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| 內容簡介： |
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《物理化学简明教程》于2014 年入选“十二五” 普通高等教育本科国家级规划教材，包括热力学基本原理、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、电化学、统计热力学初步、界面现象、化学动力学和胶体化学共9 章内容。本书注重基础和应用，在组织内容和例题、习题时，注意物理化学与工程技术、生产生活的联系，并适当引入学科前沿，以加深读者对物理化学的理解和认识。本书对应课程配套有线上课程（www.cipeke.com）、在线测试（www.cipece.com），对一些重难点讲解、动画、拓展阅读配有二维码，读者可扫码学习。本书采取双色印刷，突出了重点，可方便理解和学习。《物理化学简明教程》（第三版） 可作为高等院校化学、化工、材料、环境、生物工程、食品、轻化工程等专业的教材，也可供农、林、医、地质、冶金、安全工程等相关专业的师生使用。
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| 關於作者： |
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邵谦，山东科技大学 化学与环境工程学院，教授，1987年于华东师范大学化学系化学专业本科毕业，1995年获得陕西师范大学分析化学专业的理学硕士学位，2007年获得山东大学材料学博士学位。1987年7月至今，一直在山东科技大学（原山东矿业学院）工作，从事化学方面的教学与科研工作，先后为不同专业的本科生开设了物理化学、分析化学、无机与分析化学、普通化学等多门课程，并积极从事教学研究和改革，教学效果优秀。是山东科技大学“教学名师”，山东科技大学“基础化学教学团队”的负责人，山东省精品课程《物理化学》课程建设的负责人。自1993年开始讲授《物理化学》课程以来，在物理化学课程的教学改革方面做了大量的工作，2000年负责的山东科技大学教改项目“物理化学重点课程建设”获得山东科技大学优秀教学成果一等奖，2002年自制的“物理化学多媒体教学课件”获得山东科技大学多媒体课件大赛二等奖，2005年《物理化学》课程被评为山东省精品课程。经过长期不懈的建设，在物理化学的课堂理论教学及实验教学方面取得了丰硕的成果，并形成了普通工科院校物理化学教学的特色，目前已具备完善的电子版教案、多媒体教学课件、实验指导书等。在科研方面，目前主要从事应用化学方面的研究，作为项目负责人和主要参加者，曾完成了5项省部级年度项目和3项横向课题。现在研1项山东省科技攻关项目和1项山东省项目。发表科技论文30余篇，其中有4篇被EI检索，5篇被美国化学文摘CA摘录。
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| 目錄：
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绪论 001
0.1 物理化学及其研究内容 001
0.2 物理化学的作用 002
0.3 物理化学的学习方法 003
0.4 物理量的表示及运算 004
第1章 热力学基本原理 006
1.1 热力学基本概念 007
1.1.1 系统与环境 007
1.1.2 状态与状态函数 008
1.1.3 过程与途径 009
1.1.4 热力学平衡状态 010
1.2 热力学第一定律 010
1.2.1 热力学第一定律的文字表述 011
1.2.2 热和功 011
1.2.3 热力学第一定律的数学表达式 012
1.3 体积功的计算、可逆过程 013
1.3.1 不同过程的体积功 013
1.3.2 可逆过程 015
1.4 焓与热容 016
1.4.1 焓的定义 016
1.4.2 热容 017
1.5 热力学第一定律在单纯物理变化过程中的应用 019
1.5.1 热力学第一定律对理想气体的应用 019
1.5.2 热力学第一定律对实际气体的应用 023
1.5.3 热力学第一定律对相变过程的应用 024
1.6 热力学第一定律在化学反应中的应用——热化学 025
1.6.1 热化学基本概念 025
1.6.2 化学反应焓变的计算 028
1.7 热力学第二定律的文字表述 035
1.7.1 自发过程的共同特征 035
1.7.2 热力学第二定律的文字表述 036
1.8 卡诺循环和卡诺定理 037
