物理化学【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

物理化学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

绪言1

0.1 物理化学研究的对象及其方法1

0.2 物理化学在生命科学中的应用2

第1章 热力学第一定律3

1.1 热力学研究的对象、限度及其发展3

1.2 热力学的一些基本概念4

1.2.1 热力学体系和环境7

1.2.2 热力学状态和状态函数7

1.2.3 热力学过程和途径7

1.3 热力学第一定律7

1.3.1 热力学能、热和功9

1.3.2 热力学第一定律及其数学表达式9

1.4 功与过程9

1.4.1 体积功13

1.4.2 可逆过程13

1.4.3 相变过程中的体积功13

1.5 热与焓13

1.5.1 简单变温过程14

1.5.2 相变过程14

1.5.3 焓14

1.6 热力学第一定律对理想气体的应用14

1.6.1 理想气体的热力学能和焓——Gay·Lussac-Joule（盖·吕萨克-焦耳）实验1.6.2 理想气体的Cp与Cv之差14

1.6.3 绝热过程18

1.6.1 理想气体的热力学能和焓——Gay·Lussac-Joule（盖·吕萨克-焦耳）实验1.6.2 理想气体的Cp与Cv之差1.7 热化学18

1.7.1 化学反应的热效应22

1.7.2 反应进度22

1.7.3 热化学方程式22

1.8 Hess（赫斯）定律22

1.9 几种热效应23

1.9.1 生成焓26

1.9.2 燃烧焓26

1.9.3 溶解焓和稀释焓26

1.9.4 离子生成焓26

1.10 反应热与温度的关系——Kirchhoff定律26

1.11 新陈代谢与热力学27

参考读物29

思考题30

习题30

第2章 热力学第二定律32

2.1 自发变化的共同特征——不可逆性32

2.2 热力学第二定律33

2.3 熵34

2.3.1 Carnot（卡诺）循环和熵函数的发现34

2.3.1 Carnot（卡诺）循环和熵函数的发现34

2.3.2 过程方向的判断38

2.3.3 熵增加原理38

2.3.1 Carnot（卡诺）循环和熵函数的发现2.4 熵变的计算38

2.4.1 等温过程的熵变41

2.4.2 非等温（加热或冷却）过程的熵变41

2.4.3 环境的熵变41

2.5 热力学第二定律的本质——熵的统计意义41

2.6 热力学第三定律和标准熵44

2.6.1 热力学第三定律46

2.6.2 标准熵46

2.6.3 化学反应标准熵变的计算46

2.7 Helmholtz（亥姆霍兹）自由能与Gibbs（吉布斯）自由能46

2.7.1 Helmholtz自由能47

2.7.2 Gibbs自由能47

2.8 热力学函数之间的一些重要关系式47

2.8.1 封闭体系的热力学基本公式50

2.8.2 对应系数关系式50

2.8.3 Maxwell（麦克斯韦）关系式50

2.9 △G的计算50

2.9.1 简单状态等温变化过程的△G52

2.9.2 等温等压下相变过程的△G52

2.9.3 化学反应过程的△G52

2.10 温度和压力对△G的影响52

2.10.1 温度对△G的影响——Gibbs-Helmholtz公式52

2.10.2 压力对△G的影响53

2.10.1 温度对△G的影响——Gibbs-Helmholtz公式2.11 不可逆过程热力学与耗散结构简介53

2.11.1 开放体系的熵变59

2.11.2 最小熵产生原理59

2.11.3 自然科学中的自组织现象59

2.11.4 耗散结构形成的条件59

2.11.5 应用59

参考读物59

思考题59

习题60

第3章 溶液与相平衡62

3.1 偏摩尔量62

3.1.1 偏摩尔量的定义64

3.1.2 偏摩尔量的集合公式64

3.2 化学势64

3.2.1 化学势的定义67

3.2.2 化学势在相平衡中的应用67

3.2.3 化学势与温度、压力的关系67

3.3 理想气体的化学势67

3.4 实际气体的化学势67

3.5 理想溶液各组分的化学势68

3.5.1 Raoult（拉乌尔）定律及理想溶液的定义68

3.5.1 Raoult（拉乌尔）定律及理想溶液的定义68

3.5.2 理想溶液各组分的化学势70

3.6 稀溶液及其各组分的化学势70

3.6.1 Henry（亨利）定律与稀溶液73

3.6.2 稀溶液中溶剂的化学势73

3.6.3 稀溶液中溶质的化学势73

3.7 稀溶液的依数性73

3.7.1 蒸气压降低78

3.7.2 凝固点降低78

3.7.3 沸点升高78

3.7.4 渗透压78

3.7.5 生物体内的渗透功78

3.8 非理想溶液及其各组分的化学势78

3.8.1 非理想溶液中溶剂的化学势81

3.8.2 非理想溶液中溶质的化学势81

3.8.3 活度与活度系数的测定81

3.9 电解质溶液81

3.9.1 电解质溶液中各组分的化学势、活度与活度系数81

3.9.2 离子平均活度系数的理论计算83

3.9.1 电解质溶液中各组分的化学势、活度与活度系数3.10 大分子溶液及其渗透压83

