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学习要求1

基本内容1

1.1 理想气体状态方程式1

1.1.1 低压气体的经验定律1

1 气体1

1.1.2 理想气体模型2

1.1.3 理想气体状态方程式2

1.1.4 普适气体常数R2

1.2.1 道尔顿分压定律3

1.2.2 阿马格分体积定律3

1.2 混合理想气体定律3

1.3 实际气体状态方程式4

1.3.1 实际气体与理想气体的偏差4

1.3.2 范德华方程式4

1.3.3 维里方程式5

1.4 压缩因子图5

1.4.1 压缩因子5

1.4.2 对应状态原理6

1.4.3 压缩因子图7

1.5 气体分子运动论简介7

典型例题分析8

复习思考题14

学习要求16

基本内容16

2.1 热力学中的基本概念与术语16

2.1.1 体系与环境16

2.1.2 体系的性质16

2 热力学第一定律16

2.1.3 状态与状态函数17

2.1.4 热力学平衡17

2.2.3 热力学第一定律的表达18

2.3.2 膨胀功的计算公式18

2.3.1 功的定义18

2.3 膨胀功及其计算18

2.2.1 内能18

2.2.2 热量与工--能量传递的两种形式18

2.2 热力学第一定律18

2.1.5 过程与途径18

2.3.3 可逆过程与不可逆过程20

2.4 恒压热与焓，恒容热21

2.4.1 恒压过程的热量及焓的定义21

2.4.2 恒容热22

2.4.3 理想气体的内能与焓22

2.5.3 温度对热容的影响23

2.5.2 恒压热容与恒容热容23

2.5 热容23

2.5.1 热容的定义23

2.5.4 恒压热容与恒容热容的关系24

2.5.5 热容的粗略估算24

2.6 热力学第一定律对理想气体的应用25

2.6.1 恒温过程、恒压过程及恒容过程25

2.6.2 绝热过程26

2.7 热力学第一定律对相变过程的应用27

典型例题分析27

复习思考题43

3.1 化学反应的热效应45

3.1.1 热效应的定义45

3 热化学45

基本内容45

学习要求45

3.1.2 恒压热效应与恒容热效应的关系46

3.2 热化学方程式46

3.2.1 热化学方程式46

3.2.2 热化学方程式的意义46

3.3 盖斯定律--热效应总值恒定定律47

3.3.1 盖斯定律的内容47

3.2.3 热化学方程式的书写47

3.3.2 盖斯定律的意义48

3.4 各种热效应49

3.4.1 生成热49

3.4.2 燃烧热50

3.4.3 溶解热51

3.5 反应热效应与温度的关系--盖尔霍夫公式51

3.5.1 基尔霍夫方程的微分形式51

3.5.2 基尔霍夫方程的积分形式52

3.6.2 最高反应温度及火焰温度53

3.6.1 非恒温反应热的计算53

3.6 非恒温反应热的计算53

典型例题分析55

复习思考题63

4 热力学第二定律64

学习要求64

基本内容64

4.1 自发过程与热力学第二定律64

4.1.1 自发过程的方向与限度64

4.1.2 第二定律的经典表述65

4.2 卡诺循环与熵65

4.2.1 卡诺循环65

4.2.2 熵67

4.2.3 熵变与不可逆过程热温熵的关系69

4.2.4 孤立体系中的熵判据70

4.3 熵变的计算公式71

4.3.1 升温熵的计算，熵与温度的关系71

4.3.2 恒温可逆膨胀熵的计算、熵与体积的关系71

4.3.3 理想气体混合熵的计算72

4.3.4 绝热膨胀熵的计算72

4.3.5 相变熵的计算、熵与物态的关系73

4.4 自由能与自由焓74

4.4.1 自由能F74

4.4.2 自由焓G75

4.4.3 热力学函数之间的基本关系式76

4.5 △F与△G的计算公式79

4.5.1 从定义式出发进行计算79

4.5.2 由全微分式计算△Fr与△GT79

4.5.3 相变过程的△F与△G的计算80