1.8.1 卡诺循环和卡诺热机 037
1.8.2 卡诺定理 038
1.9 熵函数 039
1.9.1 可逆过程的热温商和熵的定义 039
1.9.2 克劳修斯不等式——热力学第二定律的数学表达式 040
1.9.3 熵增原理 041
1.9.4 熵的物理意义 042
1.10 熵变的计算 044
1.10.1 简单状态变化(p、V、T 变化)过程熵变的计算 044
1.10.2 相变化过程熵变的计算 047
1.10.3 热力学第三定律和化学反应的熵变 049
1.11 过程方向的判据 051
1.11.1 亥姆霍兹函数A 051
1.11.2 吉布斯函数G 052
1.11.3 过程方向的判据 053
1.11.4 ΔA 和ΔG 的计算 054
1.12 热力学函数关系式 056
1.12.1 定义式 057
1.12.2 热力学基本方程 057
1.12.3 热力学基本方程的派生公式 057
1.12.4 麦克斯韦关系式 058
1.12.5 关系式的应用 059
1.13 非平衡态热力学简介 064
1.13.1 非平衡态热力学基础 065
1.13.2 线性非平衡态热力学 066
1.13.3 非线性非平衡态热力学 068
思考题 070
概念题 072
习题 073
第2章 多组分系统热力学 078
2.1 偏摩尔量 079
2.1.1 偏摩尔量的定义 080
2.1.2 偏摩尔量的集合公式 081
2.1.3 吉布斯-杜亥姆方程 082
2.2 化学势 083
2.2.1 化学势的定义 083
2.2.2 化学势与压力、温度的关系 084
2.2.3 化学势判据及其应用举例 085
2.3 气体物质的化学势 086
2.3.1 理想气体的化学势 087
2.3.2 实际气体的化学势 087
2.4 理想液态混合物和理想稀溶液的化学势 090
2.4.1 拉乌尔定律和亨利定律 091
2.4.2 理想液态混合物的化学势 094
2.4.3 理想稀溶液的化学势 097
2.5 稀溶液的依数性 098
2.5.1 溶液的凝固点降低和沸点升高 098
2.5.2 溶液的渗透压 103
2.6 实际溶液中各组分的化学势 105
2.6.1 活度和活度系数 105
2.6.2 非理想液态混合物中各组分的化学势 106
2.6.3 非理想稀溶液中各组分的化学势 106
2.6.4 活度的测定 107
思考题 107
概念题 108
习题 109
第3章 化学平衡 111
3.1 化学反应的方向和限度 112
3.1.1 化学反应的方向和平衡条件 112
3.1.2 化学反应的等温方程 113
3.1.3 标准平衡常数 114
3.2 平衡常数 115
3.2.1 理想气体反应的平衡常数 116
3.2.2 有纯凝聚态物质参加的理想气体化学反应的平衡常数 117
3.2.3 平衡常数的测定与计算 118
3.2.4 平衡组成的计算 121
3.3 温度及其他因素对化学平衡的影响 122
3.3.1 温度对标准平衡常数的影响 122
3.3.2 其他因素对理想气体化学平衡的影响 125
3.4 同时反应平衡组成的计算 128
思考题 130
概念题 130
习题 131
第4章 相平衡 134
4.1 相律 135
4.1.1 几个基本概念 135
4.1.2 相律 137
4.2 单组分系统的相平衡 138
4.2.1 单组分系统的两相平衡 138
4.2.2 单组分系统的相图 141
4.3 两组分系统的气-液平衡相图 143
4.3.1 完全互溶双液系 144
4.3.2 部分互溶双液系 150
4.3.3 完全不互溶双液系 152
4.4 两组分系统的固-液平衡相图 153
4.4.1 具有简单低共熔混合物的系统 153
4.4.2 有化合物生成的固-液系统 156
4.4.3 有固溶体生成的固-液系统 158
4.4.4 双组分系统相图的共同特征 161
思考题 161
概念题 161
习题 163
第5章 电化学 167
5.1 电解质溶液 168
5.1.1 离子的迁移 168
5.1.2 电解质溶液的电导 172
5.1.3 强电解质溶液理论简介 179
5.2 可逆电池和可逆电池热力学 183
5.2.1 可逆电池必须具备的条件 183
5.2.2 可逆电极的种类 184
5.2.3 可逆电池电动势的测定 186
5.2.4 可逆电池热力学 187
5.3 电极电势和电池电动势 190
5.3.1 电池电动势产生的机理 190
5.3.2 电极电势 192
5.3.3 电池类型及电池电动势的计算 196
5.4 原电池设计与电池电动势测定的应用 199
