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物理化學教程(張麗丹) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122454874
- 條形碼：9787122454874 ; 978-7-122-45487-4
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
物理化學教程(張麗丹) 內(nèi)容簡介
全書共分十章：分別為氣體的性質(zhì)及狀態(tài)方程、熱力學**定律、熱力學第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學、化學平衡、相平衡、統(tǒng)計熱力學初步、電化學、化學動力學基礎(chǔ)及界面現(xiàn)象與膠體。每章后附有習題、書后有附錄等資料。同時在數(shù)字資源平臺上配套資源有：電子教案ppt、習題詳解、重點或難點知識的視頻講解。本書編寫基于簡明的特點，適合化學、化工類各專業(yè)教學使用，也可供相關(guān)科研和工程技術(shù)人員參考及作為研究生入學考試的參考書。
物理化學教程(張麗丹)物理化學教程(張麗丹) 前言
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和高等學校教育教學改革的深入進行，有必要深入系統(tǒng)地研究基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容，增加學科發(fā)展與交叉的新知識，處理好課程內(nèi)容的相對完整與課程間的互相融合和銜接，使之適于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求。
本書的編寫以“關(guān)于深入本科教育教學 全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見”為指導思想，依據(jù)高等學校化學類專業(yè)教學指導委員會制定的化學類專業(yè)化學理論教學建議內(nèi)容和實驗教學建議內(nèi)容，融入了編者多年在物理化學教學改革中積累的教學經(jīng)驗和研究成果，力求在物理化學教師的教育教學和學生們的學習中，通過對本書的使用，培養(yǎng)學生的學習能力、綜合分析能力和創(chuàng)新思維能力。本書既保證了完整的物理化學基礎(chǔ)理論，又突出化學相關(guān)工科專業(yè)的應用型，適于化學工程與工藝、生物工程、制藥、材料、環(huán)境、能源等相關(guān)專業(yè)的教學使用。
《物理化學教程》在滿足學生繼續(xù)學習化學、化工等專業(yè)知識所的基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學生將所學基礎(chǔ)知識應用于工程實踐的能力;在保證物理化學自身的系統(tǒng)性和邏輯性的基礎(chǔ)上，力求做到內(nèi)容系統(tǒng)簡明、概念清晰、推理嚴謹。全書共分十章，分別為氣體的性質(zhì)及狀態(tài)方程、熱力學**定律、熱力學第二定律、多組分系統(tǒng)熱力學、化學平衡、相平衡、統(tǒng)計熱力學初步、電化學、化學動力學基礎(chǔ)及界面現(xiàn)象與膠體。本書特點如下：
物理化學教程(張麗丹) 目錄
緒論 1
一、物理化學的發(fā)展及研究范疇1
二、物理化學的研究方法2
三、物理化學的學習方法3
**章 氣體的性質(zhì)及狀態(tài)方程 5
第1節(jié) 理想氣體p、V、T 性質(zhì)及其狀態(tài)方程5
1.1.1 三個低壓定律5
1.1.2 理想氣體狀態(tài)方程6
1.1.3 外推法導出摩爾氣體常數(shù)R 6
1.1.4 道爾頓分壓定律及阿馬格分體積定律7
