物理化学教程

本书是化学“101计划”核心教材，旨在总结 过去100多年物理化学的突破性进展，兼顾经典理论 与新的学科发展，力争系统、定量、与实验紧密结 合。全书分上、中、下三篇，共18章。 上篇（第一至六章）为基本理论，旨在建立超 多分子系统理论框架。第一章从分析相互作用标度 入手，引入能量，并介绍原子、分子的能量量子化 。第二章探索量子统计热力学基本思路，定义熵与 温度，完成超多分子系统理论三个基石性概念的引 入。第三章建立正交量子自由度的统计热力学方法 ，基于不同类型自由度的能级结构构建基态能、热 能和熵计算方法。第四章分析宏观热现象，探讨以 热力学第一定律为基础的热力学的实质与意义。第 五章建立可逆过程和宏观平衡态概念，热力学第二 定律的化学陈述及两种互补的定量表达。第六章建 立可逆过程热力学，在宏观外源自由度之外引入内 禀自由度，为化学热力学做准备。中篇（第七至十 二章）以溶液为中心建立分子物质观。第七章，以 上篇建立的理论框架为依托，重新审视分子间相互 作用。第八章讨论纯态超多分子系统的热力学性质 ，以气态性质为参考系，全面描写纯液态的性质。 第九章和第十章讨论溶液的形成、基本性质、溶液 与多相混合物，建立溶液的基本函数（活度系数） 。第十一章和第十二章集中讨论表面与胶体，力图 建立与整个超多分子系统理论框架一致的表面化学 图像。下篇（第十三至十八章）研讨化学变化。第 十三章从化学热力学平衡开始，利用平衡态热力学 讨论化学变化的极限水平，讨论分子在不同稳定电 子态上分布与浓度化学平衡常数的同质性。第十四 章向非平衡态热力学过渡，建立线性非平衡态热力 学基本方程，研究超多分子系统（特别是溶液）中 输运过程。第十五章和第十六章，利用第二定律不 等式引入时间之矢，在局域非平衡态理论基础上建 立化学动力学框架。第十七章和第十八章反映21世 纪人类对能源的特殊兴趣，以上面所建立的超多分 子系统理论框架研讨两个能源化学主要课题，即电 化学与光化学。 本书可作为高等学校理工类专业（特别是化学 、材料、高分子、环境、化工等）物理化学课程教 材，也可供相关专业研究生、科研人员参考使用。

物理化学导论 1.化学：地球生态圈的中心科学 1.1 地球生态圈物质相互作用特点与现代物质观 1.2 自然资源、人类行为与化学 2.物理化学：分子物质观理论框架 2.1 物理化学与现代物质观 2.2 我国物理化学课程体系 2.3 《物理化学教程》基本思路 3.《物理化学教程》主要更新 上篇 分子物质观基本理论 第一章 能量与能量量子化 1.本章提要 2.能量 2.1 能量与科学框架 2.1.1 化学作为科学的一级学科 2.1.2 相互作用的标度 2.1.3 从力到能量 2.2 能量守恒与能量概念的内涵 2.2.1 机械能守恒 2.2.2 超出质点的物体与内能 2.2.3 基态能与热能 3.原子、分子与能量量子化 3.1 原子-分子图像 3.1.1 原子、离子、分子 3.1.2 分子与化学键 3.2 能量量子化 3.2.1 键合原子的量子化自由度 3.2.2 分子平动自由度的量子化能级 3.2.3 分子转动自由度的量子化能级 3.2.4 分子振动自由度的量子化能级 3.2.5 电子自由度与电子能级 4.分子各种运动的独立性和耦合性 4.1 分子运动的独立性和能量叠加 4.1.1 分子运动的独立性 4.1.2 分子运动的叠加 4.2 分子运动的耦合性 4.2.1 分子运动耦合的重要意义 4.2.2 单个分子激发态能量耗散过程与运动耦合 4.2.3 分子的能量累积与运动耦合 第二章 从单分子到超多分子：熵与温度 1.本章提要 2.统计热力学基本思想 2.1 统计热力学起源 2.2 统计热力学基本模型 2.2.1 宏观状态与微观量子结构 2.2.2 宏观平衡态的唯一性 2.2.3 微观结构变换与分子相互作用的实验验证 2.3 统计热力学基本假定 2.3.1 权重 2.3.2 统计热力学基本假定