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本书全面而系统地介绍了物理化学的基本内容，全书包括：热力学第一定律及应用、热力学第二定律、多组分系统热力学与溶液、化学平衡、相平衡、电解质溶液理论、电池的电动势与极化现象、基础化学反应动力学、复杂反应及特殊反应动力学、液体的表面现象、固体的表面现象、胶体分散系统、高分子溶液与凝胶共13章。本书叙述简明扼要，概念清楚，兼收讲授与自学的特点，适用性较强。 本书可作为高等院校化工、轻工、粮油食品、生物、材料、环境、农学、石油和纺织等专业的教材。
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热力学篇第1章热力学第一定律及应用 11热力学方法及特点 12热力学基本概念 121系统与环境 122系统的宏观性质 123相的定义 124系统的状态和状态函数 125偏微分和全微分在描述系统状态变化上的应用 126热力学平衡态 127系统的变化过程与途径 128热和功 13热力学第一定律 131能量守恒原理——热力学第一定律 132热力学能 133热力学第一定律的数学表达式 14可逆过程与体积功 141功与过程 142可逆过程与不可逆过程 15热与过程 151等容过程热QV 152等压过程热Qp与焓 153热容 154热容与温度的关系 16理想气体热力学 161焦耳实验 162理想气体的Cp，m与CV，m的关系 163理想气体的绝热过程和绝热过程功 164理想气体单纯pVT变化ΔU和ΔH的计算 17相变化过程热力学 171相变热及相变化的ΔH 172相变化过程的体积功 173相变化过程的ΔU 18化学反应热 181化学反应的等压反应热和等容反应热 182标准摩尔反应热 183热化学方程式 184赫斯定律 185标准摩尔反应热的计算 19反应热与温度的关系——基尔霍夫定律 191闭合环路法推导 192理论推导 193基尔霍夫定律的应用 思考题 习题 第2章热力学第二定律 21自发过程的方向和限度 22热力学第二定律 23卡诺循环与卡诺定理 231卡诺循环 232卡诺定理 24熵的概念——熵及熵增原理 241可逆过程的热温商——熵函数的引出 242不可逆过程的热温商 243热力学第二定律的数学表达式 244熵增原理与熵判据 25熵变的计算 251系统简单状态参量变化过程熵变的计算 252系统相变化过程熵变的计算 253环境的熵变及孤立系统熵变的计算 26热力学第三定律及化学反应的熵变 261热力学第三定律 262物质的规定熵和标准熵 263化学反应熵变的计算 27熵的物理意义简介 28亥姆霍兹函数与吉布斯函数 281热力学第一定律和热力学第二定律的联合表达式 282亥姆霍兹函数（A）及判据 283吉布斯函数（G）及判据 29热力学的一些重要关系式 291五个常见热力学函数之间的关系 292热力学函数基本关系式 293对应系数关系式 294麦克斯韦(Maxwell)关系式 210ΔG和ΔA的计算 2101简单变化过程ΔG和ΔA的计算 2102相变化过程ΔG和ΔA的计算 2103化学反应ΔG的计算 2104ΔG随温度T的变化关系 思考题 习题 第3章多组分系统热力学与溶液 31混合物和溶液 311混合物和溶液的分类 312溶液组成的表示方法 32偏摩尔量 321偏摩尔量的定义 322偏摩尔量的集合公式 323吉布斯-杜亥姆方程 324偏摩尔量的测定 325偏摩尔量之间的函数关系 33化学势 331化学势的定义 332多组分组成可变系统的热力学函数基本关系式 333化学势判据 34气体的化学势 341理想气体的化学势 342实际气体的化学势 35稀溶液中两个经验定律 351拉乌尔定律 352亨利定律 36溶液中各组分的化学势 361理想溶液的定义及任意组分的化学势 362稀溶液中各组分的化学势 363理想溶液的通性 364非理想溶液中各组分的化学势 37稀溶液的依数性 371蒸气压下降 372凝固点降低 373沸点升高 374渗透压 38分配定律及其应用 381分配定律 382分配定律的应用——萃取 思考题 习题 第4章化学平衡 41化学平衡热力学原理 411化学反应的方向和限度 412化学反应的摩尔吉布斯函数变 413化学反应的平衡条件 42化学反应的等温方程式和标准平衡常数 421化学反应的等温方程式 