3.10.1 大分子溶液的非理想性86

3.10.2 大分子溶液的渗透压86

3.10.3 Donnan（唐南）平衡86

3.11 相律86

3.11.1 相平衡中的几个重要概念88

3.11.2 相律的推导88

3.12 单组分体系的相平衡88

3.12.2 单组分体系的相图——水和CO2的相图88

3.12.1 Clapeyron（克拉珀龙）方程92

3.13 二组分体系的相图及其应用92

3.13.2 二组分非理想溶液的p-x图和T-x图92

3.13.2 二组分非理想溶液的p-x图和T-x图92

3.13.1 二组分理想体系的p-x图和T-x图96

3.13.3 不互溶的双液系——水蒸气蒸馏96

3.14 三组分体系的相图及其应用96

3.14.1 等边三角形坐标表示法99

3.14.2 三组分液-液体系相图99

3.14.3 分配定律与萃取原理99

参考读物99

思考题99

习题100

第4章 化学平衡102

4.1 化学反应的方向和限度102

4.1.1 化学势在化学变化中的应用106

4.1.2 化学平衡的存在106

4.1.3 化学反应等温式106

4.2 化学反应平衡常数表示式106

4.2.1 气相反应113

4.2.2 溶液反应113

4.2.3 复相反应113

4.2.4 平衡常数的测定113

4.2.5 平衡常数的应用113

4.3 标准生成Gibbs自由能113

4.3.1 标准状态下反应Gibbs自由能的变化值113

4.3.1 标准状态下反应Gibbs自由能的变化值113

4.3.3 溶液中物质的标准生成Gibbs自由能113

4.3.2 标准生成Gibbs自由能117

4.4 化学平衡的移动117

4.4.1 浓度（或分压）对化学平衡的影响119

4.4.2 温度对平衡常数的影响119

4.5 多重平衡119

4.6 反应的偶联120

4.7 多结合位平衡121

参考读物123

思考题123

习题124

第5章 电化学126

5.1 离子的迁移126

5.1.1 电解质溶液导电机理与Faraday（法拉第）定律126

5.1.2 离子迁移数和离子迁移速率129

5.1.1 电解质溶液导电机理与Faraday（法拉第）定律5.2 电解质溶液的电导129

5.2.1 电导、电导率和摩尔电导率133

5.2.2 电导率、摩尔电导率与浓度的关系133

5.2.3 离子独立移动定律和离子摩尔电导率5.3 电导测定的应用133

5.3.1 弱电解质的电离度和电离常数的测定5.3.2 难溶盐溶解度的测定133

5.3.1 弱电解质的电离度和电离常数的测定5.3.2 难溶盐溶解度的测定133

5.3.3 电导滴定135

5.4 可逆电池及其热力学135

5.4.1 可逆电池138

5.4.2 Nernst（能斯特）方程138

5.4.3 标准电动势与电池反应的平衡常数138

5.4.4 电动势E及其温度系数（？E/？T）p与电池反应其他有关热力学量的关系5.5 可逆电极与可逆电池的书写方式138

5.5.1 可逆电极的种类141

5.5.2 电池的书写方式及其与电池反应的对应关系5.5.3 电池电动势的实验测定5.6 电极电势141

5.6.1 电极与溶液界面上电势差的产生141

5.6.1 电极与溶液界面上电势差的产生141

5.6.3 电极电势的Nernst（能斯特）方程式，标准电极电势141

5.6.3 电极电势的Nernst（能斯特）方程式，标准电极电势141

5.6.2 电极电势148

5.6.4 参比电极148

5.6.5 生化标准电极电势148

5.6.3 电极电势的Nernst（能斯特）方程式，标准电极电势5.7 由电极电势计算电池电动势148

5.7.1 液体接界电势与盐桥151

5.7.2 各种类型的电池及其电动势的计算151

5.8 电动势测定的应用151

5.8.1 求难溶盐类的溶度积153

5.8.2 电解质活度系数的测定153

5.8.3 离子选择性电极与化学修饰电极153

5.9 生物电化学153

5.9.1 生物氧化156

5.9.2 细胞膜电势156

5.9.3 生物传感器156

5.10 不可逆电极过程简介156

5.10.1 电极的极化与超电势158

5.10.2 电解池的分解电压与电池的端电压参考读物158

思考题159

习题159

第6章 化学动力学162

6.1 化学反应速率方程162

6.1.1 化学反应速率表示法165

6.1.2 化学反应的速率方程165

6.2 具有简单级数反应的速率公式165

6.2.1 一级反应171

6.2.2 二级反应171

6.2.3 三级反应171

6.2.4 零级反应171

6.2.5 反应级数的测定171

6.3 几种典型的复杂反应171

6.3.1 对峙反应（可逆反应）178

6.3.2 平行反应178

6.3.3 连续反应178

6.3.4 稳态假定和决速步骤178

6.4 反应速率与温度的关系178

6.4.1 Arrhenius（阿伦尼乌斯）公式180

6.4.2 活化能的概念及从实验求活化能180

6.5 基元反应速率理论180

6.5.1 碰撞理论185

6.5.2 过渡态理论185

6.6 链反应185

