物理化学教程
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作者张丽丹 等 编
出版社化学工业出版社
ISBN9787122454874
出版时间2024-08
装帧平装
开本16开
定价59元
货号1203363681
上书时间2024-11-15
商品详情
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作者简介
张丽丹，北京化工大学教授，北京市教学名师，承担物理化学等本科生教学及研究生教学，科研工作，教学管理等工作，是国家《物理化学》精品课程建设项目，《大学化学实验》精品资源共享课程建设项目负责人，荣获国家优秀教学成果二等奖两次，“全国石油和化工行业优秀教学团队”带头人；讲授《物理化学》40年。
目录
绪论1
一、物理化学的发展及研究范畴1
二、物理化学的研究方法2
三、物理化学的学习方法3
第一章气体的性质及状态方程5
第1节理想气体p、V、T性质及其状态方程5
1.1.1三个低压定律5
1.1.2理想气体状态方程6
1.1.3外推法导出摩尔气体常数R6
1.1.4道尔顿分压定律及阿马格分体积定律7
第2节实际气体与理想气体的偏差及其液化8
1.2.1实际气体与理想气体的偏差8
1.2.2液体的饱和蒸气压及CO2气体的液化9
1.2.3临界状态及其临界性质10
第3节范德华状态方程11
1.3.1压力修正11
1.3.2体积的修正12
1.3.3范德华参数与临界参数的关系12
第4节对应状态原理及普遍化压缩因子图13
1.4.1压缩因子Z14
1.4.2对比参数14
1.4.3对应状态原理14
1.4.4普遍化压缩因子图15
1.4.5分子间的相互作用力17
习题18
第二章热力学第一定律20
第1节基本概念及热力学第一定律21
2.1.1基本概念21
2.1.2热力学第一定律25
第2节等容热、等压热、焓及摩尔热容26
2.2.1等容热26
2.2.2等压热和焓26
2.2.3理想气体热力学能和焓27
2.2.4摩尔热容28
第3节热力学第一定律在理想气体p、V、T变化过程中的应用30
2.3.1理想气体等温过程30
2.3.2理想气体等容过程31
2.3.3理想气体等压过程31
2.3.4理想气体绝热过程32
第4节热力学第一定律在纯物质相变过程中的应用35
2.4.1基本概念35
2.4.2摩尔相变焓及其与温度的关系35
2.4.3纯物质可逆相变过程的热力学性质36
2.4.4纯物质不可逆相变过程的热力学性质36
第5节热力学第一定律在化学变化过程中的应用37
2.5.1化学反应热效应38
2.5.2化学反应的等容热和等压热38
2.5.3摩尔反应焓变39
2.5.4化学反应标准摩尔反应焓变40
2.5.5化学反应的摩尔反应焓与标准摩尔反应焓的关系40
2.5.6标准摩尔生成焓及其与标准摩尔反应焓的关系41
2.5.7标准摩尔燃烧焓及其与标准摩尔反应焓的关系42
2.5.8摩尔反应焓与温度的关系43
2.5.9最高火焰温度和最高爆炸温度的计算45
第6节热力学第一定律在实际气体中的应用46
2.6.1节流膨胀46
2.6.2焦耳-汤姆孙实验46
2.6.3节流膨胀的热力学性质47
2.6.4转换曲线48
习题48
第三章热力学第二定律51
第1节自发过程及其共性51
第2节卡诺循环52
3.2.1热机及热机效率52
3.2.2卡诺循环52
第3节热力学第二定律及卡诺定理54
3.3.1热力学第二定律54
3.3.2卡诺定理及其推论55
第4节熵及熵判据56
3.4.1熵的定义56
3.4.2克劳修斯不等式及熵判据57
第5节简单p、V、T变化过程中的熵变计算59
3.5.1等温过程的熵变计算59
3.5.2等容变温过程的熵变计算60
3.5.3等压变温过程的熵变计算60
3.5.4理想气体绝热过程的熵变计算60
3.5.5理想气体等温混合过程的熵变计算61
第6节相变过程的熵变计算62
3.6.1可逆相变过程的熵变计算62
3.6.2不可逆相变过程的熵变计算62
第7节热力学第三定律及化学变化过程中的熵变计算63
3.7.1熵的物理意义64
3.7.2能斯特热定理64