422标准平衡常数 423化学反应方向和限度的判断 43平衡常数的各种表示方式 431理想气体反应的平衡常数 432实际气体反应的平衡常数 433理想溶液反应的平衡常数 434稀溶液反应的平衡常数 435非理想溶液反应的平衡常数 436多相反应的平衡常数 44平衡常数的热力学计算 441由ΔfGm计算平衡常数 442利用ΔrHm和ΔrSm数值计算平衡常数 443利用几个有关化学反应的ΔrGm值计算平衡常数 45平衡常数的实验测定及平衡组成的计算 451平衡常数的实验测定 452平衡转化率的计算 453平衡组成的计算 46温度对平衡常数的影响 47其他可控条件对化学平衡的影响 471压力对平衡的影响 472惰性气体对化学平衡的影响 473原料配比对化学平衡的影响 思考题 习题 第5章相平衡 51基本概念 511相与相数 512物种数和（独立）组分数 513自由度 514相律 52单组分系统的相图 521水的相图 522单组分系统两相平衡——克拉贝龙克劳修斯方程 53二组分气液平衡系统的相图 531二组分液态完全互溶理想溶液系统的蒸气压组成图 532二组分液态完全互溶理想溶液系统的沸点组成图 533杠杆规则 534二组分液态完全互溶非理想溶液系统的蒸气压组成相图和沸点组成相图 535精馏原理 536完全不互溶的液体系统——水蒸气蒸馏原理 54二组分液液平衡系统的相图 541具有最高临界溶解温度的系统 542具有最低临界溶解温度的系统 543同时具有两种临界溶解温度的系统 55二组分液固平衡系统的相图 551生成简单低共熔物的二组分系统 552生成化合物的二组分系统 553二组分系统部分互溶的固熔体相图 56三组分系统的相图简介 561三组分系统的组成表示方法 562部分互溶三液体系统 思考题 习题 电化学篇第6章电解质溶液理论 61导体的分类 611电子导体 612离子导体 62电解质溶液的导电性能 621电解质溶液的导电机理 622法拉第电解定律 63离子的电迁移现象与迁移数 631离子的电迁移现象 632离子的迁移数 633迁移数的测定方法 64电导、电导率和摩尔电导率 641定义 642电解质溶液电导的测定 643电导率、摩尔电导率与浓度的关系 644离子独立运动规律和离子电导率 65电导测定的应用 651弱电解质电离平衡常数测定 652水的纯度测定 653难溶盐的溶解度测定 654电导滴定 66强电解质溶液的活度及活度数 661溶液中电解质的平均活度和平均活度系数 662离子强度 67强电解质溶液理论 671离子氛模型 672德拜休格尔极限公式 673昂萨格(Onsager)理论 思考题 习题 第7章电池电动势及极化现象 71可逆电池 711原电池 712可逆电池与不可逆电池 713电动势的测定 714电池的书面表达方法 72电极电势及可逆电极的种类 721电极电势的产生 722电极电势与标准氢电极 723标准电极电势 724可逆电极种类 73可逆电池热力学 731可逆电池电动势与电池反应的吉布斯函数的关系 732电池反应熵变的计算 733电池反应焓变的计算 734电池反应热的计算 735可逆电池的基本方程——能斯特方程 74液体接界电势与浓差电池 741液体接界电势 742浓差电池 743消除液体接界电势的方法 75电动势的测定应用 751pH值的测定 752平衡常数及溶度积的测定 753电势滴定 76不可逆电极过程 761分解电压 762极化现象和超电势 763极谱分析原理 思考题 习题 动力学篇第8章基础化学反应动力学 81反应速率与反应机理 811反应速率的定义 812反应机理 813反应速率的测定 82反应速率方程 821速率方程 822反应级数 823速率常数 83反应速率方程的积分形式 831零级反应 832一级反应 833二级反应 834n级反应 835用分压表示的速率方程 84反应级数与速率常数的确定 841积分法 842微分法 85温度对反应速率的影响 851范特霍夫规则 852阿伦尼乌斯公式 86反应的活化能 861活化能的物理意义 862活化能确定 863求反应的最适宜温度 87反应速率理论 871简单碰撞理论 872过渡状态理论 思考题 习题 第9章复杂反应及特殊反应动力学 91典型复杂反应 911对峙反应 912平行反应 913连串反应 92复杂反应速率的近似处理法 921选取速率控制步骤法 922稳态近似法 