物理化学

绪论

A 物理化学的研究内容

B 物理化学的研究方法

C 怎样学好物理化学

模块1 热力学

1 气体

1.1 理想气体状态方程

1.1.1 低压下气体实验定律

1.1.2 理想气体及其状态方程

1.2 分压定律和分体积定律

1.2.1 分压定律

1.2.2 分体积定律

1.3 范德华方程

1.3.1 真实气体与理想气体的偏差

1.3.2 范德华方程

1.4 气体的临界参数、临界状态及其液化条件

1.4.1 气体的临界参数、临界状态

1.4.2 气体的液化条件

1.5 对应状态原理与压缩因子图

1.5.1 压缩因子

1.5.2 对比状态参数及对应状态原理

1.5.3 普遍化压缩因子图

[阅读材料]科学家发现宇宙最冷之地：零下272℃

思考题

习题

2 能量转换及计算

2.1 基本概念

2.1.1 系统和环境

2.1.2 热力学平衡状态和状态函数

2.1.3 过程与途径

2.2 热力学第一定律

2.2.1 热力学能

2.2.2 热和功

2.2.3 可逆过程与最大功

2.2.4 热力学第一定律

2.3 热和焓

2.3.1 等容过程的热

2.3.2 等压过程的热

2.3.3 焓

2.4 热容和热量计算

2.4.1 热容

2.4.2 热容与温度的关系

2.4.3 热量的计算

2.5 热力学第一定律的应用

2.5.1 对理想气体单纯状态变化过程的应用

2.5.2 对相变过程的应用

2.5.3 对化学变化过程的应用

2.6 化学反应热效应

2.6.1 化学反应热效应

2.6.2 热化学方程式

2.6.3 产生热效应的原因

2.6.4 化学反应恒压热效应与恒容热效应的关系

2.7 黑斯定律

2.8 生成焓和燃烧焓

2.8.1 标准生成焓

2.8.2 标准燃烧焓

2.9 热效应与温度的关系

2.9.1 基尔霍夫定律

2.9.2 热效应的计算与应用

[阅读材料]新能源材料

思考题

习题

3 过程变化方向判断及相关计算

3.1 自发过程和热力学第二定律

3.1.1 平衡状态和自发过程

3.1.2 自发过程的特征

3.1.3 热力学第二定律的表述

3.2 卡诺循环和卡诺定理

3.2.1 热机和热机效率

3.2.2 卡诺循环

3.2.3 卡诺定理

3.3 熵函数

3.3.1 可逆循环的热温商

3.3.2 可逆过程的热温商

3.3.3 不可逆过程的热温商

3.3.4 克劳修斯不等式——热力学第二定律的数学表达式

3.3.5 熵判据——熵增加原理

3.4 熵的统计意义

3.4.1 自发过程_的微观本质

3.4.2 热力学概率

3.4.3 熵与热力学概率

3.5 熵变的计算

3.5.1 简单状态变化（无相变、化学变化）的熵变计算

3.5.2 相变过程的熵变计算

3.5.3 化学变化的熵变计算

3.6 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能

3.6.1 亥姆霍兹自由能

3.6.2 吉布斯自由能

3.6.3 吉布斯自由能的计算

3.7 热力学基本方程和麦克斯韦关系式

3.7.1 热力学基本方程

3.7.2 吉布斯一亥姆霍兹方程

3.7.3 麦克斯韦关系式

3.8 偏摩尔量与化学势

3.8.1 偏摩尔量

3.8.2 化学势

3.8.3 化学势判据

3.8.4 理想气体的化学势

[阅读材料]克劳修斯——热力学基础理论的奠基人

思考题

习题

4 化学平衡及平衡限度相关计算

4.1 单相反应的平衡常数

4.1.1 单相反应和多相反应

4.1.2 单相反应的平衡常数

4.1.3 平衡常数的各种表示法

4.2 多相反应的平衡常数

4.2.1 液相和固相为纯物质的多相反应的平衡常数

4.2.2 冶金过程多相反应的平衡常数

4.3 化学反应等温方程式

4.3.1 化学反应等温方程式的一般表述

4.3.2 冶金过程多相化学反应等温方程式

4.3.3 多相化学反应等温方程式的应用

4.4 平衡常数与温度的关系

4.4.1 化学反应等压方程式

4.4.2 化学反应等压方程式的应用

4.5 平衡常数的计算方法

4.5.1 标准生成吉布斯自由能法

4.5.2 熵法

4.5.3 线性方程式

4.6 氧化物的标准生成自由能与分解压

4.6.1 氧化物的标准生成自由能

4.6.2 分解压

[阅读材料]化学平衡及平衡相关限度在生活中的应用

思考题

习题

模块2 物质分离提纯

5 物质分离提纯基础

5.1 相律

5.1.1 基本概念

5.1.2 相律

5.2 单组分系统相图

5.2.1 单组分系统两相平衡时温度与压力的关系

5.2.2 相图的绘制

5.2.3 相图分析与应用

5.3 组分系统相图

5.3.1 二组分混合物的气.液相平衡相图

5.3.2 组分液态部分互溶系统的液一液平衡相图

5.3.3 组分凝聚系统固一液平衡相图

5.4 三组分系统相图

5.4.1 三元系统组成的表示方法

5.4.2 农度三角形中的几个规则

5.4.3 三元系统相图的基本类型

[阅读材料]科学家造出“世界上最轻材料”