3.7.3热力学第三定律65
3.7.4规定熵、标准熵及标准摩尔熵65
3.7.5标准摩尔反应熵变66
3.7.6标准摩尔反应熵变与温度的关系66
第8节亥姆霍兹函数及吉布斯函数67
3.8.1亥姆霍兹函数及其判据67
3.8.2吉布斯函数及其判据68
3.8.3ΔA和ΔG的计算69
第9节热力学基本方程71
3.9.1热力学基本方程71
3.9.2麦克斯韦关系式73
3.9.3其他重要关系式74
3.9.4熵的其他特性关系式75
3.9.5三变量偏微分关系式75
第10节热力学基本方程在纯物质两相平衡中的应用76
3.10.1克拉贝龙方程76
3.10.2克劳修斯-克拉贝龙方程77
习题78
第四章多组分系统热力学81
第1节偏摩尔量82
4.1.1偏摩尔量的定义82
4.1.2偏摩尔量的物理意义83
4.1.3不同组分同一偏摩尔量之间的关系——吉布斯-杜亥姆方程84
4.1.4同一组分不同偏摩尔量之间的关系85
第2节化学势和化学势判据85
4.2.1化学势的定义85
4.2.2化学势判据86
第3节气体的化学势87
4.3.1气体的标准化学势87
4.3.2纯理想气体的化学势88
4.3.3混合理想气体的化学势88
4.3.4纯实际气体的化学势88
4.3.5混合实际气体的化学势89
4.3.6逸度与逸度因子89
第4节液态混合物中各组分的化学势91
4.4.1拉乌尔定律91
4.4.2理想液态混合物中任一组分的化学势92
4.4.3理想液态混合物的混合性质93
4.4.4实际液态混合物中任一组分的化学势94
第5节溶液中各组分的化学势95
4.5.1亨利定律95
4.5.2理想稀溶液中溶剂的化学势96
4.5.3理想稀溶液中溶质的化学势96
4.5.4稀溶液的依数性98
4.5.5实际溶液中各组分的化学势101
第6节活度的测定102
4.6.1溶液中挥发性物质活度的测定102
4.6.2溶液中非挥发性溶质活度的测定103
习题103
第五章化学平衡105
第1节化学反应的方向和限度105
5.1.1化学平衡条件105
5.1.2化学反应等温方程与标准平衡常数108
第2节各种反应类型的化学平衡110
5.2.1理想气体化学平衡110
5.2.2有纯凝聚态物质参加的理想气体化学平衡110
5.2.3实际气体的化学平衡112
5.2.4液态混合物中的化学平衡113
5.2.5溶液中的化学平衡114
第3节化学反应平衡常数的确定和应用115
5.3.1化学反应平衡常数的实验测定115
5.3.2标准平衡常数的热力学计算116
5.3.3化学反应平衡转化率的计算117
第4节温度对化学反应平衡常数的影响119
5.4.1范特霍夫方程119
5.4.2不同温度下平衡常数的计算119
第5节其他因素对平衡转化率的影响121
5.5.1压力对平衡转化率的影响121
5.5.2惰性气体对平衡转化率的影响123
5.5.3投料比对平衡转化率的影响124
第6节同时平衡125
5.6.1同时反应125
5.6.2偶合反应126
习题127
第六章相平衡130
第1节基本概念及相律130
6.1.1相图130
6.1.2相及相数130
6.1.3物种及物种数131
6.1.4自由度及自由度数131
6.1.5相律131
Ⅰ.单组分系统的相平衡133
第2节单组分系统的相图133
6.2.1单组分系统两相平衡的边界条件133
6.2.2单组分系统的相图134
Ⅱ.两组分系统的相图135
第3节液相完全互溶系统的二组分气-液平衡相图136
6.3.1理想液态混合系统的气-液平衡系统136
6.3.2真实液态混合系统的气-液平衡系统139
第4节液相部分互溶及完全不互溶二组分系统相图142
6.4.1液相部分互溶的液-液平衡系统142
6.4.2液相部分互溶的气-液平衡系统143
6.4.3液相完全不互溶的气-液平衡系统144
第5节固相完全不互溶的二组分固-液平衡系统相图145
6.5.1相图的绘制145
6.5.2具有简单低共熔点的二组分固-液平衡系统147
6.5.3形成化合物的二组分固-液平衡系统148
第6节固相部分及完全互溶的二组分固-液平衡系统相图150
6.6.1固相部分互溶的二组分固-液平衡系统150
