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绪论1

一、物理化学的任务和内容1

二、物理化学在化学和医药学中的地位与应用1

三、物理化学的学习方法2

第一章 热力学第一定律4

第一节 热力学基本概念5

一、系统与环境5

二、状态与状态函数5

三、系统的性质6

四、热力学平衡态6

五、过程与途径7

第二节 热力学第一定律7

一、能量守恒与热力学第一定律7

二、热和功8

三、热力学能8

四、热力学第一定律的数学表达式9

第三节 体积功的计算与可逆过程9

一、体积功9

二、不同过程的体积功10

三、可逆过程12

第四节 焓与热容14

一、焓14

二、热容16

第五节 热力学第一定律的应用18

一、热力学第一定律对理想气体的应用18

二、热力学第一定律对实际气体的应用24

第六节 热化学25

一、化学反应的热效应25

二、反应进度27

三、热化学方程式28

第七节 化学反应热的计算28

一、Hess定律29

二、化学反应热的计算29

三、反应热与温度的关系33

第二章 热力学第二定律40

第一节 自发过程40

一、自发过程40

二、自发过程的特征41

第二节 热力学第二定律的表述41

第三节 Carnot循环与Carnot定理41

一、Carnot循环42

二、Carnot定理43

第四节 熵44

一、可逆过程的热温商与熵变44

二、不可逆过程的热温商与熵变45

三、热力学第二定律数学表达式—Clausius不等式46

四、熵增加原理46

第五节 熵变的计算47

一、环境熵变的计算47

二、系统熵变的计算47

第六节 熵的物理意义50

第七节 热力学第三定律及规定熵51

一、热力学第三定律51

二、规定熵51

三、化学反应的熵变51

第八节 Helmholtz自由能和Gibbs自由能52

一、热力学第一定律、第二定律联合表达式52

二、Helmholtz自由能52

三、Gibbs自由能52

四、自发过程方向和限度的判据53

第九节 △G的计算54

一、理想气体简单状态变化过程54

二、相变过程54

三、化学反应过程55

第十节 热力学函数间的关系式55

一、热力学基本关系式55

二、Maxwell关系式56

三、△G与温度的关系一Gibbs-Helmholtz方程57

第三章 多组分系统热力学62

第一节 多组分系统和组成表示法62

第二节 偏摩尔量64

一、偏摩尔量的定义64

二、偏摩尔量的集合公式65

三、Gibbs-Duhem公式66

第三节 化学势67

一、化学势的定义67

二、广义化学势和组成变化系统的热力学基本公式67

三、温度、压强对化学势的影响68

四、化学势判据及其应用69

第四节 稀溶液中的两个经验定律70

一、拉乌尔定律70

二、亨利定律71

第五节 气体混合物中各组分的化学势72

一、理想气体72

二、真实气体73

第六节 液态混合物、稀溶液、真实溶液中组分的化学势73

一、液态混合物中组分的化学势73

二、理想稀溶液中各组分的化学势74

三、真实溶液中各组分的化学势75

第四章 化学平衡80

第一节 化学反应的方向和平衡条件80

第二节 化学反应恒温方程式和平衡常数81

一、理想气体反应的恒温方程式81

二、标准平衡常数的导出82

第三节 平衡常数的表示式84

一、气相反应的平衡常数84

二、真实气体的平衡常数85

三、液相反应的平衡常数85

四、复相反应的平衡常数87

第四节 平衡常数的测定及其相关计算88

一、平衡常数的测定88

二、平衡组成的计算88

第五节 标准摩尔反应Gibbs能变及化合物的标准生成Gibbs能89

一、标准反应Gibbs能变△rG？m的应用89

二、标准反应Gibbs能变的计算91

第六节 温度对标准平衡常数的影响92

一、△rH？m不随温度变化时K？的计算92

二、△rH？m随温度变化时K？的计算93

第七节 其他因素对化学平衡的影响95

一、压强对理想气体反应平衡的影响95

二、压强对凝聚相反应平衡的影响96

三、惰性组分对化学平衡的影响96

四、反应配比对化学平衡的影响97

第八节 反应的耦合98

第五章 相平衡102

第一节 相律103

一、相和相数103

二、物种数与独立组分数103

三、自由度104

四、相律105

第二节 单组分系统106

一、单组分系统的相图107

二、克劳修斯-克拉珀龙方程110

第三节 完全互溶双液系统113

一、理想的完全互溶双液系统113

二、非理想的完全互溶双液系统117

三、蒸馏和精馏120

第四节 部分互溶双液系统123

第五节 完全不互溶双液系统125

第六节 二组分系统的固-液平衡相图126

一、具有简单低共熔系统的相图126

二、形成化合物的相图130

三、形成固溶体的相图131

第七节 三组分系统相图133

一、三组分系统组成的表示法134

二、部分互溶三液体系统的相图135

三、三组分盐水系统的相图137

第六章 电化学142

第一节 电化学基本概念142

一、原电池与电解池142

二、Faraday电解定律144

三、离子迁移数144

第二节 电解质溶液的电导146

一、电解质溶液的电导146

二、电导率、摩尔电导率与浓度的关系147