第2節(jié) 實際氣體與理想氣體的偏差及其液化8
1.2.1 實際氣體與理想氣體的偏差8
1.2.2 液體的飽和蒸氣壓及CO2 氣體的液化9
1.2.3 臨界狀態(tài)及其臨界性質(zhì)10
第3節(jié) 范德華狀態(tài)方程11
1.3.1 壓力修正11
1.3.2 體積的修正12
1.3.3 范德華參數(shù)與臨界參數(shù)的關(guān)系12
第4節(jié) 對應狀態(tài)原理及普遍化壓縮因子圖13
1.4.1 壓縮因子Z 14
1.4.2 對比參數(shù)14
1.4.3 對應狀態(tài)原理14
1.4.4 普遍化壓縮因子圖15
1.4.5 分子間的相互作用力17
習題18
第二章 熱力學**定律 20
第1節(jié) 基本概念及熱力學**定律21
2.1.1 基本概念21
2.1.2 熱力學**定律25
第2節(jié) 等容熱、等壓熱、焓及摩爾熱容26
2.2.1 等容熱26
2.2.2 等壓熱和焓26
2.2.3 理想氣體熱力學能和焓27
2.2.4 摩爾熱容28
第3節(jié) 熱力學**定律在理想氣體p、V、T變化過程中的應用30
2.3.1 理想氣體等溫過程30
2.3.2 理想氣體等容過程31
2.3.3 理想氣體等壓過程31
2.3.4 理想氣體絕熱過程32
第4節(jié) 熱力學**定律在純物質(zhì)相變過程中的應用35
2.4.1 基本概念35
2.4.2 摩爾相變焓及其與溫度的關(guān)系35
2.4.3 純物質(zhì)可逆相變過程的熱力學性質(zhì)36
2.4.4 純物質(zhì)不可逆相變過程的熱力學性質(zhì)36
第5節(jié) 熱力學**定律在化學變化過程中的應用37
2.5.1 化學反應熱效應38
2.5.2 化學反應的等容熱和等壓熱38
2.5.3 摩爾反應焓變39
2.5.4 化學反應標準摩爾反應焓變40
2.5.5 化學反應的摩爾反應焓與標準摩爾反應焓的關(guān)系40
2.5.6 標準摩爾生成焓及其與標準摩爾反應焓的關(guān)系41
2.5.7 標準摩爾燃燒焓及其與標準摩爾反應焓的關(guān)系42
2.5.8 摩爾反應焓與溫度的關(guān)系43
2.5.9 *高火焰溫度和*高爆炸溫度的計算45
第6節(jié) 熱力學**定律在實際氣體中的應用46
2.6.1節(jié) 流膨脹46
2.6.2 焦耳-湯姆孫實驗46
2.6.3節(jié) 流膨脹的熱力學性質(zhì)47
2.6.4 轉(zhuǎn)換曲線48
習題48
第三章 熱力學第二定律 51
第1節(jié) 自發(fā)過程及其共性51
第2節(jié) 卡諾循環(huán)52
3.2.1 熱機及熱機效率52
3.2.2 卡諾循環(huán)52
第3節(jié) 熱力學第二定律及卡諾定理54
3.3.1 熱力學第二定律54
3.3.2 卡諾定理及其推論 55
第4節(jié) 熵及熵判據(jù)56
3.4.1 熵的定義56
3.4.2 克勞修斯不等式及熵判據(jù)57
第5節(jié) 簡單p、V、T 變化過程中的熵變計算59
3.5.1 等溫過程的熵變計算59
3.5.2 等容變溫過程的熵變計算60
3.5.3 等壓變溫過程的熵變計算60
3.5.4 理想氣體絕熱過程的熵變計算60
3.5.5 理想氣體等溫混合過程的熵變計算61
第6節(jié) 相變過程的熵變計算62
3.6.1 可逆相變過程的熵變計算62
3.6.2 不可逆相變過程的熵變計算62
第7節(jié) 熱力學第三定律及化學變化過程中的熵變計算63
3.7.1 熵的物理意義64
3.7.2 能斯特熱定理64
3.7.3 熱力學第三定律65
3.7.4 規(guī)定熵、標準熵及標準摩爾熵65
3.7.5 標準摩爾反應熵變66
3.7.6 標準摩爾反應熵變與溫度的關(guān)系66
第8節(jié) 亥姆霍茲函數(shù)及吉布斯函數(shù)67