923平衡态近似法 93链反应 931直链反应的特征及速率方程 932爆炸反应 94溶液中的化学反应 941溶剂与反应组分无明显相互作用的情况 942溶剂与反应组分有明显相互作用的情况 943溶液中快速反应的处理方法——弛豫法 95光化学反应 951光化学反应的基本定律 952光化学反应机理及速率方程 96催化反应 961催化作用概述 962均相催化反应 963多相催化反应 97酶催化反应 971酶催化反应的特点 972酶催化反应动力学 973温度和pH对酶催化反应速率的影响 974酶催化反应的应用和模拟 思考题 习题 界面篇第10章液体的表面现象 101表面吉布斯函数与表面张力 1011表面功与表面吉布斯函数 1012表面张力 1013影响表面张力的因素 1014分散度与比表面 102弯曲液面的特性 1021弯曲液面下的附加压力 1022毛细现象 103开尔文方程 1031微小液滴的饱和蒸气压 1032亚稳状态与新相生成 104溶液表面的吸附 1041表面张力与溶液浓度的关系 1042溶液表面的吸附现象与吉布斯吸附等温式 105表面活性剂 1051表面活性剂的结构与分类 1052表面活性剂溶液的性质 1053表面活性剂的HLB值 1054表面活性剂的应用 思考题 习题 第11章固体的表面现象 111固体表面的特征 1111固体表面的不均匀性 1112固体的表面能 112润湿现象 1121润湿现象的分类 1122接触角与润湿方程 113固体表面对气体的吸附 1131物理吸附 1132化学吸附 1133吸附曲线 1134吸附热 1135弗戎德利希吸附等温式 114单分子层吸附理论 1141朗格缪尔吸附等温式 1142朗格缪尔吸附等温式的应用 1143解离吸附 1144混合吸附 115多分子层吸附理论简介 1151BET吸附等温式 1152BET方程的应用 116固液界面吸附 1161固体自稀溶液中吸附 1162影响固体自非电解质溶液吸附的因素 1163固体自电解质溶液中吸附 思考题 习题 胶体篇第12章胶体分散系统 121分散系统概述 1211分散系统的研究内容 1212分散系统的分类 1213胶体系统的分类 122胶体的制备及净化 1221胶体的制备 1222胶体的净化及应用 123胶体的运动性质 1231布朗运动 1232溶胶的渗透压 1233扩散现象 1234沉降与沉降平衡 124胶体的光学性质 1241丁铎尔效应 1242瑞利公式 1243超显微镜及其应用 125胶体的电学性质 1251电动现象 1252胶粒表面电荷的来源 1253胶体双电层模型 1254胶体粒子的结构图 1255ζ电势计算 126电解质对胶体的稳定与聚沉 1261电解质的聚沉作用 1262聚沉作用的实验规律 1263胶体稳定的DLVO理论 1264苏采哈迪规则的定量说明 127吸附高分子对胶体的稳定作用 1271空间稳定作用的实验规律 1272空间稳定效应理论 128自由高分子对胶体的稳定作用简介 129高分子引起胶体的絮凝作用 1291高分子对胶体絮凝作用的机理 1292影响高分子对胶体絮凝的因素 1293高分子絮凝剂的优点 1210乳状液 12101乳状液概述 12102影响乳状液类型的因素 12103乳状液的变型与破坏 12104乳化剂的分类与选择 1211泡沫 思考题 习题 第13章高分子溶液与凝胶 131高分子化合物的结构特征与平均分子量 1311高分子化合物的结构特征 1312高分子化合物的平均分子量 132高分子溶液的流变性质 1321流体的黏度 1322流变曲线与流型 133高分子溶液的电学性质 134高分子溶液的渗透压 1341不带电荷高分子溶液的渗透压 1342高分子电解质溶液的渗透压——唐南平衡 135影响高分子溶液稳定性的因素 1351盐析作用 1352外加絮凝剂 1353pH值对絮凝的影响 1354高分子电解质溶液的相互作用 1355乳粒积并作用 136凝胶 1361胶凝作用 1362凝胶的结构 1363凝胶的性质 思考题 习题 附录 部分习题参考答案 主要参考文献