思考题

习题

模块3 电化学

6 电化学基础

6.1 电解质溶液的导电机构和法拉第定律

6.1.1 导体及电解质溶液的电解

6.1.2 法拉第定律

6.2 离子的电迁移

6.2.1 离子的淌度

6.2.2 离子的迁移数

6.3 电解质溶液的电导

6.3.1 电导和电导率

6.3.2 摩尔电导率

6.3.3 摩尔电导率与浓度的关系

6.3.4 离子独立运动定律

6.3.5 电导测定的应用

6.4 原电池的电动势

6.4.1 原电池的定义及表示法

6.4.2 可逆电池与不可逆电池

6.4.3 原电池的电动势

6.5 电极电位及能斯特方程

6.5.1 可逆电极的类型

6.5.2 电极电势的产生

6.5.3 标准电极及标准电极电势

6.5.4 能斯特方程

6.5.5 影响电极电势的因素

6.6 电极电势的应用

6.6.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱

6.6.2 判断氧化还原反应进行的方向

6.6.3 判断氧化还原反应进行的程度

6.7 电解与极化

6.7.1 分解电压

6.7.2 极化与超电压

6.8 析出电位及金属的分离

6.8.1 析出电位

6.8.2 金属的共沉积及其分离

6.9 金属的腐蚀与防腐

6.9.1 金属的腐蚀

6.9.2 金属的防腐

[阅读材料]电化学在医学上的应用

思考题

习题

模块4 化学动力学

7 化学动力学基础

7.1 化学反应速率的表示及测定

7.1.1 反应速率的表示方法

7.1.2 反应速率的实验测定

7.1.3 反应速率的图解表示

7.2 浓度对反应速率的影响

7.2.1 基元反应、简单反应和复杂反应

7.2.2 反应速率方程

7.2.3 简单级数反应的速率方程

7.2.4 动力学方程式的建立

7.3 温度对反应速率的影响

7.3.1 范特霍夫规则

7.3.2 阿累尼乌斯公式

7.3.3 活化能的实验测定

7.3.4 基元反应的活化能

7.4 复杂反应

7.4.1 对峙反应

7.4.2 平行反应

7.4.3 连串反应

7.4.4 复杂反应近似处理法

7.5 链式反应

7.5.1 直链反应

7.5.2 支链反应与爆炸

7.6 多相反应动力学

7.7 催化反应

7.7.1 催化剂参与化学反应改变反应活化能

7.7.2 催化剂不能改变反应的方向和限度

7.7.3 催化剂具有选择性

[阅读材料]“胆大包天”的幸运儿——首届诺贝尔化学奖获得者范特霍甫

思考题

习题

模块5 表面现象

8 表面现象

8.1 表面张力、润湿和弯曲液面的附加压力

8.1.1 表面张力

8.1.2 润湿和接触角

8.1.3 弯曲液面上的力

8.1.4 微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式

8.2 固体表面上的吸附作用

8.2.1 物理吸附和化学吸附

8.2.2 吸附曲线

8.2.3 气固表面的吸附等温式

8.3 溶液表面上的吸附作用

8.3.1 溶液表面的吸附现象

8.3.2 吉布斯吸附定温式

8.3.3 表面活性剂

8.4 分散系统的分类及胶体溶液的性质

8.4.1 分散系统、胶体分散系统的分类

8.4.2 胶体溶液的光学性质

8.4.3 胶体溶液的动力学性质

8.4.4 溶胶的电学性质

[阅读材料]新材料每克表面积达800m2创下新纪录

思考题

习题

附表

附表1 元素的相对原子质量表（2001）

附表2 某些物质在298K～T范围内的平均摩尔热容c

附表3 某些物质的燃烧标准摩尔焓△H（298K）（标准压力n=100kPa）

附表4 某些物质的生成标准摩尔焓、标准摩尔吉布斯自由能、标准摩尔熵和摩尔定压热容

附表5 298.1 5K时一些常见电极的标准还原电极电位

参考文献

《物理化学（第二版）/“十二五”职业教育规划教材》对高职高专的物理化学知识作了系统介绍，具体内容包括气体、能量的转换及计算、过程变化方向判断和相关计算、化学平衡及平衡限度相关计算、物质分离提纯基础、电化学基础、化学动力学基础、表面现象等；各章都配有学习要点和适量的例题、思考题和习题。
　　《物理化学（第二版）/“十二五”职业教育规划教材》为高职高专院校冶金、材料、化工及相关专业教材，也可供从事相关工作的人员参考。