3.8.1 亥姆霍茲函數(shù)及其判據(jù)67
3.8.2 吉布斯函數(shù)及其判據(jù)68
3.8.3 ΔA 和ΔG 的計算69
第9節(jié) 熱力學基本方程71
3.9.1 熱力學基本方程71
3.9.2 麥克斯韋關(guān)系式73
3.9.3 其他重要關(guān)系式74
3.9.4 熵的其他特性關(guān)系式75
3.9.5 三變量偏微分關(guān)系式75
第10節(jié) 熱力學基本方程在純物質(zhì)兩相平衡中的應用76
3.10.1 克拉貝龍方程76
3.10.2 克勞修斯-克拉貝龍方程77
習題78
第四章 多組分系統(tǒng)熱力學 81
第1節(jié) 偏摩爾量82
4.1.1 偏摩爾量的定義82
4.1.2 偏摩爾量的物理意義83
4.1.3 不同組分同一偏摩爾量之間的關(guān)系——吉布斯-杜亥姆方程84
4.1.4 同一組分不同偏摩爾量之間的關(guān)系85
第2節(jié) 化學勢和化學勢判據(jù)85
4.2.1 化學勢的定義85
4.2.2 化學勢判據(jù)86
第3節(jié) 氣體的化學勢87
4.3.1 氣體的標準化學勢87
4.3.2 純理想氣體的化學勢88
4.3.3 混合理想氣體的化學勢88
4.3.4 純實際氣體的化學勢88
4.3.5 混合實際氣體的化學勢89
4.3.6 逸度與逸度因子89
第4節(jié) 液態(tài)混合物中各組分的化學勢91
4.4.1 拉烏爾定律91
4.4.2 理想液態(tài)混合物中任一組分的化學勢92
4.4.3 理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)93
4.4.4 實際液態(tài)混合物中任一組分的化學勢94
第5節(jié) 溶液中各組分的化學勢95
4.5.1 亨利定律95
4.5.2 理想稀溶液中溶劑的化學勢96
4.5.3 理想稀溶液中溶質(zhì)的化學勢96
4.5.4 稀溶液的依數(shù)性98
4.5.5 實際溶液中各組分的化學勢101
第6節(jié) 活度的測定102
4.6.1 溶液中揮發(fā)性物質(zhì)活度的測定102
4.6.2 溶液中非揮發(fā)性溶質(zhì)活度的測定103
習題103
第五章 化學平衡 105
第1節(jié) 化學反應的方向和限度105
5.1.1 化學平衡條件105
5.1.2 化學反應等溫方程與標準平衡常數(shù)108
第2節(jié) 各種反應類型的化學平衡110
5.2.1 理想氣體化學平衡110
5.2.2 有純凝聚態(tài)物質(zhì)參加的理想氣體化學平衡110
5.2.3 實際氣體的化學平衡112
5.2.4 液態(tài)混合物中的化學平衡113
5.2.5 溶液中的化學平衡114
第3節(jié) 化學反應平衡常數(shù)的確定和應用115
5.3.1 化學反應平衡常數(shù)的實驗測定115
5.3.2 標準平衡常數(shù)的熱力學計算116
5.3.3 化學反應平衡轉(zhuǎn)化率的計算117
第4節(jié) 溫度對化學反應平衡常數(shù)的影響119
5.4.1 范特霍夫方程119
5.4.2 不同溫度下平衡常數(shù)的計算119
第5節(jié) 其他因素對平衡轉(zhuǎn)化率的影響121
5.5.1 壓力對平衡轉(zhuǎn)化率的影響121
5.5.2 惰性氣體對平衡轉(zhuǎn)化率的影響123
5.5.3 投料比對平衡轉(zhuǎn)化率的影響124
第6節(jié) 同時平衡125
5.6.1 同時反應125
5.6.2 偶合反應126
習題127
第六章 相平衡 130
第1節(jié) 基本概念及相律130
6.1.1 相圖130
6.1.2 相及相數(shù)130
6.1.3 物種及物種數(shù)131
6.1.4 自由度及自由度數(shù)131
6.1.5 相律131