5.4.1 原电池的设计 199
5.4.2 电池电动势测定的应用 201
5.5 电解和极化 206
5.5.1 极化作用 207
5.5.2 电解时的电极反应 209
5.6 电化学的应用 212
5.6.1 金属的腐蚀与防护 212
5.6.2 化学电源 216
思考题 220
概念题 221
习题 222
第6章 统计热力学初步 225
6.1 分子的运动形式和能级表达式 226
6.1.1 分子的运动形式与能级 226
6.1.2 各种运动形式的能级表达式 227
6.2 能级分布的微态数及系统的总微态数 229
6.2.1 能级分布与状态分布 229
6.2.2 能级分布微态数的计算 230
6.2.3 最概然分布与平衡分布 232
6.3 玻尔兹曼分布定律 233
6.4 粒子的配分函数 234
6.4.1 配分函数的析因子性质 234
6.4.2 能量零点的选择对配分函数q 值的影响 235
6.4.3 各种运动的配分函数的计算 235
6.5 热力学函数与配分函数的关系 238
6.5.1 热力学能与配分函数的关系 238
6.5.2 系统的熵与配分函数的关系 239
6.5.3 其他热力学函数与配分函数的关系 240
思考题 241
概念题 241
习题 242
第7章 界面现象 243
7.1 表面张力 244
7.1.1 液体的表面张力、表面功及表面吉布斯函数 244
7.1.2 表面热力学 245
7.1.3 影响表面张力的因素 246
7.2 润湿现象 248
7.3 弯曲液面的表面现象 249
7.3.1 弯曲液面的附加压力 249
7.3.2 曲率对蒸气压的影响——开尔文公式 252
7.3.3 亚稳态与新相的生成 253
7.4 气体在固体表面的吸附 255
7.4.1 气-固吸附的一般概念 255
7.4.2 吸附等温式 257
7.5 溶液表面的吸附 260
7.5.1 溶液表面的吸附现象 260
7.5.2 吉布斯吸附等温式 261
7.5.3 表面活性剂及其应用 261
思考题 265
习题 266
第8章 化学动力学 269
8.1 化学反应的反应速率和速率方程 270
8.1.1 反应速率的表示法 270
8.1.2 反应速率的实验测定 271
8.1.3 基元反应和非基元反应 272
8.1.4 基元反应的速率方程——质量作用定律 272
8.1.5 反应级数与反应分子数 273
8.1.6 速率常数 273
8.2 速率方程的积分形式 274
8.2.1 零级反应 275
8.2.2 一级反应 275
8.2.3 二级反应 276
8.2.4 n 级反应 277
8.3 速率方程的确定 280
8.3.1 微分法 280
8.3.2 积分法 282
8.4 温度对反应速率的影响和活化能 283
8.4.1 范特霍夫规则——k-T 关系的近似经验式 283
8.4.2 阿伦尼乌斯方程——k-T 关系的准确经验式 284
8.4.3 化学反应的活化能 286
8.5 典型复合反应 288
8.5.1 对峙反应 288
8.5.2 平行反应 289
8.5.3 连串反应 292
8.6 复合反应速率的近似处理方法 293
8.6.1 选取控制步骤法 293
8.6.2 稳态近似法 293
8.6.3 平衡态近似法 294
8.7 链反应 295
8.7.1 单链反应 295
8.7.2 支链反应与爆炸界限 296
8.8 基元反应速率理论 297
8.8.1 气体反应碰撞理论 298
8.8.2 过渡状态理论 300
8.9 几类特殊反应的动力学 304
8.9.1 溶液中反应 304
8.9.2 光化学反应 305
8.9.3 催化作用 308
8.10 现代化学动力学研究技术简介 313
8.10.1 交叉分子束技术 313
8.10.2 飞秒激光技术 314
思考题 315
概念题 315
习题 317
第9章 胶体化学 321
9.1 胶体分散系统的分类及制备 322
9.1.1 分散系统的分类及特征 322
9.1.2 溶胶的制备 323
9.1.3 溶胶的净化 325
9.2 溶胶的光学性质 325
9.2.1 丁铎尔效应 325
9.2.2 瑞利公式 326
9.3 溶胶的动力学性质 326
9.3.1 布朗运动 327
9.3.2 扩散 327
9.3.3 沉降和沉降平衡 328
9.4 溶胶的电学性质 329
9.4.1 电动现象 329
9.4.2 溶胶粒子带电的原因 330
9.4.3 胶粒的双电层理论 330
9.4.4 溶胶的胶团结构 332
9.5 溶胶的稳定与聚沉 333
9.5.1 溶胶稳定的原因 333
