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第1章 气体1

1.1 低压气体的几个经验规律2

一、波义耳定律（Boyle's law）2

二、查理-盖吕萨克定律（Charles-Gay-Lussac's law）2

三、阿伏伽德罗定律（Avogadro's law）3

1.2 理想气体的状态方程式3

1.3 混合理想气体定律5

一、道尔顿分压定律（Dalton's law of partical pressure）5

二、阿玛格分体积定律（Amagat's law of partical volume）5

1.4 实际气体行为和对理想气体状态方程式的修正5

一、范德华方程式6

二、气体的液化和临界状态7

三、对比状态方程和对比定律9

四、压缩因子图9

第2章 热力学基础13

2.1 基本概念13

一、系统与环境13

二、系统的性质和状态函数14

三、热力学平衡15

四、过程和途径15

五、热和功15

2.2 热力学第一定律16

一、热力学能和第一定律16

二、焓（enthalpy）17

三、热容（capacity of heat）18

四、理想气体的Cp与Cv19

五、可逆过程以及不同过程的功、热、热力学能和焓变的计算21

2.3 热化学26

一、化学反应进度26

二、热化学方程式27

三、赫斯定律27

四、等压热效应和等容热效应28

五、几种热效应29

六、反应焓变与温度的关系——基尔霍夫定律（Kirhoff's law）31

2.4 热力学第二定律33

一、自发变化的共同特征和热力学第二定律33

二、熵和熵判据（entropy criterion）34

三、熵的统计意义35

四、熵变的计算36

五、亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能38

六、△G的计算41

2.5 热力学基本关系式及其简单应用42

一、热力学基本关系式42

二、Maxwell关系式43

三、热力学状态方程43

2.6 标准生成吉布斯自由能在地质上的应用45

一、标准反应吉布斯自由能的计算45

二、近似计算45

2.7 热力学第三定律和化学反应熵变的计算48

一、热力学第三定律48

二、化学反应的熵变48

2.8 化学势49

一、偏摩尔数量49

二、化学势50

三、等温等压下化学势在相平衡中的应用51

四、等温等压下化学势在化学平衡中的应用51

第3章 化学平衡57

3.1 化学反应的平衡常数和等温方程式57

一、标准平衡常数57

二、化学反应等温式59

3.2 多相反应的化学平衡60

3.3 标准平衡常数的计算方法62

一、平衡常数的直接测定62

二、利用△rH？m、△rS？m计算K？p（T）63

三、利用△fG？m计算K？p63

3.4 温度和压力对平衡常数的影响63

一、温度对平衡常数的影响63

二、压力对平衡常数的影响65

3.5 化学平衡在地质过程中的主要应用65

一、多形转变65

二、变质反应中温度和压力的关系67

三、微量元素的分配与地质测温68

四、地质过程中的化学平衡70

第4章 相平衡74

4.1 基本概念74

一、相74

二、独立组分74

三、自由度75

四、相律75

4.2 单组分系统77

一、水的相图77

二、SiO2的多晶转变图78

三、单组分系统相变温度和压力的关系——克拉贝龙方程式79

四、克拉贝龙方程在地质上的应用80

4.3 溶液81

一、拉乌尔定律和理想溶液81

二、稀溶液的依数性82

4.4 双液系的气液平衡84

一、理想完全互溶双液系84

二、杠杆规则86

三、分馏原理86

四、非理想完全互溶双液系88

五、部分互溶的双液系88

4.5 凝聚系统的相平衡90

一、形成简单低共熔物91

二、形成化合物93

三、完全互溶的固溶体95

四、部分互溶的固溶体96

五、固溶体系统在矿物与岩石成因上的意义97

六、分段结晶和区域熔炼97

4.6 三组分系统98

一、三组分系统图解表示法98

二、三组分液体系统相图99

三、三组分水盐系101

四、三元低共熔混合物的相图102

第5章 化学动力学109

5.1 化学反应速率表示109

一、反应物的消耗速率和生成物的生成速率表示109

二、反应进度定义的速率表示110

5.2 浓度对反应速率的影响——动力学方程式111