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物理化学是化学、化工、轻工、粮油食品、生物、材料、环境等专业的一门重要基础课。本书主要内容是参照这些专业教学大纲的要求，并按我国量与单位的国家标准编写的。在编写过程中，参阅了部分国内外各种类型《物理化学》、《物理化学与胶体化学》、《胶体化学》教材，以求博取众家之长。物理化学学科的快速发展，使得新的理论和技术不断涌现。《物理化学》作为近化学类专业本科生一门重要的基础理论课，不可能将物理化学学科的全方位介绍作为其教学工作的目标，而只能把重点放在基础理论、基础知识、基本技能上。本书力求在内容阐述方面，第一，深入浅出，简练清晰；第二，广泛联系化工、轻工、粮油食品、生物、材料等专业类的实际，同时又保证本学科的科学性、系统性和完整性。 本书还具有便于学生自学的特点，经验证明，在学生课前自学的基础上提纲挈领重点讲授，效果良好。作者认为，凡学生能看懂的内容，只需总结理顺，分清主次，明确其来龙去脉，再辅之以习题和讨论予以巩固，能收到较佳的教学效果，这一方面有利于提高学生自学和独立思考问题的能力，同时也可精简讲课学时，减轻学生课内负担，给学生更多的学习主动性。书末列出了一些参考书可供读者选读。本书自2008年出版以来，经过五年的教学实践，结合网络精品课程建设对第一版进行了修订。修订的原则是以中、短学时物理化学教学要求为目的，对第一版的内容进行删减，考虑到中、短学时物理化学不需要讲授统计热力学内容，将原来六个部分，压缩为五个部分，即热力学、电化学、动力学、界面、胶体等，对界面和胶体部分进行重新编写，胶体部分由原来的5章缩编为2章，其他部分进行部分修订。本书第1章、第2章由杨喜平编写，第3章由刘建平编写，第4章由杨新丽编写，第5章由张玉军编写，第6章、第7章由曹晓雨、张玉军编写，第8章、第9章由闫向阳、苗永霞编写，第10章、第11章由尹春玲、苗永霞编写，第12章、第13章由许元栋、张玉军编写，全书由张玉军统稿。本书在编写过程中，得到了河南工业大学教务部门的大力支持，还得到了河南工业大学应用化学优培专业建设项目的资助，在此表示衷心感谢！由于编者水平有限，书中疏漏和不当之处在所难免，敬请广大读者批评指正。张玉军2013年8月于河南工业大学第一版前言物理化学是化学、化工、轻工、食品、生物、材料、环境等专业的一门重要基础课。本书主要内容是参照这些专业教学大纲的要求及我国量与单位的国家标准编写的。在编写过程中，参阅了部分国内外各种类型《物理化学》、《物理化学与胶体化学》、《胶体化学》教材，以求博取众家之长。本书适用于70~110学时的理论课教学要求，使用时也可按专业需要自行取舍教材内容。本书在内容安排上，根据学科的发展和面向21世纪教学改革的要求，在注重化学热力学的基础上，适当加强了化学动力学、表面化学、胶体化学的内容，选材上力求反映本学科的发展水平。本书内容分三个层次：第一层次是基本教学内容；第二层次是深入提高的内容，用“*”标出，供教学中选用；第三层次是拓宽知识面的内容，用“**”标出供学生阅读参考。在内容阐述方面，第一，深入浅出，简练清晰；第二，广泛联系化工、中药、轻工、食品、生物、材料等专业的实际，同时又保证本学科的科学性、系统性和完整性。本书还具有便于学生自学的特点，经验证明，在学生课前自学的基础上提纲挈领重点讲授，收效较好。作者认为，凡学生能看懂的内容，只需总结理顺，分清主次，明确其来龙去脉，再辅之以习题和讨论予以巩固，能收到较佳的教学效果，这一方面有利于提高学生自学和独立思考的能力，同时也可精简讲课学时，减轻学生课内负担，给学生更多的学习主动性。书末列出了一些参考文献可供读者选读。本书由热力学篇、动力学篇、电化学篇、界面篇、胶体篇、统计篇6个部分组成。张玉军任主编，闫向阳、杨喜平任副主编。杨喜平编写第1章，第2章；刘建平编写第3章；杨新丽、闫向阳编写第4章，第5章；闫向阳、杨新丽编写第6章，第7章；曹晓雨、张玉军编写第8章，第9章；尹春玲、张玉军编写第10章，第11章；徐三魁、曹晓雨、张玉军编写第12章，第13章，第14章；李文明（河南农业大学）、张玉军编写第15章，第16章，第17章，附录。本书由张玉军制定编写大纲，初稿由张玉军、闫向阳、杨喜平负责修改，最后由张玉军统读定稿。在本书编写过程中，得到了河南工业大学、河南农业大学等学校有关领导和教务部门的大力支持，在此表示衷心感谢。因时间仓促，编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。张玉军2007.10郑州
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