6.7 溶液中的反应186

6.7.1 扩散控制反应189

6.7.2 溶剂对反应速率的影响189

6.7.3 离子强度的影响（原盐效应）189

6.8 催化反应189

6.8.1 催化作用及其特征194

6.8.2 酶催化反应194

6.8.3 酸碱催化194

6.9 光化学194

6.9.1 光化学基本定律198

6.9.2 光合作用198

6.9.3 空气的光化学198

6.9.4 视觉198

6.9.5 激光在化学中的应用198

6.10 分子反应动态学简介198

6.10.1 分子反应动态学201

6.10.2 态-态反应及其主要特征201

6.10.3 飞秒化学201

参考读物201

思考题202

习题202

第7章 表面化学206

7.1 表面206

7.1.1 表面张力与表面自由能210

7.1.2 弯曲液面的一些现象210

7.2 吸附现象210

7.2.1 液-气界面218

7.2.2 固-气界面218

7.2.3 固-液界面218

7.3 表面活性剂溶液218

7.3.1 表面活性剂的分类和化学结构227

7.3.2 表面活性剂溶液的物理化学特性227

7.4 两亲分子的有序组合体227

7.4.1 不溶性表面膜233

7.4.2 囊泡与脂质体233

7.4.3 溶致液晶233

参考读物233

思考题234

习题234

第8章 胶体分散体系237

8.1 分散体系的分类及特征237

8.1.1 分散体系的分类及胶体分散体系237

8.1.2 粒子的形状与大小239

8.1.1 分散体系的分类及胶体分散体系8.2 胶体的动力性质239

8.2.1 Brown（布朗）运动与扩散242

8.2.2 沉降242

8.3 胶体的光学性质242

8.3.1 溶胶的光散射244

8.3.2 大分子溶液的光散射244

8.4 胶体的流变性质244

8.4.1 稀胶体体系的黏度及流变性247

8.4.2 大分子溶液的黏度与黏均相对分子质量8.5 胶体的电学性质247

8.5.1 电动现象251

8.5.2 双电层与电动电势251

8.5.3 细胞与蛋白质的电泳251

8.6 胶体的稳定性251

8.6.1 胶体的稳定性理论255

8.6.2 溶胶的聚沉255

8.6.3 大分子化合物的保护与敏化作用255

8.7 凝胶255

8.7.1 凝胶的基本特征257

8.7.2 凝胶的形成与结构257

8.7.3 凝胶的性质257

8.8 纳米粒子与纳米生物技术257

8.8.1 纳米材料概述263

8.8.2 胶体化学法合成纳米粒子263

8.8.3 纳米粒子在纳米生物技术中的应用263

参考读物263

思考题263

习题264

第9章 分子结构与分子光谱265

9.1 双原子分子的结构与分子轨道理论266

9.1.1 氢分子离子（H？）的结构275

9.1.2 分子轨道理论275

9.1.3 同核双原子分子的结构275

9.1.4 异核双原子分子的结构275

9.2 多原子分子的结构275

9.2.1 分子的立体构型与杂化轨道理论282

9.2.2 离域π键与共轭分子的性质282

9.3 配合物的结构282

9.3.1 晶体场理论288

9.3.2 生物体内的配合物288

9.4 分子间作用力288

9.4.1 van der Waals（范德华）力291

9.4.2 氢键291

9.4.3 疏水基团相互作用291

9.5 分子的电子结构与分子光谱291

9.5.1 紫外-可见光谱301

9.5.2 荧光光谱301

9.5.3 旋光色散与圆二色性301

9.6 分子中基团的振、转运动与红外光谱301

9.6.1 红外光谱308

9.6.2 Raman（拉曼）光谱308

9.7 磁场中原子核与电子的自旋运动与磁共振谱308

9.7.1 核磁共振312

9.7.2 电子自旋共振312

参考读物312

思考题313

习题313

第10章 晶体结构315

10.1 晶体结构的周期性与点阵315

10.1.1 一维点阵319

10.1.2 二维点阵319

10.1.3 三维点阵319

10.2 晶体结构的对称性319

10.2.1 晶体的对称元素与对称操作328

10.2.2 晶胞与晶胞参数328

10.2.3 晶系328

10.2.4 晶体的空间点阵型式328

10.2.5 晶面指标与晶面间距328

10.2.6 晶体的点群与空间群328

10.3 晶体的X射线衍射效应328

10.3.1 X射线的产生332

10.3.2 Bragg（布拉格）方程332

10.3.3 衍射强度与晶胞中原子的分布332

10.4 单晶结构测定简介332

10.4.1 衍射强度的收集336

10.4.2 电子密度函数336

10.4.3 结构生物学简介336

参考读物336

思考题337

习题337

附录338

附录工 本书中使用的符号名称一览表338

附录Ⅱ 298.15K、100 kPa时一些物质的标准热力学函数339

附录Ⅲ 物理化学基本常数341

附录Ⅳ SI基本单位和常用的导出单位342

附录Ⅴ 常用的换算因数342

附录Ⅵ 习题参考答案343

附录Ⅶ 参考书目347