物理化学简明教程 第二版
作者：邵谦，陈伟，杨静 主编
出版时间：2015年版
内容简介
《物理化学简明教程（第二版）》为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。《物理化学简明教程（第二版）》系统阐述了物理化学的基本原理和方法，共分9章，包括热力学基本原理、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、电化学、统计热力学初步、界面现象、化学动力学和胶体化学。本书注重基础和应用，从培养学生方法论和分析问题及解决问题的能力出发，在书中适时地引入科学史，在讲述过程及例题与习题中，尽量多地与工程技术、生产生活实际相结合，并适当引入一些学科前沿的内容。为便于学生掌握物理化学的相关原理，每章开始均附有内容提要和学习要求，书中选编了较多的例题，章后有思考题、概念题及习题，书后附有概念题及习题的简要答案。与本书配套的学习指导已出版，对每章后的各类题型均作了详细解答，并另外选编了各类经典题型及解答过程。本书可作为高等院校化工类、环境类、材料类、制药类、化学类等有关专业的教学用书，也可供其他相关专业使用，并可作为相关专业研究生及科研和工程技术人员的参考用书。
目录
绪论1
0.1物理化学及其研究内容1
0.2物理化学的作用2
0.3学习物理化学的方法3
0.4物理量的表示及运算4
第1章热力学基本原理7
1.1热力学基本概念8
1.1.1系统与环境8
1.1.2状态与状态函数9
1.1.3过程与途径10
1.1.4热力学平衡状态11
1.2热力学第一定律11
1.2.1热力学第一定律的文字表述11
1.2.2热和功12
1.2.3热力学第一定律的数学表达式12
1.3体积功的计算、可逆过程14
1.3.1不同过程的体积功14
1.3.2可逆过程15
1.4焓与热容17
1.4.1焓的定义17
1.4.2热容18
1.5热力学第一定律在单纯物理变化过程中的应用20
1.5.1热力学第一定律对理想气体的应用20
1.5.2热力学第一定律对实际气体的应用24
1.5.3热力学第一定律对相变过程的应用25
1.6热力学第一定律对化学反应的应用——热化学26
1.6.1热化学基本概念27
1.6.2化学反应焓变的计算30
1.7热力学第二定律的文字表述36
1.7.1自发过程的共同特征36
1.7.2热力学第二定律的文字表述37
1.8卡诺循环和卡诺定理38
1.8.1卡诺循环和卡诺热机38
1.8.2卡诺定理40
1.9熵函数41
1.9.1可逆过程的热温商和熵的定义41
1.9.2克劳修斯不等式——热力学第二定律的数学表达式42
1.9.3熵增原理43
1.9.4熵的物理意义44
1.10熵变的计算45
1.10.1简单状态变化(p、V、T变化)过程熵变的计算45
1.10.2相变化过程熵变的计算49
1.10.3热力学第三定律和化学反应的熵变51
1.11过程方向的判据53
1.11.1亥姆霍兹函数A53
1.11.2吉布斯函数G54
1.11.3过程方向的判据54
1.11.4ΔA和ΔG的计算55
1.12热力学函数关系式58
1.12.1定义式58
1.12.2热力学基本方程59
1.12.3热力学基本方程的派生公式59
1.12.4麦克斯韦关系式60
1.12.5关系式的应用60
1.13非平衡态热力学简介66
1.13.1非平衡态热力学基础67
1.13.2线性非平衡态热力学68
1.13.3非线性非平衡态热力学70
思考题72
概念题74
习题76
第2章多组分系统热力学80
2.1偏摩尔量81
2.1.1偏摩尔量的定义82
2.1.2偏摩尔量的集合公式83
2.1.3吉布斯杜亥姆方程84
2.2化学势85
2.2.1化学势的定义85
2.2.2化学势与压力、温度的关系86
2.2.3化学势判据及其应用举例87
2.3气体物质的化学势88
2.3.1理想气体的化学势89
2.3.2实际气体的化学势89
2.4理想液态混合物和理想稀溶液的化学势93
2.4.1拉乌尔定律和亨利定律93
2.4.2理想液态混合物的化学势96
2.4.3理想稀溶液的化学势99
2.5稀溶液的依数性101
2.5.1溶液的凝固点降低和沸点升高101
2.5.2溶液的渗透压106
2.6实际溶液中各组分的化学势108
2.6.1活度和活度系数108
2.6.2非理想液态混合物中各组分的化学势109
2.6.3非理想稀溶液中各组分的化学势110
2.6.4活度的测定110
思考题111
概念题111
习题113
第3章化学平衡115
3.1化学反应的方向和限度116
3.1.1化学反应的方向和平衡条件116
3.1.2化学反应的等温方程117
3.1.3标准平衡常数117
3.2平衡常数119
3.2.1理想气体反应的平衡常数119
3.2.2有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应的平衡常数121
3.2.3平衡常数的测定与计算122
3.2.4平衡组成的计算125
3.3温度对标准平衡常数的影响126
3.4其他因素对理想气体化学平衡的影响129
3.4.1压力对化学平衡的影响129
3.4.2惰性气体对化学平衡的影响130
3.4.3反应物的配比对化学平衡的影响131
3.5同时反应平衡组成的计算131
思考题133
概念题134
习题135
第4章相平衡138
4.1相律139
4.1.1几个基本概念139
4.1.2相律140
4.2单组分系统的相平衡142
4.2.1单组分系统的两相平衡142
4.2.2单组分系统的相图145
4.3两组分系统的气液平衡相图147
4.3.1完全互溶双液系147