9.5.2 溶胶的聚沉 333
9.6 高分子溶液简介 335
9.6.1 高分子溶液的盐析作用 335
9.6.2 高分子溶液的黏度 336
9.6.3 高分子溶液的胶凝作用 336
9.6.4 高分子溶液的渗透压和唐南平衡 336
思考题 338
习题 339
概念题和习题参考答案 341
附录 348
附录Ⅰ 国际单位制(SI) 348
附录Ⅱ 希腊字母表 349
附录Ⅲ 一些物理和化学的基本常数 350
附录Ⅳ 常用的换算因子 350
附录Ⅴ 某些气体的范德华常数 350
附录Ⅵ 热力学数据表 351
参考文献 356
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| 內容試閱：
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前言
《物理化学简明教程》于2011年出第一版，于2014年被列为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，2015年出版了第二版。近年来，随着教育信息化的发展，为落实国家教育数字化战略，实现数字技术与教材内容深度融合，教材的编写工作面临着更高的要求。因此，在第二版的使用过程中，我们在继续保持本教材注重应用及工科特色的基础上，建设完成了多维度的《物理化学》数字化教学资源，包括图片、动画视频、全部课程的微课视频，其中每个知识点都以问题为导向进行教学设计，有机融入学科前沿、课程思政，实现课程内容高阶性，还建成了由近5000道题组成的《物理化学在线题库》，完成了集国家级规划教材、线上教学资源、在线试题库于一体的立体化教学资源，并开展线上线下混合式教学实践。以第二版教材为配套教材的物理化学课程于2023年被评为国家级线上线下混合式一流课程。
本版在数字化教学资源建设的基础上进一步修订为新形态教材，为保证延续性，保留了基本框架，同时，更新了教材中的部分学科前沿及来自科研应用实践的例题及习题，以进一步突出注重应用及工科特色。主要修订及特色如下。
1. 新形态教材 为满足学生自主学习和在线学习的需要，教材提供线上学习平台，包括线上课程(www.cipeke.com)、在线测试(www.cipece.com)等，一些重要知识点的微课视频、动画视频、拓展资料等也在教材中适时提供二维码链接。
2. 可读性 为进一步增加教材的可读性，改变了教材的版式，将原教材每章开始时的内容提要及本章要求改为导读形式，内容更偏向于引导读者了解章节之间的关联，起到既见树木又见森林的作用。同时，本版改为双色印刷，以突出重点，方便理解和学习。
3. 题目源于科研应用实践 本版修订了部分例题及课后习题，从文献或应用实践中凝练出问题，并附上文献，供学生参考，使学生在学习物理化学知识的同时，了解理论与实际的结合及科研方法和学科前沿。在此特别要致敬华东师范大学朱传征先生，是他给我们的再版工作提出了如此好的建议。
本次修订由山东科技大学和齐齐哈尔大学从事物理化学教学的教师共同完成。修订分工如下：绪论，山东科技大学邵谦；第1章，齐齐哈尔大学陈伟，山东科技大学黄永清、邵谦和孙海清；第2、4、5章，山东科技大学邵谦、葛瑞翔、马敏；第3、7、9章，山东科技大学杨静、孔霞、步琦璟；第6、8章，山东科技大学黄永清；附录，山东科技大学邵谦。配套微课视频主讲，山东科技大学邵谦、杨静、黄永清、孔霞。修订过程中，山东科技大学物理化学课程组的靳涛、黄仁和、于昊、刘蕾和齐齐哈尔大学的梁敏、冯悦兵、毕野也做了许多工作。全书由邵谦统稿、定稿，邵谦、陈伟、杨静任主编。
使用本书作教材的教师可向出版社索取配套课件：songlq75@126.com。
由于编写水平所限，书中疏漏和不当之处在所难免，衷心希望各位专家、老师和同学们不吝指正。
编者
2024年5月
第一版前言
物理化学是化学、化工及其相关专业如环境、材料、生物、能源、矿物加工工程等专业的重要专业基础课，历来深受广大师生的重视。物理化学既是化学的一个分支学科，又是其他化学分支学科的理论基础，它在人才培养方面有着重要作用。科学技术的迅速发展，对高等学校的教与学提出了更高的要求。现在的大学教学既要求在校大学生要掌握越来越多的基础知识，这需要开设越来越多的课程；同时又要求给学生更多的自主学习时间，以提高学生的综合素质及创新能力。因此，在有限的时间内必须缩短课程授课的学时。但学时减少，课程的基本内容不能减少。鉴于此，编者在保证物理化学学科的系统性、完整性和科学性的前提下，认真总结多年教学的经验，同时参考大量的国内外优秀物理化学教材， 本着系统基本原理和方法、注重基础和应用、培养学生能力、叙述简明扼要的原则，编写了这部教材。