Ⅰ. 單組分系統(tǒng)的相平衡 133
第2節(jié) 單組分系統(tǒng)的相圖133
6.2.1 單組分系統(tǒng)兩相平衡的邊界條件133
6.2.2 單組分系統(tǒng)的相圖134
Ⅱ. 兩組分系統(tǒng)的相圖135
第3節(jié) 液相完全互溶系統(tǒng)的二組分氣-液平衡相圖136
6.3.1 理想液態(tài)混合系統(tǒng)的氣-液平衡系統(tǒng)136
6.3.2 真實液態(tài)混合系統(tǒng)的氣-液平衡系統(tǒng)139
第4節(jié) 液相部分互溶及完全不互溶二組分系統(tǒng)相圖142
6.4.1 液相部分互溶的液-液平衡系統(tǒng)142
6.4.2 液相部分互溶的氣-液平衡系統(tǒng)143
6.4.3 液相完全不互溶的氣-液平衡系統(tǒng)144
第5節(jié) 固相完全不互溶的二組分固-液平衡系統(tǒng)相圖145
6.5.1 相圖的繪制145
6.5.2 具有簡單低共熔點的二組分固-液平衡系統(tǒng)147
6.5.3 形成化合物的二組分固-液平衡系統(tǒng)148
第6節(jié) 固相部分及完全互溶的二組分固-液平衡系統(tǒng)相圖150
6.6.1 固相部分互溶的二組分固-液平衡系統(tǒng)150
6.6.2 固相完全互溶的二組分固-液平衡相圖151
6.6.3 區(qū)域熔煉152
Ⅲ. 三組分系統(tǒng)的相圖* 153
第7節(jié) 三組分系統(tǒng)液-液平衡相圖153
6.7.1 三組分系統(tǒng)的坐標表示法153
6.7.2 部分互溶的三組分系統(tǒng)液-液平衡相圖154
習題156
第七章 統(tǒng)計熱力學初步 159
第1節(jié) 粒子的微觀運動160
7.1.1 粒子的運動狀態(tài)160
7.1.2 狀態(tài)分布和能級分布161
7.1.3 獨立子系統(tǒng)能級分布D 的微觀狀態(tài)數(shù)WD 162
7.1.4 等概率假設(shè)163
7.1.5 *概然分布和擷取*大項原理164
第2節(jié) 玻耳茲曼分布定律165
7.2.1 玻耳茲曼熵定理165
7.2.2 玻耳茲曼分布定律166
7.2.3 配分函數(shù)q 的定義及其物理意義166
7.2.4 配分函數(shù)的析因子性167
7.2.5 能量零點的選擇及其對配分函數(shù)的影響168
第3節(jié) 配分函數(shù)的計算168
7.3.1 平動配分函數(shù)168
7.3.2 雙原子分子的轉(zhuǎn)動配分函數(shù)169
7.3.3 振動配分函數(shù)170
7.3.4 電子運動和核自旋運動配分函數(shù)171
第4節(jié) 獨立子系統(tǒng)熱力學函數(shù)的統(tǒng)計熱力學表達式及其應用舉例171
7.4.1 獨立離域子系統(tǒng)熱力學函數(shù)的統(tǒng)計熱力學表達式171
7.4.2 獨立定域子系統(tǒng)熱力學函數(shù)的統(tǒng)計熱力學表達式172
7.4.3 應用舉例173
習題178
第八章 電化學 180
Ⅰ. 電解質(zhì)溶液理論180
第1節(jié) 電解質(zhì)溶液的導電機理及法拉第定律180
8.1.1 電解質(zhì)溶液的導電機理180
8.1.2 法拉第定律181
第2節(jié) 離子的遷移數(shù)183
8.2.1 離子的電遷移183
8.2.2 離子的遷移數(shù)184
8.2.3 離子遷移數(shù)的測定185
第3節(jié) 電解質(zhì)溶液的電導、電導率及摩爾電導率187
8.3.1 電導、電導率及摩爾電導率187
8.3.2 電解質(zhì)溶液電導的測定188
8.3.3 電解質(zhì)溶液的電導率、摩爾電導率與濃度的關(guān)系189
8.3.4 離子的獨立運動定律及無限稀釋摩爾電導率190
