第1章 导言
1.1 物理化学的基本内容
1.2 物理化学的研究方法
1.3 物理量和单位
第2章 热力学第一定律?热化学
2.1 概述
2.1.1 热力学的内容和方法
2.1.2 几个基本概念
2.2 热力学第一定律
2.2.1 能量守恒和转化定律
2.2.2 热力学能
2.2.3 功和热
2.2.4 热力学第一定律的数学表示式
2.3 焓
2.4 热容
2.5 热力学第一定律对理想气体的应用
2.5.1 理想气体的热力学能和焓——— 焦耳盖吕萨克实验
2.5.2 理想气体Cp和CV 之差
2.5.3 理想气体绝热过程的体积功——— 过程方程
2.6 实际气体的热力学——— 节流膨胀
2.6.1 焦耳汤姆孙实验
2.6.2 气体液化
2.7 化学反应热效应
2.7.1 反应进度
2.7.2 化学反应热效应的意义及表示法
2.7.3 热效应的种类
2.7.4 等压热效应Qp与等容热效应QV 的关系
2.8 盖斯定律
2.9 热效应的计算
2.9.1 利用热化学方程式计算反应的热效应
2.9.2 从物质的生成焓计算反应的热效应
2.9.3 从物质的燃烧焓计算反应的热效应
2.9.4 从分子键焓计算反应的热效应
2.9.5 溶液中离子反应热效应的计算
2.10 热效应与温度的关系——— 基尔霍夫方程
2.11 非等温反应
阅读材料
1.能量守恒定律的发现
2.第一类永动机
3.对化学热力学理论做出贡献的科学家( Ⅰ )
复习思考题
习题
第3章 热力学第二定律?化学平衡
3.1 热力学第二定律?熵
3.1.1 自发过程与不可逆过程
3.1.2 热力学第二定律的经验表达
3.1.3 可逆过程和最大功?最大热
3.1.4 卡诺循环与熵的引入
3.1.5 克劳修斯不等式——— 热力学第二定律数学表达式?熵判据
3.2 熵变的计算
3.2.1 环境的熵变
3.2.2 等温过程的熵变
3.2.3 变温过程熵变的计算
3.3 规定熵和化学反应的熵变
3.3.1 热力学第三定律和规定熵
3.3.2 化学反应熵变的计算
3.4 熵的统计解释
3.5 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能
3.5.1 亥姆霍兹自由能
3.5.2 吉布斯自由能
3.5.3 吉布斯自由能变化(Δ G)的计算和过程的方向
*3.5.4 细胞反应的吉布斯自由能变化
3.6 热力学判据和热力学基本关系式
3.6.1 热力学函数间的关系
3.6.2 热力学第一定律和第二定律的联合式
3.6.3 热力学判据
3.6.4 热力学基本方程
3.6.5 麦克斯韦关系式
3.6.6 Δ G与温度和压力的关系
3.7 化学势
3.7.1 偏摩尔量及其集合公式
3.7.2 化学势
3.7.3 化学势的偏摩尔集合公式与吉布斯杜亥姆方程
3.7.4 化学势在多相平衡中的应用
3.7.5 化学势和化学反应的方向
3.7.6 理想气体的化学势
3.7.7 真实气体的化学势
3.8 化学平衡
3.8.1 标准平衡常数
3.8.2 由热力学数据计算标准平衡常数
3.8.3 经验平衡常数的各种表示法
3.8.4 复相反应的平衡常数
3.8.5 从平衡常数计算平衡组成
3.9 化学反应等温方程式
3.9.1 等温等压下进行的理想气体反应
3.9.2 稀溶液中进行的反应
3.10 压力?惰性气体对化学平衡的影响
3.10.1 压力对化学平衡的影响
3.10.2 惰性气体对化学平衡的影响
3.11 温度对化学平衡的影响
