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目 录1

第一章 最子化学1

1.1 基本公式1

1 德布罗意波和波动方1

程1

2 薛定谔方程2

3 测不准原理3

4 赫尔曼－费因曼定4

理4

5 方势阱7

6 谐振子8

7 角动量10

8 电子自旋11

9 核自旋13

10 玻色子与费米子14

11 斯莱特行列式与泡利15

原理15

12 微扰法（稳态）15

13 微扰法（非稳态）17

14 变分法18

1.2 原子19

1 原子光谱及玻尔模19

型19

2 类氢原子20

3 斯莱特轨道23

4 哈特里－福克近似24

5 LS项与洪特规则25

6 LS偶合27

1 玻恩－奥本海默近28

似28

1.3 分子28

2 莫尔斯函数30

3 原子价键法（海特勒－31

伦敦法）31

4 杂化轨道33

5 分子轨道法（LCAO35

法）35

6 同核双原子分子的相37

关图37

7 异核双原子分子的相38

关图38

法39

8 休克尔分子轨道39

9 分子图40

10 反应指数42

11 反对称分子轨道44

法44

12 自洽场（SCF）方法49

13 LCAO SCF法－（哈51

特里－福克法51

14 帕里色－帕尔－波普53

莱法53

15 扩展休克尔法55

16 CNDO法57

17 晶体场理论61

18 分子振动63

19 分子转动65

1.4 晶体66

1 布洛赫函数66

2 克朗尼格－朋奈模68

型68

3 能带69

4 费米能级70

1.5 各种相互作用71

1 斯塔克效应71

2 杨－特勒效应73

3 塞曼效应74

4 电子自旋共振吸收76

ESR；核磁共振吸收，76

NMR76

5 光散射77

6 法拉第效应79

7 能量转移79

8 范德华力81

9 电荷转移力82

10 氢键84

11 DLVO理论85

第二章 化学热力学89

2.1 基本公式89

1 热力学第零定律89

（热平衡与温度）89

2 热力学第一定律（能90

量守恒定律）90

3 状态量92

增加原理）93

4 热力学第二定律（熵93

和化学亲和势97

5 德·东德尔不等式97

6 热力学第三定律（能99

斯脱热定理）99

7 熵的变化99

8 热容量、反应热、热100

系数100

9 克劳修斯方程与基101

尔霍夫方程101

10 热力学势及热力学102

基本方程102

11 平衡条件104

12 麦克斯韦关系式104

14 化学势105

13 偏摩尔量105

15 吉布斯方程108

16 热力学状态方程108

17 界面热力学109

18 斯忒藩－玻耳兹曼定111

律111

19 用雅可比行列式表112

述热力学关系式112

20 热力学不等式Ⅰ（平115

衡态的稳定性）115

21 热力学不等式Ⅱ117

2.2 物质的状态118

1 理想气体定理118

系数121

2 热膨胀系数与压缩121

3 气体的状态方程122

4 对比状态定理与对123

比状态方程123

5 逸度123

6 离子晶体的凝聚126

能126

7 剩余熵126

2.3 相平衡，相变127

1 相平衡条件127

2 吉布斯相律128

3 杜安定律129

4 克拉伯龙－克劳修斯131

方程（一级相变）131

5 二级相变132

6 厄任费斯特相变（第133

二类相变）133

7 相图的理论134

2.4 溶液136

1 溶液136

2 理想溶液137

3 非理想溶液138

4 活度与活度系数140

5 混合函数与剩余函141

数141

6 正则溶液与无热溶142

液142

的溶解度）143

8 施罗德公式（固体143

溶解度）143

7 亨利定律（气体的143

9 溶解热与稀释热144

10 拉乌尔定律145

11 溶液－蒸汽平衡方146

程146

12 杜安－马古利斯方147

程147

13 吉布斯－科诺瓦洛148

定理148

14 沸点升高规则与冰150

点降低规则150

16 范托夫渗透压定152

律152

15 分配律152

17 电解质溶液（平均154

化学势，平均活度154

系数）154

18 德拜－休克尔方程154

19 离子的水合（玻恩理155

论）155

2.5 非平衡态热力学156

1 连续方程156

2 能量输运方程157

3 局部平衡假设157

4 熵平衡方程158

5 熵增量159

6 线性唯象方程160

8 菲克扩散定律161

7 唯象系数的对称161

性161

9 热扩散162

10 热电现象163

11 电毛细管现象166

12 最小熵增定理166

13 广义演化方向判168

据168

14 剩余熵增量169

15 非平衡稳态的稳定171

性（耗散结构形成的171

条件）171

3.1 气体分子运动论174

1 分子碰撞174

第三章 统计力学174

2 麦克斯韦－玻耳兹177

曼速度分布函数177

3 玻耳兹曼方程179

4 H定理182

3.2 统计力学183

1 维里定理183

2 刘维尔定理184

3 密度矩阵186

4 纽曼方程187

5 等概率原理188

6 微正则系综189

7 绝热定理192

8 温度（热）平衡与压192

力平衡192

9 正则系综193

10 T-P分布195

11 巨正则系综196

12 分子配分函数197

13 理想气体的热力学200

函数200

14 正氢与仲氢203

15 固体的比热206

16 量子统计208

17 光子气（空腔辐211

射）211

18 声子气（德拜晶格模213

型）213

19 电子气214

20 玻色－爱因斯坦凝聚215

21 经典统计216

22 非理想气体218

3.3 非平衡态统计力220

学220

3.3.1 概率过程220

1 概率过程220

2 高斯过程221

3 中心极限定理222

4 无规行走问题，特征223

函数与累积函数223

5 朗之万方程（布朗运225

动）225

6 维纳－欣钦定理226

7 随机频率调制228