三、离子独立运动定律149

第三节 电解质溶液电导的测定及其应用150

一、电解质溶液电导的测定150

二、电导测定的应用151

第四节 强电解质溶液中电解质的活度及活度系数153

一、溶液中离子的平均活度及平均活度系数153

二、离子强度155

三、Debye-Hückel极限公式156

第五节 可逆电池及其电动势的测定157

一、可逆电池157

二、电池电动势的测定160

第六节 电池电动势和电极电势161

一、电池电动势的构成161

二、电极电势163

三、Nernst方程164

第七节 可逆电池热力学165

一、电池反应的△rSm和△rHm165

二、电池可逆放电时的热效应166

第八节 浓差电池167

一、单液浓差电池167

二、双液浓差电池167

第九节 电极电势和电动势的应用168

一、判断化学反应方向168

二、求化学反应的平衡常数169

三、求难溶盐的活度积169

四、测定溶液的pH170

五、测定离子的平均活度系数γ±170

第十节 电极的极化和超电势171

一、分解电压171

二、电极的极化和超电势172

第七章 化学动力学177

第一节 反应速率的表示方法及测定178

一、化学反应速率的表示方法178

二、化学反应速率的测定179

第二节 基本概念179

一、基元反应与总包反应179

二、反应分子数180

三、质量作用定律180

四、反应级数180

第三节 简单级数反应181

一、一级反应181

二、二级反应185

三、零级反应186

四、简单级数反应的速率方程比较186

五、反应级数的测定187

第四节 典型的复杂反应189

一、对峙反应189

二、平行反应190

三、连续反应191

四、链反应192

第五节 温度对反应速率的影响194

一、van't Hoff经验规则194

二、Arrhenius经验公式194

三、活化能195

四、药物贮存期的预测197

第六节 反应速率理论简介197

一、碰撞理论198

二、过渡态理论200

第七节 光化学反应202

一、光化学反应特点203

二、光化学定律203

三、量子效率204

四、光对药物稳定性的影响204

第八节 影响溶液中化学反应速率的因素205

一、溶剂极性的影响206

二、溶剂化的影响206

三、溶剂介电常数的影响207

四、离子强度的影响207

第九节 催化作用208

一、催化剂的基本特征208

二、酸碱催化209

三、酶催化212

第八章 表面现象217

第一节 表面张力与表面Gibbs能217

一、分散度217

二、表面Gibbs能和表面张力218

三、表面的热力学基本关系式221

第二节 弯曲表面的性质222

一、弯曲表面的附加压力222

二、曲面的蒸气压224

三、亚稳状态与新相的形成227

第三节 铺展与润湿228

一、液体的铺展228

二、固体表面的润湿230

第四节 溶液表面的吸附231

一、溶液的表面张力和浓度之间的关系231

二、溶液表面的吸附和Gibbs吸附恒温式232

三、表面活性剂在溶液表面的定向排列233

第五节 表面活性剂235

一、表面活性剂的分类235

二、表面活性剂的HLB值236

三、胶束的形成及其性质238

四、表面活性剂的几种重要作用239

第六节 固体表面的吸附241

一、物理吸附与化学吸附241

二、吸附曲线242

三、Freundlich吸附等温式243

四、单分子层吸附理论与Langmuir吸附等温式243

五、多分子层吸附理论与BET公式245

第九章 胶体分散系统250

第一节 分散系统的分类和溶胶的基本特征251

一、分散系统的分类251

二、溶胶的基本特征251

第二节 溶胶的制备和净化252

一、溶胶的制备252

二、溶胶的净化253

三、纳米粒子及制备方法254

第三节 溶胶的动力性质255

一、布朗运动255

二、扩散与渗透压256

三、沉降与沉降平衡257

第四节 溶胶的光学性质258

一、丁铎尔效应258

二、瑞利散射公式258

三、溶胶的颜色259

四、超显微镜260

第五节 溶胶的电学性质260

一、电动现象260

二、溶胶粒子带电原因262

三、双电层理论263

四、溶胶的胶团结构265

五、电泳的测定265

第六节 溶胶的稳定性和聚沉作用266

一、溶胶的稳定性266

二、溶胶的聚沉266

第七节 高分子化合物的结构特点及其溶液的性质269

一、高分子化合物的结构特点269

二、高分子溶液的形成与性质270

第八节 高分子溶液的流变性271

一、牛顿流体与黏度271

二、流变曲线273

第九节 高分子化合物平均摩尔质量及其测定274

一、高分子化合物平均摩尔质量的表示方法274

二、高分子化合物摩尔质量的测定276

第十节 高分子电解质溶液277

一、高分子电解质的分类277

二、高分子电解质溶液的特性278

第十一节 凝胶282

一、凝胶的分类282

二、凝胶的制备282

三、凝胶的性质283

附录286

附录Ⅰ 某些气体的摩尔恒压热容与温度关系286

附录Ⅱ 某些物质的热化学数据表287

附录Ⅲ 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓292

习题参考答案293

参考文献298