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1.熵
2.第二类永动机
3.非平衡态热力学简介
4.热寂说
5.对化学热力学理论做出贡献的科学家( Ⅱ )
复习思考题
习题
第4章 多组分系统热力学?溶液
4.1 拉乌尔定律和亨利定律
4.1.1 拉乌尔定律
4.1.2 亨利定律
4.2 理想液态混合物
4.2.1 理想液态混合物的定义
4.2.2 理想液态混合物中物质的化学势
4.2.3 理想液态混合物的通性
4.3 稀溶液
4.3.1 理想稀溶液溶剂和溶质的化学势
4.3.2 稀溶液的依数性
4.4 活度与活度系数
4.4.1 非理想液态混合物中各组分的化学势——— 活度的概念
4.4.2 非理想稀溶液
4.4.3 活度因子的测定方法
阅读材料
稀溶液依数性的应用
1.凝固点降低的应用
2.沸点升高的应用
3.溶液的渗透压
复习思考题
习题
第5章 多相系统热力学?相平衡
5.1 单组分系统
5.1.1 水的相图
5.1.2 二氧化碳的相图
5.1.3 单组分系统的两相平衡——— 克拉贝龙方程及其应用
5.2 相律
5.2.1 相?组分?自由度
5.2.2 相律的推导
5.3 二组分双液系统相图
5.3.1 完全互溶的双液系统?精馏原理
5.3.2 部分互溶的双液系统?萃取原理
5.3.3 互不相溶的双液系统?水蒸气蒸馏
5.4 二组分固液系统
5.4.1 简单低共熔混合物
5.4.2 生成化合物的二组分系统
5.4.3 生成固溶体的二组分系统
5.5 三组分系统
5.5.1 三组分系统的组成表示法
5.5.2 二固体一液体水盐系统
5.5.3 部分互溶的三液体系统
5.5.4 萃取应用
阅读材料
1.二固体一液体水盐相图应用——— 利用温差提纯盐类
2.乙醇水溶液的超临界萃取
复习思考题
习题
第6章 化学动力学基础
6.1 化学反应速率及其测定
6.1.1 化学反应速率
6.1.2 反应速率的测定
6.2 浓度对反应速率的影响
6.2.1 基元反应与非基元反应
6.2.2 反应速率方程式
6.2.3 反应级数和反应分子数
6.3 具有简单级数的反应
6.3.1 一级反应
6.3.2 二级反应
6.3.3 零级反应
6.3.4 反应级数的确定
6.4 复杂反应
6.4.1 对峙反应
6.4.2 平行反应
6.4.3 连续反应
6.5 温度对反应速率的影响
6.5.1 范特霍夫规则
6.5.2 阿伦尼乌斯经验式
6.5.3 活化能的解释
6.5.4 活化能的估算
6.6 反应速率理论
6.6.1 碰撞理论
6.6.2 单分子反应碰撞理论
6.6.3 过渡态理论
6.7 反应机理的确定
6.7.1 平衡假设法
6.7.2 稳态处理法
6.8 催化反应
6.8.1 催化作用的特征
6.8.2 均相催化作用
6.8.3 吸附与多相催化作用
6.8.4 酶催化作用
6.9 链反应
6.9.1 直链反应
6.9.2 支链反应
6.10 光化学反应
6.10.1 光化学基本定律
6.10.2 量子效率
6.10.3 光化学反应动力学
6.10.4 几种光化学反应实例
阅读材料
化学动力学的发展与百年诺贝尔化学奖
复习思考题
习题
第7章 电化学基础
7.1 电化学的基本概念
7.1.1 原电池与电解池
7.1.2 法拉第电解定律
7.2 电解质溶液的电导
7.2.1 溶液导电性能的表示方法
7.2.2 溶液导电性能的测定方法
7.3 电导与离子的浓度
7.3.1 电导率和浓度的关系
7.3.2 摩尔电导率和浓度的关系
7.4 电导与离子的运动