8 马科夫过程231

9 查普曼－柯尔莫哥232

洛夫方程232

10 福克－普朗克方程233

3.3.2 非平衡过程235

1 涨落与爱因斯坦概235

率分布235

2 涨落与高斯分布近236

似236

3 翁萨格倒易定理237

4 涨落耗散定理239

5 线性输运方程241

豫和共振吸收243

7 介电弛豫，德拜型弛243

6 复导纳243

8 顺磁共振吸收与布245

洛赫方程245

9 克喇末－克朗尼格246

关系246

10 柯克伍德的静导纳248

方程248

11 久保公式249

第四章 反应化学252

4.1 化学平衡252

1 化学方程252

2 赫斯定律253

3 偶联反应253

5 质量作用定律254

4 化学平衡条件254

6 平衡常数的温度、255

压力依赖性（平衡移255

动定律）255

7 勒夏忒列原理256

8 配分函数和平衡常257

数257

9 缓冲溶液258

10 稳定常数258

4.2 反应速度259

1 反应速度259

3 速度常数和平衡常260

数260

2 反应级数260

4 反应速度公式261

5 连串反应263

6 竞争（平行）反应264

7 反应速度公式（包264

括逆反应）264

8 阿累尼乌斯公式266

9 碰撞理论267

10 气体单分子反应268

（林德曼机理）268

11 赖斯－拉姆斯伯格－269

卡塞尔（RRK）理论269

12 赖斯－拉姆斯伯270

格－卡塞尔－马库斯270

（RRKM）理论270

14 过渡态理论272

13 控制扩散反应272

15 马库斯理论274

16 络合物形成反应机274

理（艾根机理）274

17 由分子碰撞引起的276

能量转移276

18 化学弛豫法277

4.3 反应机理278

1 亲核取代反应278

2 亲电子取代反应279

3 消去反应280

4 亲电子加成反应281

5 重排反应282

7 自由基反应284

6 氧化还原反应284

8 哈梅特公式286

9 塔夫脱公式289

10 焓和熵的补偿效289

应289

11 HSAB原理292

12 溶剂参数292

13 琼斯－多尔公式295

4.4 聚合反应297

1 聚合物的平均分子297

量297

2 缩聚298

3 自由基聚合300

4 离子聚合302

5 共聚合304

6 立体定向聚合307

4.5 电化学308

1 电化学势308

2 电极电位和真空能310

级310

3 单电极电位311

4 电位的测定312

5 能斯脱－普朗克公313

式313

6 扩散电位313

7 道南平衡和膜电314

位314

8 原电池的电动势315

9 电毛细管现象316

10 双电层317

11 电极反应速度318

12 极化曲线320

13 依尔科维奇公式323

14 法拉第定律324

15 半导体电极324

4.6 光化学327

1 朗伯－比尔定律327

2 振子强度328

3 内部转换与系间窜329

跃329

4 π-π*跃迁和n-π*330

跃迁330

5 激发态寿命331

6 荧光和磷光332

7 猝灭333

复合物334

8 激基缔合物和激基334

9 量子产率335

10 化学发光336

4.7 催化剂·酶337

1 吸附等温式337

2 酸度函数338

3 酸碱催化反应340

4 亲核及亲电子催化342

剂342

5 米凯利斯－门特公343

式343

6 酶的抑制作用344

7 QSAR346

1 分子结构和原子轨347

道的杂化347

第五章 结构化学347

5.1 结构和要素347

2 键角和原子价层电349

子对相斥模型349

3 沃尔什规则349

4 同分异构351

5 张力358

6 高分子的高级结359

构359

5.2 结构分析360

1 微波光谱360

2 红外光谱361

动－转动光谱363

3 双原子分子的振363

4 可见、紫外吸收光366

谱366

5 电子自旋共振367

6 核磁共振370

7 核四极共振373

8 穆斯堡尔谱374

9 拉曼光谱376

10 旋光性和旋光色377

散377

11 圆偏振光二色性379

12 圆双折射381

13 质谱384

14 X射线衍射385

15 电子衍射388

16 中子衍射389

第六章 物性化学392

6.1 电学性质392

1 电导率392

2 维德曼－夫兰兹定393

律393

3 半导体394

4 P-a结395

5 有效质量397

6 霍尔效应397

7 肖特基效应398

8 光电效应399

9 光电导400

10 热电效应401

11 超电导402

6.2 介电性质405

1 介电常数405

2 洛伦兹局部电场407

3 克劳修斯－莫索提关407

系式407

4 铁电性408

5 压电性410

6.3 光学性质410

1 电磁波的色散公410

式410

2 电子气体的介电函411

数和金属的颜色411

3 光反射系数413

4 激子414

5 等离激元416

6 极化激元416

7 极化子417

6.4 磁学性质418

1 磁化率418

2 磁性的分类418

3 朗之万抗磁性方420

程420

4 居里定律（顺磁性）422

5 铁磁性423

6 反铁磁性425

7 亚铁磁性427

1 弹性和虎克定律429

6.5 力学性质429

8 绝热去磁429

2 弹性波的速度433

3 橡胶弹性434

4 粘性和牛顿定律434

5 粘度的测定436

6 波的衰减438

7 塑性流动和宾汉公438

式438

8 气体的粘度438

9 液体的粘度439

10 溶液的粘度440

11 超声波吸收441

12 粘弹性442

13 力学模型445

14 摩擦和库仑摩擦定448

律448

附录一 点群的特征标449

表449

附录二 原子量表456

附录三 电子排列表461

附录四 SI换算表463

附录五 实用数词接头466

词466

附录六 电磁波、能量子的467

各种换算表467

内容索引468

基本物理常数表483

功、能及热量换算表484