在内容安排上，既要系统完整、科学先进，又要注重基础和应用。因此，在编写时，尽量减少公式的繁琐推导，尽量多地将理论与实际相结合，体现在讲述过程及例题与习题中，多引用工程技术、生产生活中的实例，使理论性很强的物理化学知识变得具体而易接受。同时适当引入一些学科前沿的内容，拓宽学生的知识面，使学生能感触到物理化学学科的前沿。
从培养学生方法论和分析问题及解决问题的能力出发，在书中适时地引入科学史，尽可能使学生沿着科学家的思路去思考问题，自然得出结论。这样既让学生掌握了物理化学相关原理，又有助于提高学生的学习兴趣、开拓学生思路、培养学生科学的方法论，同时还可以增加教材的可读性。
为便于学生掌握物理化学的相关原理，每章开始均附有内容提要和学习要求，书中选编了较多的例题，每章后有思考题、概念题及习题，书后附有概念题和习题的答案。另外，为方便使用该教材的教师教学之用，本书还配有多媒体教学课件的光盘，使用本书作教材的院校可向出版社索取，songlq75@126.com。另外，还可参阅与本书配套的习题详解《物理化学学习指导》(黄永清，邵谦主编)。
本书所用的物理化学单位均采用国际单位制(SI)。
本书由热力学基本原理、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、电化学、统计热力学初步、界面现象、化学动力学和胶体化学9章组成。由邵谦任主编，杨静任副主编，孙海清、黄永清和刘玫参加编写。绪论和第2、5章由邵谦编写；第1章由孙海清编写；第4章由邵谦和刘玫编写；第3、7、9章由杨静编写；第6、8章由黄永清编写；附录由邵谦编写。全书由邵谦统稿、定稿。
本书可作为高等院校化工类、环境类、材料类、制药类、化学类等有关专业的教学用书，也可供其他相关专业使用，建议学时为72~90学时。也可作为相关专业研究生及科研和工程技术人员的参考用书。
本书在编写过程中，参阅了许多优秀的物理化学教材，在此谨向这些教材的作者表示衷心的感谢。
限于编者水平，书中疏漏和不当之处在所难免，恳望读者不吝指正，以便再版时修改和提高。
编者
2010年11月
第二版前言
本书自2011年出版发行以来，因其简明及注重基础和应用、与实际相结合的特色，受到了普通工科院校的广泛欢迎，并于2014年被列为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。鉴于出版4年多来各兄弟院校和我校在使用过程中所发现的问题，编者认为有必要对本书进行修订。
第二版继续保持了“系统基本原理和方法、注重基础和应用、培养学生能力、叙述简明扼要”的原则，内容章节与第一版相同，为了更加突出注重应用的特色，适当地增加了一些与工程实际结合密切的概念及例题。如第2章介绍实际气体化学势时引入实际气体普遍化的状态方程及气体压缩因子的概念；在第4章介绍单组分相图时，引入临界状态、超临界流体的概念及其应用；在第7章表面张力一节，引入粉尘爆炸的原因，在介绍润湿角时引入矿物浮选中的亲水性矿物和疏水性矿物的概念等；在第7章介绍弯曲液面附加压力时，增加了有关实际炼钢中炉底沸腾现象的例题等。这次修订的另外一个方面就是进一步增加了教材的可读性，进一步丰富了科学史，并对教材中的一些描述进行了修订。
由于与本教材第一版配套的学习指导书于2015年年初出版，为了便于配套使用，所以本次修订没有对各章后的思考题、概念题及习题进行修订。
本书第二版的编写得到了齐齐哈尔大学从事物理化学教学的教师的大力支持。第一版中参加编写的山东科技大学的各位教师仍然负责相应章节的编写，即绪论和第2， 5章由邵谦编写；第1章由孙海清编写；第4章由邵谦和刘玫编写；第3，7，9章由杨静编写；第6，8章由黄永清编写；附录由邵谦编写。齐齐哈尔大学的多位老师共同参加了第二版的编写工作，其中陈伟编写了第1章；梁敏编写了第3，9章；冯悦兵编写了第2章；毕野编写了第5章。山东科技大学的靳涛也参加了第7章的编写。第二版编写过程中，山东科技大学物理化学课程组的黄仁和、陈丽慧、于昊、刘蕾老师提出了许多修改建议。全书由邵谦统稿、定稿，邵谦、陈伟、杨静任主编。
为方便教学，本书有配套电子课件，使用本书做教材的院校可以向出版社免费索取，songlq75@126.com；与本书配套的《物理化学学习指导》(黄永清，邵谦主编，书号：978-7-122-21880-3)亦可供大家参考使用。
由于编者水平所限，书中疏漏和不当之处在所难免，衷心希望各位专家、老师和同学们不吝指正。
编者
2015年7月
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