4.3.2部分互溶双液系154
4.3.3完全不互溶双液系156
4.4两组分系统的固液平衡相图157
4.4.1具有简单低共熔混合物的系统157
4.4.2有化合物生成的固液系统160
4.4.3有固溶体生成的固液系统162
4.4.4双组分系统相图的共同特征165
思考题165
概念题166
习题167
第5章电化学171
5.1电解质溶液172
5.1.1离子的迁移172
5.1.2电解质溶液的电导176
5.1.3强电解质溶液理论简介183
5.2可逆电池和可逆电池热力学187
5.2.1可逆电池必须具备的条件187
5.2.2可逆电极的种类189
5.2.3可逆电池电动势的测定191
5.2.4可逆电池热力学192
5.3电极电势和电池电动势194
5.3.1电池电动势产生的机理194
5.3.2电极电势196
5.3.3电池类型及电池电动势的计算200
5.4原电池设计与电池电动势测定的应用203
5.4.1原电池的设计203
5.4.2电池电动势测定的应用206
5.5电解和极化211
5.5.1极化作用211
5.5.2电解时的电极反应214
5.6电化学的应用215
5.6.1金属的腐蚀与防护215
5.6.2化学电源219
思考题222
概念题224
习题225
第6章统计热力学初步228
6.1分子的运动形式和能级表达式229
6.1.1分子的运动形式与能级229
6.1.2各种运动形式的能级表达式230
6.2能级分布的微态数及系统的总微态数232
6.2.1能级分布与状态分布232
6.2.2能级分布微态数的计算233
6.2.3最概然分布与平衡分布234
6.3玻尔兹曼分布定律235
6.4粒子的配分函数237
6.4.1配分函数的析因子性质237
6.4.2能量零点的选择对配分函数q值的影响237
6.4.3各种运动的配分函数的计算238
6.5热力学函数与配分函数的关系240
6.5.1热力学能与配分函数的关系240
6.5.2系统的熵与配分函数的关系241
6.5.3其他热力学函数与配分函数的关系243
思考题244
概念题244
习题245
第7章界面现象246
7.1表面张力247
7.1.1液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数247
7.1.2表面热力学248
7.1.3影响表面张力的因素249
7.2润湿现象250
7.3弯曲液面的表面现象252
7.3.1弯曲液面的附加压力252
7.3.2曲率对蒸气压的影响——开尔文公式254
7.3.3亚稳态与新相的生成256
7.4气体在固体表面的吸附258
7.4.1气固吸附的一般概念258
7.4.2吸附等温式260
7.5溶液表面的吸附263
7.5.1溶液表面的吸附现象263
7.5.2吉布斯吸附等温式264
7.5.3表面活性剂及其应用264
思考题269
习题270
第8章化学动力学272
8.1化学反应的反应速率和速率方程273
8.1.1反应速率的表示法273
8.1.2反应速率的实验测定274
8.1.3基元反应和非基元反应275
8.1.4基元反应的速率方程——质量作用定律275
8.1.5反应级数与反应分子数275
8.1.6速率常数276
8.2速率方程的积分形式277
8.2.1零级反应277
8.2.2一级反应278
8.2.3二级反应279
8.2.4n级反应280
8.3速率方程的确定283
8.3.1微分法283
8.3.2积分法285
8.4温度对反应速率的影响和活化能286
8.4.1范特霍夫规则——k-T关系的近似经验式287
8.4.2阿伦尼乌斯方程——k-T关系的准确经验式287
8.4.3化学反应的活化能289
8.5典型复合反应291
8.5.1对峙反应291
8.5.2平行反应293
8.5.3连串反应295
8.6复合反应速率的近似处理方法296
8.6.1选取控制步骤法296
8.6.2稳态近似法297
8.6.3平衡态近似法298
8.7链反应298
8.7.1单链反应299
8.7.2支链反应与爆炸界限300
8.8基元反应速率理论301
8.8.1气体反应碰撞理论302
8.8.2过渡状态理论304
8.9几类特殊反应的动力学308
8.9.1溶液中反应308
8.9.2光化学反应309
8.9.3催化作用313
8.10现代化学动力学研究技术简介318
8.10.1交叉分子束技术318
8.10.2飞秒激光技术319
思考题319
概念题320
习题321
第9章胶体化学326
9.1引言326
9.2溶胶的制备与净化328
9.2.1溶胶的制备328
9.2.2溶胶的净化329
9.3溶胶的光学性质330
9.3.1丁铎尔效应330
9.3.2瑞利公式330
9.4溶胶的动力学性质331
9.4.1布朗运动331
9.4.2扩散332
9.4.3沉降和沉降平衡332
9.5溶胶的电学性质333
9.5.1电动现象333
9.5.2溶胶粒子带电的原因334
9.5.3胶粒的双电层理论335
9.5.4溶胶的胶团结构337
9.6溶胶的稳定与聚沉338
9.6.1溶胶稳定的原因338
9.6.2溶胶的聚沉338
9.7高分子溶液简介340
9.7.1高分子溶液的盐析作用340
9.7.2高分子溶液的黏度341
9.7.3高分子溶液的胶凝作用341
9.7.4高分子溶液的渗透压和唐南平衡341
思考题343
习题344
概念题和习题参考答案346
附录354
附录Ⅰ国际单位制(SI)354
附录Ⅱ希腊字母表355
附录Ⅲ一些物理和化学的基本常数356
附录Ⅳ常用的换算因子356
附录Ⅴ某些气体的范德华常数356
附录Ⅵ热力学数据表357
参考文献361
