体等温不可逆过程29
154理想气体绝热可逆过程30
155理想气体绝热不可逆过程32
156卡诺循环33
157节流膨胀过程35
158相变过程36
16热化学37
161反应的标准摩尔焓变37
162等压反应热与等容反应热的关系39
163标准生成焓41
164标准燃烧焓42
165平均键焓43
166反应焓变与温度的关系45
17热力学第二定律47
171热力学第二定律的文字表述47
172熵及热力学第二定律的数学表达式49
173熵的微观本质51
174非平衡态热力学51
18熵变的计算及自发性的判断53
181等温过程的熵变53
182非等温过程的熵变54
183绝热过程的熵变56
184相变化过程的熵变57
19热力学第三定律58
191热力学第三定律58
192标准熵58
193化学反应熵变的计算60
110亥姆霍兹函数和吉布斯函数61
1101亥姆霍兹函数和吉布斯函数61
1102重要的热力学函数关系式63
1103ΔA与ΔG的计算65
本章基本要求67
习题68
第2章化学平衡73
21偏摩尔量和化学势73
211偏摩尔量73
212化学势76
213化学势判据77
214理想气体的化学势79
22标准平衡常数80
221标准平衡常数80
222化学反应等温方程式81
223多相反应的化学平衡83
23有关化学平衡的计算84
231转化率与产率84
232利用平衡组成的数据计算标准平衡常数85
233利用ΔrHm(298K)和ΔrSm(298K)计算标准平衡常数86
234利用标准生成吉布斯函数计算标准平衡常数88
235由相关反应的热力学数据计算标准平衡常数89
236平衡组成的计算89
237同时反应系统的化学平衡90
24温度对化学平衡的影响92
241标准平衡常数与温度的关系92
242ΔrHm为常数时，不同温度下标准平衡常数的计算93
243ΔrHm为温度的函数时,不同温度下标准平衡常数的计算95
25各种因素对化学平衡的影响97
251浓度或分压对化学平衡的影响97
252总压对化学平衡的影响98
253惰性气体及原料配比对化学平衡的影响99
26实际气体系统的化学平衡101
261逸度和逸度因子101
262逸度和逸度因子的计算102
263实际气体的化学平衡103
本章基本要求105
习题105
第3章统计热力学基础109
31统计热力学的基本假定109
311统计热力学的内容和方法109
312统计系统的分类109
313统计热力学的基本假定110
32玻耳兹曼分布111
321能级分布和状态分布111
322微态数112
323最可几分布与平衡分布113
324玻耳兹曼分布与玻耳兹曼熵定理113
33微粒配分函数及其计算115
331微粒配分函数的析因子性质115
332平动配分函数116
333转动配分函数117
334振动配分函数119
335电子运动和核运动的配分函数120
34热力学函数与微粒配分函数的关系120
341热力学能与配分函数的关系120
342热容与微粒配分函数的关系121
343熵与微粒配分函数的关系122
344亥姆霍兹函数与微粒配分函数的关系123
345其他热力学函数与微粒配分函数的关系123
346能量零点的选择对微粒配分函数的影响124
347统计熵125
35理想气体反应的标准平衡常数127
351理想气体的标准摩尔吉布斯函数127
352理想气体的吉布斯自由能函数和焓函数128
353统计热力学方法计算标准平衡常数129
354标准平衡常数的统计表达式130
36系综方法131
361系综131
362正则系综132
363正则配分函数132
本章基本要求134
习题134
第4章相平衡136
41相律136
411相律136
412相律的推导138
42单组分系统的相平衡139
421单组分系统的相图139
422单组分两相平衡系统温度与压力的关系141
43稀溶液的性质143
431拉乌尔定律144
432亨利定律144
433拉乌尔定律和亨利定律的微观解释146
434沸点升高定律147
435凝固点降低定律148
436渗透压149
437分配定律150
44液态多组分系统中各组分的化学势151
441理想液态混合物中各组分的化学势151
442真实液态混合物中各组分的化学势151
443理想稀溶液中溶剂与溶质的化学势153
444真实溶液中溶剂与溶质的化学势154
445液相反应的标准平衡常数156
45二组分系统的气液相平衡157
451二组分理想液态混合物的气液相平衡158
452杠杆规则161
453二组分真实液态混合物的气液相平衡图162
454二组分部分互溶系统的气液平衡相图164
46二组分系统的液固相平衡167
461简单二组分凝聚系统的液固相平衡图167
462形成化合物的二组分凝聚系统的液固相平衡图171
47三组分系统相图简介172
471三组分系统相图的表示方法172
472三组分系统的液液相平衡图172
473三组分系统的液固相平衡图174
本章基本要求174
习题175
第5章电化学179
51电解与电迁移179
511电解质溶液的导电机理179
512法拉第电解定律180
513离子的电迁移现象182
52电导及电导测定的应用183
521电导和电导率183
522摩尔电导率184
523电导的测定和电导率的计算184
524摩尔电导率与浓度的关系185
525离子独立运动定律186
526电导测定的应用187
53强电解质溶液理论简介189
531强电解质的活度和活度因子189
532离子强度192
533强电解质溶液理论192
54电池194
541可逆电池与不可逆电池194
542电池表达式195
543电动势的测定196
544标准电池197
55可逆电池热力学197