第4節(jié) 電導測定的應用192
8.4.1 測定水的純度192
8.4.2 計算弱電解質(zhì)的解離度及解離平衡常數(shù)192
8.4.3 測定難溶鹽的溶解度193
8.4.4 電導滴定193
第5節(jié) 電解質(zhì)溶液的平均活度、平均活度因子及德拜-休克爾極限公式194
8.5.1 電解質(zhì)溶液的平均活度及平均活度因子194
8.5.2 離子強度195
8.5.3 德拜-休克爾極限公式196
Ⅱ. 原電池198
第6節(jié) 可逆電池及原電池的表示198
8.6.1 可逆電池198
8.6.2 原電池的表示201
第7節(jié) 原電池的電動勢及測量201
8.7.1 電池電動勢201
8.7.2 界面電勢差的產(chǎn)生201
8.7.3 電池電動勢的測定202
8.7.4 電池電動勢與電解質(zhì)溶液活度的關(guān)系——電池反應的能斯特方程203
第8節(jié) 可逆電池的熱力學204
8.8.1 電池反應的ΔrGm 、ΔrH m 及ΔrSm 204
8.8.2 電池可逆放電時的熱效應204
8.8.3 電池反應的標準熱力學平衡常數(shù)K 205
第9節(jié) 電極電勢206
8.9.1 電極電勢的定義206
8.9.2 標準氫電極207
8.9.3 電極電勢的能斯特方程207
8.9.4 電池電動勢的計算208
第10節(jié) 電極的種類209
8.10.1 **類電極209
8.10.2 第二類電極210
8.10.3 第三類電極211
第11節(jié) 原電池的設(shè)計及應用212
Ⅲ. 電解池214
第12節(jié) 分解電壓214
第13節(jié) 極化作用216
8.13.1 電化學極化216
8.13.2 濃差極化217
8.13.3 超電勢217
8.13.4 極化曲線的測定218
第14節(jié) 電解時電極上的競爭反應219
習題221
第九章 化學動力學基礎(chǔ) 223
第1節(jié) 化學動力學相關(guān)基本概念223
9.1.1 化學反應速率的定義223
9.1.2 基元反應與復合反應224
9.1.3 反應分子數(shù)224
9.1.4 化學反應速率方程225
9.1.5 質(zhì)量作用定律225
9.1.6 反應速率常數(shù)226
9.1.7 反應級數(shù)226
第2節(jié) 簡單級數(shù)反應的積分速率方程及其特點227
9.2.1 零級反應227
9.2.2 一級反應228
9.2.3 二級反應230
9.2.4 n 級反應233
第3節(jié) 簡單級數(shù)的反應速率方程的確定233
9.3.1 微分法確定反應級數(shù)及速率常數(shù)234
9.3.2 積分法確定反應級數(shù)及速率常數(shù)235
9.3.3 半衰期法確定反應級數(shù)239
9.3.4 多種反應物參與的反應速率方程239
第4節(jié) 溫度對反應速率的影響240
9.4.1 范特霍夫經(jīng)驗規(guī)則241
9.4.2 阿侖尼烏斯經(jīng)驗式241
9.4.3 阿侖尼烏斯活化能243
第5節(jié) 典型復合反應及其特點244
9.5.1 對行反應245
9.5.2 平行反應246
9.5.3 連串反應248
9.5.4 復雜反應速率的近似處理250
第6節(jié) 鏈反應252
9.6.1 直鏈反應252
9.6.2 支鏈反應與爆炸界限253
第7節(jié) 基元反應的速率理論255
9.7.1 碰撞理論255
9.7.2 過渡狀態(tài)理論簡介258
第8節(jié) 光化反應261
9.8.1 光化反應的基本概念261
9.8.2 光化學定律262
9.8.3 光化反應動力學方程263
9.8.4 光化平衡及溫度的影響263
9.8.5 光化反應的特點264
9.8.6 光化反應的應用實例264
第9節(jié) 催化反應265