一、基元反应的动力学方程式111

二、反应级数与反应分子数112

三、一级反应112

四、二级反应114

五、零级反应116

5.3 温度对反应速率的影响——活化能117

一、范特荷夫规则117

二、阿累尼乌斯方程117

三、活化能119

5.4 基元反应的动力学理论简介120

一、碰撞理论120

二、过渡态理论122

第6章 表面现象127

6.1 表面吉布斯自由能与表面张力128

6.2 几种常见的表面现象129

一、弯曲液面的附加压强129

二、弯曲表面上的蒸气压——Kelvin公式131

三、润湿现象132

四、毛细现象133

6.3 固体表面的吸附作用134

一、吸附等温线134

二、吸附等温式135

三、物理吸附与化学吸附138

6.4 表面活性剂及其应用138

一、表面活性剂的分类139

二、表面活性剂的结构对其效率及有效值的影响139

三、表面活性剂的几种重要作用139

第7章 胶体化学143

7.1 分散系统的分类143

7.2 胶体的结构和基本性质144

一、胶团的结构144

二、光学性质145

三、动力学性质146

四、电化学性质147

五、溶胶的稳定性149

7.3 胶体化学在地质科学中的应用150

一、胶体的选择性吸附对元素的富集150

二、胶体矿物的离子交换反应和多金属矿床次生分散晕的形成150

三、偏胶体矿物的形成151

四、结晶胶溶体矿物151

第8章 电解质溶液（一）154

8.1 弱电解质的解离平衡154

一、水的解离154

二、一元弱酸弱碱的解离平衡155

三、多元弱酸的解离平衡158

8.2 盐类水溶液中的离子平衡160

一、强酸强碱盐160

二、弱酸强碱盐的水解160

三、强酸弱碱盐的水解161

四、弱酸弱碱盐的水解162

五、水解平衡的移动162

8.3 强电解质溶液的“解离度”和有效浓度163

8.4 缓冲溶液164

一、同离子效应和盐效应164

二、缓冲溶液165

8.5 酸碱理论简介168

一、酸碱质子理论168

二、路易斯酸碱理论169

三、广义酸碱的软硬分类170

8.6 滴定分析法171

一、概述171

二、滴定分析中的标准滴定溶液和基准物质173

三、滴定分析的计算174

四、指示剂175

五、滴定分析的基本原理177

第9章 电解质溶液（二）183

9.1 难溶电解质及其溶液中离子的多相平衡183

一、溶度积常数183

二、沉淀的生成和溶解185

三、沉淀平衡中的同离子效应和盐效应188

四、分步沉淀和沉淀的转化188

五、沉淀平衡与元素成矿190

9.2 重量分析法191

一、概述191

二、重量法对沉淀的要求192

三、有机沉淀剂193

第10章 氧化还原反应196

10.1 氧化还原的若干基本概念196

一、氧化数、氧化和还原196

二、氧化剂（oxdint）和还原剂（reducdant）197

三、氧化还原电对197

10.2 氧化还原方程式的配平197

一、氧化数法197

二、离子—电子法198

10.3 原电池和电极电势200

一、原电池和电极电势200

二、电池的电动势与吉布斯自由能的关系204

三、影响电极电势的因素205

10.4 电极电势的应用207

一、判断氧化剂还原剂的相对强弱207

二、判断氧化还原反应进行的方向和程度207

三、推测氧化还原进行的顺序211

四、选择合适的氧化剂和还原剂211

五、判断歧化反应能否进行211

10.5 元素标准电势图212

一、元素标准电势图212

二、氧化态图213

三、电势-pH图214

10.6 氧化还原在地矿工作中的作用216

一、提供寻矿的重要线索216

二、推测变态元素矿物共生的可能性216

第11章 原子结构219

11.1 氢原子光谱和玻尔理论219

一、氢原子光谱219

二、玻尔理论220

11.2 核外电子的运动状态222

一、微观粒子的波粒二象性222

二、薛定谔方程和波函数223

三、波函数的空间图象227

四、四个量子数的物理意义230

11.3 原子的电子层结构与周期系231

一、屏蔽效应、钻穿效应和原子能级231

二、核外电子的排布234

三、原子结构与元素周期系236

11.4 元素性质的周期性递变237

一、原子半径237

二、电离能和电子亲和能238

三、元素的电负性240

习题参考答案（第1～11章）244