551计算ΔrGm、ΔrHm和ΔrSm197
552电动势与各反应组分活度的关系199
56电极电势与标准电极电势199
561电池电动势的产生199
562电极电势和标准电极电势201
563各类电极204
57电池电动势的计算206
571电池电动势的计算206
572浓差电池207
58电动势测定的应用208
581判断氧化还原反应的方向208
582求算电解质的平均活度因子与平均活度208
583求氧化还原反应的标准平衡常数209
584求难溶盐的活度积209
585pH值的测定211
59电解与极化作用212
591电解与分解电压212
592电极的极化与超电势213
593超电势的测定215
594电解池和电池的极化曲线216
595电解时电极上的反应216
596电化学反应动力学简介217
510电化学的应用218
5101湿法电冶金与金属的电解精炼218
5102金属的电化学腐蚀与防腐218
5103化学电源220
5104水处理的电化学方法221
5105电合成222
本章基本要求223
习题223
第6章界面现象与胶体228
61气液界面现象228
611表面张力和比表面吉布斯函数228
612考虑相界面情况下的热力学公式230
613附加压力和弯曲液面的蒸气压230
614溶液表面的吸附现象233
615表面活性剂234
62气固界面现象235
621气固界面上的吸附235
622气固吸附理论236
63固液界面现象与液液界面现象239
631润湿与铺展239
632接触角240
633毛细现象241
634液液界面现象242
64胶体与其他分散系统243
641胶体的制备243
642胶体的基本性质244
643胶体的结构246
644溶胶的稳定性和聚沉248
645其他分散系统简介249
本章基本要求253
习题253
第7章化学动力学257
71反应速率和速率方程257
711化学动力学的内容257
712反应速率的表示方法258
713反应速率的测定方法260
714质量作用定律261
715速率方程263
72简单级数反应的动力学方程263
721零级反应264
722一级反应264
723二级反应266
724n级反应268
73速率方程的确定270
731确定速率方程的一般方法270
732尝试法270
733微分法271
734半衰期法272
74典型复合反应的动力学方程274
741平行反应274
742对行反应275
743连串反应276
75复合反应动力学处理中的近似方法277
751选取控制步骤法277
752稳态近似法278
753平衡态近似法278
76链反应动力学279
761链反应的动力学处理279
762支链反应与爆炸281
77温度对反应速率的影响282
771阿累尼乌斯方程282
772活化能286
773总活化能287
78反应速率理论289
781碰撞理论289
782势能面292
783经典过渡态理论294
784艾林方程的热力学表达式296
79溶液反应动力学297
791溶液反应动力学的特点297
792溶剂无明显影响的溶液反应298
793溶剂对反应动力学行为有影响的溶液反应299
710催化反应动力学300
7101催化反应的特点300
7102均相催化反应302
7103气固相催化反应302
711光化学反应动力学304
7111光化学反应的特点304
7112光化学定律305
7113光化学反应动力学306
7114光敏反应307
712微观反应动力学308
7121微观反应动力学与态态反应308
7122交叉分子束法308
本章基本要求309
习题310
第8章结构化学基础316
81微观粒子运动的特征316
811量子力学的实验基础316
812波粒二象性318
813不确定原理319
82量子力学的基本假定319
821算符及其运算规则319
822量子力学的基本假定321
83微观粒子的运动323
831一维势箱中单个微粒的平动323
832三维势箱中微粒的平动325
833双微粒刚性转子的转动327
834一维谐振子的振动328
84单电子原子的结构329
841氢原子与类氢原子的薛定谔方程329
842单电子原子的原子轨道和电子云332
843量子数的物理意义335
844电子的自旋与单电子原子的状态336
85多电子原子的结构336
851氦原子的薛定谔方程336
852斯莱特行列式和保里原理338
853基态原子核外电子的排布338
86H+2的结构339
861H+2的薛定谔方程339
862线性变分法原理340
863H+2薛定谔方程的解341
864积分Haa、Hab、Sab的意义342
865H+2的结构343
87分子轨道理论344
871分子轨道理论的要点344
872分子轨道的类型345
873双原子分子的结构和性质347
874休克尔分子轨道理论(HMO理论)348
88分子光谱351
881分子内部运动与分子光谱351
882双原子分子的转动光谱351
883分子的振动光谱352
884分子的电子光谱353
本章基本要求353
习题354
附录1中华人民共和国法定计量单位356
附录2元素的相对原子质量表（1997年）358
附录3基本物理常量360
附录4某些物质的临界参量361
附录5某些气体的摩尔等压热容与温度的关系362
附录6某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及
摩尔等压热容363
附录7某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓366
附录8某些物质的吉布斯自由能函数和焓函数367
习题答案369
参考文献377