物理化学简明教程

本书是根据教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会制定的近化学类专业化学基础课教学基本要求编写的。它突出了物理化学教学的基本特点与发展方向，在教学内容更新方面有较大的力度，引入一些已成熟的现代方法（如量子化学、统计热力学、非平衡热力学等方法），并以简明扼要的方式涵盖物质结构研究方法的前沿与进展，形成了《物理化学简明教程》鲜明的特色。《物理化学简明教程》理论体系完整，脉络清晰，层次分明，推理与叙述严谨，注重科学素养、创新思想方法和理论联系实际等基本素质的培养。
全书共11章，包括绪论、热力学第一定律和热化学（包括热化学的量子化学计算）、热力学第二定律（包括统计热力学简介）、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡（包括非平衡热力学简介）、电解质溶液、电化学、界面现象、化学动力学和物质结构研究方法（包括量子化学方法、分子力学与分子动力学方法、物质结构的现代光谱分析）。

前言
第1章 绪论 1
1.1 物理化学的研究对象 1
1.1.1 过程的能量、方向和限度 1
1.1.2 过程进行的速率和机理 1
1.1.3 物质结构和性质 1
1.2 物理化学的研究方法 2
1.2.1 热力学方法 2
1.2.2 动力学方法 2
1.2.3 量子力学方法 2
1.3 物理化学的作用和学习方法 3
1.3.1 注重思想方法 3
1.3.2 注重数理逻辑 3
1.3.3 注重公式、结论和定律的适用条件 3
1.3.4 注重习题的分析与解答 3
1.3.5 注重思考和总结 4
第2章 热力学第一定律和热化学 5
2.1 热力学基本概念 5
2.1.1 系统和环境 5
2.1.2 状态和状态函数 6
2.1.3 容量性质和强度性质 7
2.1.4 过程和途径 7
2.1.5 热力学平衡态 9
2.2 热力学第一定律 9
2.2.1 热力学第一定律的数学表达式 9
2.2.2 热力学 10
2.2.3 热和功 11
2.3体积功 12
2.3.1 体积功 12
2.3.2 体积功的计算 12
2.3.3 优选体积功 13
2.4 热力学过程 15
2.4.1 热力学可逆过程 15
2.4.2 过逆过程与优选功 16
2.4.3 可逆相变体积功 16
2.5 热力学第一定律的两个重要推论 17
2.5.1 两个重要的推论 18
2.5.2 焓 18
2.6 标准热容 19
2.6.1 热力学标准状态 19
2.6.2 标准热容 19
2.6.3 热容与温度的关系 21
2.6.4 理想气体的热容 22
2.7 气体状态变化过程的热力学 23
2.7.1 理的热力学与23
2.7.2 热过24
2.7.3 实际气体的节流膨胀 27
2.8 变热与变30
2.8.1 标准变30
2.8.2 相变化过程的AU 30
2.8.3 相变焓随温度的变化 31
2.9 化学反应热效应 32
2.9.1 化学反应热效应 32
2.9.2 热力学标准态33
2.9.3 应度34
2.9.4 摩尔反应焓 34
2.9.5 标准应34
2.9.6 定35
2.9.7 化学反应焓变的计算 35
2.10 焓变与温度的关系——基尔霍夫方程 37
2.11*热性质数据的来源 40
2.11.1 定40
2.11.2 经验半经验方法 40
2.11.3 理论方法 41
2.12*热力学函数的量子化学理论计算 42
思考题 43
习题 45
第3章 热力学第二定律 50
3.1 自发过程的共同特征 50
3.2 热力学第二定律的经典表述 51
3.3 卡诺定理与热力学第二定律的建立 52
3.3.1 卡诺循环 52
3.3.2 卡诺定理54
3.4 熵函数与可逆性判据 55
3.4.1 可逆过程的热温商与熵函数 56
3.4.2 不可逆过程的热温商与熵函数 57
3.4.3 克劳修斯不等式与熵增大原理 58
3.5 熵变的计算 59
3.5.1 恒温过程的熵变 60
3.5.2 恒压或恒容变温过程的熵变 61
3.5.3 过的变62
3.5.4 绝热过程的熵变 64
3.5.5 变过的变65
3.6 熵的物理意义 70
3.6.1 自发过程的微观本质 70
3.6.2 熵与微观状态数的关系 71
3.7 热力学第三定律及化学反应的熵变 72
3.7.1 热力学第三定律 72
3.7.2 标准摩尔熵 73
3.7.3 化学反应熵变的计算 74
3.8 吉布斯函数和亥姆霍兹函数 75
3.8.1 恒温恒容系统——亥姆霍兹函数 75
3.8.2 恒温恒压系统——吉布斯函数 76
3.9 ΔG的计算 77
3.9.1 恒温可逆过程的ΔG 77
3.9.2 相变过程的ΔG 78
3.9.3 化学应的ΔG 81
3.9.4 ΔG随温度了的变化——吉布斯-亥姆霍兹公式 82
3.10 封闭系统的热力学基本方程 83
3.10.1 热力学基本方程 83
3.10.2 U、H、A、G的一阶偏导数和吉布斯-亥姆霍兹方程 84
3.10.3 麦克斯韦关系式 85
3.10.4 U、H、S对了的偏导数 85
3.10.5 其他重要的偏微分方程 85
3.11* 统计热力学简介 87
3.11.1 统计热力学的基本思想 87
3.11.2 统计热力学的主要结论 90
思考题 95
习题 96
第4章 多组分系统热力学 101
4.1 偏摩尔量 101
4.1.1 偏摩尔量的定义 102
……