4.6 克劳修斯-克莱贝龙方程式81

4.6.1 克莱贝龙方程式81

4.6.2 克莱贝龙-克劳修斯方程式81

典型例题分析82

复习思考题100

5.1.1 平衡常数的热力学推导101

5.1 平衡常数101

学习要求101

基本内容101

5 化学平衡与热力学第三定律101

5.1.2 平衡常数的物理意义102

5.1.3 平衡常数的其它表示法及其相互关系102

5.2 化学反应等温方程式-方向与限度的判据104

5.2.1 化学反应等温方程式的热力学推导104

5.2.2 化学反应的方向与限度104

5.2.3 平衡常数与标准自由焓变之关系104

5.3.3 多相反应中的化学等温方程式105

5.3.2 分解压105

5.3.1 多相反应的平衡常数105

5.3 纯凝聚相与气相间的多相平衡105

5.4 平衡常数的计算方法106

5.4.1 标准生成自由焓法106

5.4.2 组合法106

5.4.3 量热法107

5.4.4 其它方法107

5.5 平衡常数与温度的关系107

5.5.1 △G与温度的关系107

5.5.2 平衡常数与温度的关系--范特荷夫等压方程式109

5.6.2 绝对熵的计算方法111

5.6 热力学第三定律111

5.6.1 热力学第三定律的表达111

5.7 熵法求平衡常数112

5.8 外界因素对化学平衡的影响113

5.8.1 温度对平衡移动的影响114

5.8.2 分压(或浓度)对平衡移动的影响114

5.8.3 总压力对平衡移动的影响114

5.8.4 惰性气体对平衡移动的影响115

5.9 几个反应同时平衡115

典型例题分析116

复习思考题139

6.1 基本概念141

6.1.2 统计体系的分类141

6.1.1 统计热力学的任务141

6 统计热力学初步141

基本内容141

学习要求141

6.1.3 粒子的运动形式142

6.1.4 能级公式143

6.2 粒子体系的分布及其微观状态数144

6.2.1 独立可别粒子体系(定位粒子体系)144

6.2.2 玻尔兹曼熵定理144

6.2.4 独立等同粒体系(非定位粒子体系)145

6.2.3 等几率假设和最可几分布145

6.3 玻尔兹曼分布定律146

6.3.1 最可几分布146

6.3.2 玻尔兹曼分布的表达式146

6.3.3 a和β值的确定148

6.3.4 玻尔兹曼分布定律150

6.3.5 配分函数Q的意义150

6.3.6 非定位粒子体系的最可几分布151

6.4 独立粒子体系的热力学函数151

6.4.1 定位粒子体系的热力学函数151

6.4.2 非定位粒子体系的热力学函数152

6.5 配分函数与热力学函数的计算153

6.5.1 配分函数的因子分解153

6.5.2 原子晶体的配分函数和热力学函数153

6.5.3 能量零点的选择对热力学函数的影响157

6.5.4 单原子分子的配分函数和热力学函数158

6.5.5 双原子分子的配分函数和热力学函数159

6.6 理想气体反应平衡常数的计算160

6.6.1 理想气体的摩尔自由焓160

6.6.2 从配分函数求平衡常数161

6.6.3 从自由焓函数求平衡常数161

典型例题分析162

复习思考题178

7 溶液180

学习要求180

基本内容180

7.1 溶液的基本概念和浓度的表示方法180

7.1.1 溶液的基本概念180

7.1.2 溶液组成的表示法180

7.2 偏摩尔数量与化学位181

7.2.1 偏摩尔数量的定义181

7.2.2 偏摩尔数量间的重要关系182

7.2.3 化学位的定义与用途183

7.3 稀溶液184

7.3.1 稀溶液的两个基本定律184

7.3.2 稀溶液的依数性185

7.3.3 稀溶液的分配定律及萃取188

7.4 理想溶液189

7.4.1 理想溶液的定义189

7.4.2 理想溶液中的热力学公式190

7.4.3 理想溶液的蒸气压190

7.5.1 理想溶液与实际溶液的偏差191