6.6.2固相完全互溶的二组分固-液平衡相图151
6.6.3区域熔炼152
Ⅲ.三组分系统的相图153
第7节三组分系统液-液平衡相图153
6.7.1三组分系统的坐标表示法153
6.7.2部分互溶的三组分系统液-液平衡相图154
习题156
第七章统计热力学初步159
第1节粒子的微观运动160
7.1.1粒子的运动状态160
7.1.2状态分布和能级分布161
7.1.3独立子系统能级分布D的微观状态数WD162
7.1.4等概率假设163
7.1.5最概然分布和撷取最大项原理164
第2节玻耳兹曼分布定律165
7.2.1玻耳兹曼熵定理165
7.2.2玻耳兹曼分布定律166
7.2.3配分函数q的定义及其物理意义166
7.2.4配分函数的析因子性167
7.2.5能量零点的选择及其对配分函数的影响168
第3节配分函数的计算168
7.3.1平动配分函数168
7.3.2双原子分子的转动配分函数169
7.3.3振动配分函数170
7.3.4电子运动和核自旋运动配分函数171
第4节独立子系统热力学函数的统计热力学表达式及其应用举例171
7.4.1独立离域子系统热力学函数的统计热力学表达式171
7.4.2独立定域子系统热力学函数的统计热力学表达式172
7.4.3应用举例173
习题178
第八章电化学180
Ⅰ.电解质溶液理论180
第1节电解质溶液的导电机理及法拉第定律180
8.1.1电解质溶液的导电机理180
8.1.2法拉第定律181
第2节离子的迁移数183
8.2.1离子的电迁移183
8.2.2离子的迁移数184
8.2.3离子迁移数的测定185
第3节电解质溶液的电导、电导率及摩尔电导率187
8.3.1电导、电导率及摩尔电导率187
8.3.2电解质溶液电导的测定188
8.3.3电解质溶液的电导率、摩尔电导率与浓度的关系189
8.3.4离子的独立运动定律及无限稀释摩尔电导率190
第4节电导测定的应用192
8.4.1测定水的纯度192
8.4.2计算弱电解质的解离度及解离平衡常数192
8.4.3测定难溶盐的溶解度193
8.4.4电导滴定193
第5节电解质溶液的平均活度、平均活度因子及德拜-休克尔极限公式194
8.5.1电解质溶液的平均活度及平均活度因子194
8.5.2离子强度195
8.5.3德拜-休克尔极限公式196
Ⅱ.原电池198
第6节可逆电池及原电池的表示198
8.6.1可逆电池198
8.6.2原电池的表示201
第7节原电池的电动势及测量201
8.7.1电池电动势201
8.7.2界面电势差的产生201
8.7.3电池电动势的测定202
8.7.4电池电动势与电解质溶液活度的关系——电池反应的能斯特方程203
第8节可逆电池的热力学204
8.8.1电池反应的ΔrGm、ΔrHm及ΔrSm204
8.8.2电池可逆放电时的热效应204
8.8.3电池反应的标准热力学平衡常数K205
第9节电极电势206
8.9.1电极电势的定义206
8.9.2标准氢电极207
8.9.3电极电势的能斯特方程207
8.9.4电池电动势的计算208
第10节电极的种类209
8.10.1第一类电极209
8.10.2第二类电极210
8.10.3第三类电极211
第11节原电池的设计及应用212
Ⅲ.电解池214
第12节分解电压214
第13节极化作用216
8.13.1电化学极化216
8.13.2浓差极化217
8.13.3超电势217
8.13.4极化曲线的测定218
第14节电解时电极上的竞争反应219
习题221
第九章化学动力学基础223
第1节化学动力学相关基本概念223
9.1.1化学反应速率的定义223
9.1.2基元反应与复合反应224
9.1.3反应分子数224
9.1.4化学反应速率方程225
9.1.5质量作用定律225
9.1.6反应速率常数226
9.1.7反应级数226
第2节简单级数反应的积分速率方程及其特点227
9.2.1零级反应227
9.2.2一级反应228
9.2.3二级反应230
9.2.4n级反应233
第3节简单级数的反应速率方程的确定233
9.3.1微分法确定反应级数及速率常数234
9.3.2积分法确定反应级数及速率常数235