9.9.1 催化反應的基本概念265
*9.9.2 氣-固相催化反應及其動力學規(guī)律267
習題270
第十章 界面現(xiàn)象與膠體 273
Ⅰ. 界面現(xiàn)象273
第1節(jié) 表面張力和表面吉布斯函數(shù)274
10.1.1 表面張力274
10.1.2 表面功與表面吉布斯函數(shù)275
10.1.3 表面熱力學基本關(guān)系式276
10.1.4 影響表面張力的因素276
第2節(jié) 液氣界面——彎曲液面的性質(zhì)277
10.2.1 彎曲液面的附加壓力及拉普拉斯方程277
10.2.2 毛細現(xiàn)象279
10.2.3 微小液滴的蒸氣壓和開爾文方程280
10.2.4 亞穩(wěn)狀態(tài)和新相的生成281
第3節(jié) 固液界面——潤濕現(xiàn)象與接觸角283
10.3.1 固體表面的潤濕283
10.3.2 接觸角與楊方程式283
10.3.3 鋪展284
第4節(jié) 固氣界面——固體表面上的吸附現(xiàn)象285
10.4.1 物理吸附與化學吸附285
10.4.2 吸附量、吸附熱及吸附曲線286
10.4.3 弗羅因德利希吸附等溫式288
10.4.4 朗繆爾吸附等溫式289
*10.4.5 多分子層吸附理論——BET公式291
第5節(jié) 溶液的表面吸附——表面活性劑292
10.5.1 溶液的表面張力和吸附現(xiàn)象292
10.5.2 吉布斯吸附等溫式293
10.5.3 表面活性劑294
Ⅱ. 膠體系統(tǒng)298
第6節(jié) 膠體分散系統(tǒng)的分類及基本特征298
10.6.1 膠體的概念及分類298
10.6.2 憎液溶膠與大分子溶液299
第7節(jié) 溶膠的光學性質(zhì)299
10.7.1 丁達爾效應299
10.7.2 瑞利公式299
第8節(jié) 溶膠的動力性質(zhì)301
10.8.1 布朗運動301
10.8.2 擴散作用301
10.8.3 沉降和沉降平衡302
第9節(jié) 溶膠的電學性質(zhì)303
10.9.1 電泳與電滲303
10.9.2 膠團的結(jié)構(gòu)304
10.9.3 斯特恩擴散雙電層與ζ 電勢305
第10節(jié) 溶膠的穩(wěn)定與聚沉306
10.10.1 電解質(zhì)的聚沉作用306
10.10.2 大分子化合物的聚沉作用307
第11節(jié) 溶膠的制備與凈化308
10.11.1 溶膠的制備308
10.11.2 溶膠的凈化309
第12節(jié) 乳狀液310
10.12.1 乳化與破乳310
10.12.2 微乳狀液311
習題311
附錄 314
附錄1 國際單位制314
附錄2 符號說明316
附錄3 某些物質(zhì)的臨界參數(shù)317
附錄4 一些氣體的摩爾定壓熱容和溫度的關(guān)系318
附錄5 一些物質(zhì)298K 下的熱力學數(shù)據(jù)319
附錄6 一些氣體298K 下的自由能函數(shù)和焓函數(shù)（p = 100kPa） 325
附錄7 拉格朗日待定因子法325
附錄8 拉格朗日待定因子法求算*概然能級分布數(shù)326
參考文獻 329
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物理化學教程(張麗丹) 作者簡介
張麗丹，北京化工大學教授，北京市教學名師，承擔物理化學等本科生教學及研究生教學，科研工作，教學管理等工作，是國家《物理化學》精品課程建設(shè)項目，《大學化學實驗》精品資源共享課程建設(shè)項目負責人，榮獲國家優(yōu)秀教學成果二等獎兩次，“全國石油和化工行業(yè)優(yōu)秀教學團隊”帶頭人；講授《物理化學》40年。
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