7.4.1 离子独立移动定律与弱电解质的Λ∞m
7.4.2 离子摩尔电导率与离子迁移率
7.4.3 离子迁移数
7.5 电导测定的应用
7.6 电解质溶液理论简介
7.6.1 电离学说
7.6.2 离子间相互作用的理论
7.7 可逆电池
7.7.1 电池及其表示方法
7.7.2 电池电动势的来源
7.7.3 电池电动势和溶液浓度的关系
7.8 可逆电极
7.8.1 电极电势与标准氢电极
7.8.2 可逆电极的种类
7.9 电池电动势的测定及其计算
7.9.1 电动势的测定
7.9.2 标准电动势的测定
7.9.3 电动势的计算
7.9.4 浓差电池电动势的计算
7.9.5 液体接界电势的计算
7.10 电池电动势测定的应用
7.10.1 计算热力学函数Δr Gm ,Δ r Hm 和Δ r Sm
7.10.2 计算标准平衡常数
7.10.3 测量溶液的pH
7.10.4 电势滴定
7.10.5 电解质的离子平均活度系数测定
7.11 极化作用
7.11.1 分解电压
7.11.2 电解时的极化作用
7.12 电解反应的次序和析出电势
7.12.1 金属的析出与氢超电势
7.12.2 金属离子的分离
7.13 电解的工业应用
7.13.1 电解精炼
7.13.2 电合成
7.13.3 电镀
7.14 金属腐蚀
7.14.1 金属腐蚀的电化学原因
7.14.2 腐蚀极化图
7.14.3 影响腐蚀速度的因素
7.14.4 金属保护
7.15 化学电源
7.15.1 干电池
7.15.2 铅酸蓄电池
7.15.3 镍氢电池
7.15.4 银锌蓄电池
7.15.5 锂二氧化锰非水电解质电池
7.15.6 钠硫电池
7.15.7 锂离子电池
7.15.8 燃料电池
阅读材料
1.海洋电池
2.微生物燃料电池
3.电化学传感器
复习思考题
习题
第8章 表面现象?胶体
8.1 表面自由能和表面张力
8.1.1 表面现象及其本质
8.1.2 表面自由能和表面张力
8.2 弯曲表面现象
8.2.1 弯曲液面下的附加压力
8.2.2 毛细现象
8.2.3 弯曲液面上的饱和蒸气压
8.2.4 亚稳状态与新相的生成
8.3 溶液的表面性质
8.3.1 溶液的表面张力与溶质浓度的关系
8.3.2 吉布斯吸附等温式
8.3.3 表面活性剂的结构与分类
8.3.4 表面活性剂的基本性质
8.3.5 表面活性剂的作用
8.3.6 液面上的铺展和不溶性单分子膜
8.4 胶体概述
8.4.1 胶体分散系统的分类
8.4.2 胶体分散系统的基本特性
8.5 溶胶的制备和净化
8.5.1 溶胶的制备
8.5.2 溶胶的净化
8.6 胶体系统的光学性质
8.6.1 丁铎尔现象
8.6.2 瑞利散射定律
8.7 胶体系统的动力学性质
8.7.1 布朗运动与扩散
8.7.2 沉降平衡
8.7.3 沉降速度
8.8 胶体系统的电学性质和稳定性
8.8.1 电泳和电渗
8.8.2 胶粒带电荷的原因
8.8.3 胶团结构
8.8.4 双电层结构与电动电势
8.8.5 溶胶的稳定性与聚沉
8.9 高分子化合物溶液
8.9.1 高分子化合物溶液的特点
8.9.2 高分子化合物溶液的聚沉和保护作用
8.10 乳状液
8.10.1 乳化剂与分类
8.10.2 乳化剂作用原理与应用
阅读材料
神奇的纳米世界
复习思考题
习题习题答案
附录1 国际单位制(SI)
附录2 某些物理化学常数
附录3 某些转换因子
附录4 一些物质的热力学数据表值
附录5 主要符号
附录6 常用上下标符号
附录7 常用的数学公式及定理