9.3.3半衰期法确定反应级数239
9.3.4多种反应物参与的反应速率方程239
第4节温度对反应速率的影响240
9.4.1范特霍夫经验规则241
9.4.2阿仑尼乌斯经验式241
9.4.3阿仑尼乌斯活化能243
第5节典型复合反应及其特点244
9.5.1对行反应245
9.5.2平行反应246
9.5.3连串反应248
9.5.4复杂反应速率的近似处理250
第6节链反应252
9.6.1直链反应252
9.6.2支链反应与爆炸界限253
第7节基元反应的速率理论255
9.7.1碰撞理论255
9.7.2过渡状态理论简介258
第8节光化反应261
9.8.1光化反应的基本概念261
9.8.2光化学定律262
9.8.3光化反应动力学方程263
9.8.4光化平衡及温度的影响263
9.8.5光化反应的特点264
9.8.6光化反应的应用实例264
第9节催化反应265
9.9.1催化反应的基本概念265
9.9.2气-固相催化反应及其动力学规律267
习题270
第十章界面现象与胶体273
Ⅰ.界面现象273
第1节表面张力和表面吉布斯函数274
10.1.1表面张力274
10.1.2表面功与表面吉布斯函数275
10.1.3表面热力学基本关系式276
10.1.4影响表面张力的因素276
第2节液气界面——弯曲液面的性质277
10.2.1弯曲液面的附加压力及拉普拉斯方程277
10.2.2毛细现象279
10.2.3微小液滴的蒸气压和开尔文方程280
10.2.4亚稳状态和新相的生成281
第3节固液界面——润湿现象与接触角283
10.3.1固体表面的润湿283
10.3.2接触角与杨方程式283
10.3.3铺展284
第4节固气界面——固体表面上的吸附现象285
10.4.1物理吸附与化学吸附285
10.4.2吸附量、吸附热及吸附曲线286
10.4.3弗罗因德利希吸附等温式288
10.4.4朗缪尔吸附等温式289
10.4.5多分子层吸附理论——BET公式291
第5节溶液的表面吸附——表面活性剂292
10.5.1溶液的表面张力和吸附现象292
10.5.2吉布斯吸附等温式293
10.5.3表面活性剂294
Ⅱ.胶体系统298
第6节胶体分散系统的分类及基本特征298
10.6.1胶体的概念及分类298
10.6.2憎液溶胶与大分子溶液299
第7节溶胶的光学性质299
10.7.1丁达尔效应299
10.7.2瑞利公式299
第8节溶胶的动力性质301
10.8.1布朗运动301
10.8.2扩散作用301
10.8.3沉降和沉降平衡302
第9节溶胶的电学性质303
10.9.1电泳与电渗303
10.9.2胶团的结构304
10.9.3斯特恩扩散双电层与ζ电势305
第10节溶胶的稳定与聚沉306
10.10.1电解质的聚沉作用306
10.10.2大分子化合物的聚沉作用307
第11节溶胶的制备与净化308
10.11.1溶胶的制备308
10.11.2溶胶的净化309
第12节乳状液310
10.12.1乳化与破乳310
10.12.2微乳状液311
习题311
附录314
附录1国际单位制314
附录2符号说明316
附录3某些物质的临界参数317
附录4一些气体的摩尔定压热容和温度的关系318
附录5一些物质298K下的热力学数据319
附录6一些气体298K下的自由能函数和焓函数（p=100kPa）325
附录7拉格朗日待定因子法325
附录8拉格朗日待定因子法求算最概然能级分布数326
参考文献329
内容摘要
全书共分十章：分别为气体的性质及状态方程、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、统计热力学初步、电化学、化学动力学基础及界面现象与胶体。每章后附有习题、书后有附录等资料。同时在数字资源平台上配套资源有：电子教案ppt、习题详解、重点或难点知识的视频讲解。本书编写基于简明的特点，适合化学、化工类各专业教学使用，也可供相关科研和工程技术人员参考及作为研究生入学考试的参考书。
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