7.5.2 活度与活度系数191

7.5 实际溶液191

7.5.3 活度标准状态的种类192

典型例题分析192

复习思考题207

8 相平衡208

学习要求208

基本内容208

8.1 相律208

8.1.1 相平衡208

8.1.2 相律的数学表达式210

8.2.2 水的相图211

8.2 单元系相图211

8.2.2 单组分物系的相平衡211

8.3 二元溶液的相图213

8.3.1 双组分物系的相平衡213

8.3.2 理想溶液的蒸气压-组成图214

8.3.3 理想溶液的沸点-组成图214

8.3.4 实际溶液的蒸气压-组成图215

8.4 二组分物系的液-固平衡相图216

8.4.1 热分析法216

8.4.2 形成简单共晶的二元系相图217

8.4.3 杠杆规则217

8.4.4 形成化合物的二元系相图218

8.4.5 形成固溶体的二元系相图219

8.5 三元系相图220

8.5.1 三元系相图的组成表示法220

8.5.2 形成简单共晶的三元系相图222

典型例题分析222

复习思考题242

基本内容244

9.1 物质的表面特性与表面自由焓244

9.1.1 比表面积(A0)244

学习要求244

9 表面现象244

9.1.2 物质的表面特性245

9.1.3 表面张力的影响因素247

9.1.4 表面张力的简易测量方法247

9.2 表面现象的热力学原理248

9.3 润湿现象、接触角248

9.3.1 润湿现象249

9.3.2 接触角的概念249

9.4 弯曲液面下的附加压力249

9.4.1 附加压力(Ps)249

9.5.1 微小液熵的饱和蒸气压251

9.5 微小颗粒的表面性质251

9.4.2 气泡最大压力法测定表面张力251

9.5.2 微小晶体的熔点和溶解度253

9.5.3 介稳状态和新相种子难于生成255

9.6 吸附作用的基本概念和吸附类型256

9.6.1 吸附作用的基本概念256

9.6.2 吸附作用的原因及吸附类型257

9.7 固体表面对气体的吸附作用259

9.7.1 吸附等温线与弗莱德利胥的经验方程式259

9.7.2 朗格缪尔单分子层吸附理论与吸附等温方程式260

9.7.3 BET多分子层吸附理论261

9.8.1 溶液表面上的吸附作用262

9.8 溶液表面上的吸附，表面活性物质262

9.8.2 表面活性物质264

典型例题分析264

复习思考题279

10 化学动力学基础280

学习要求280

基本内容280

10.1 反应速度280

10.1.1 反应速度的定义及其表示法280

10.1.2 几个基本概念281

10.2.1 基元反应的速度方程282

10.2.2 非基元反应的速度方程282

10.2 化学反应速度方程282

10.2.3 反应速度常数与反应级数283

10.3 速度方程的积分形式284

10.3.1 零级反应284

10.3.2 一级反应284

10.3.3 二级反应285

10.3.4 n级反应286

10.4.3 半衰期法287

10.4.2 作图法287

10.4.1 代入法287

10.4 速度方程的确定--反应级数的测定方法287

10.4.4 微分法288

10.4.5 隔离法288

10.5 温度对反应速度的影响和活化能的概念288

10.5.1 范特荷夫的经验规则288

10.5.2 阿累尼乌斯速度方程289

10.5.3 活化能289

10.6 反应速度理论简介291

10.6.1 反应速度的碰撞理论291

10.7 典型复杂反应292

10.7.1 对行反应(对峙反应)292

10.6.2 过渡状态理论292

10.7.2 平行反应293

10.7.3 连串反应294

10.8 链式反应295

10.8.1 链式反应的特征及分类295

10.8.2 链式反应的步骤及速度方程295

10.8.3 支链反应和爆炸界限297

典型例题分析298

复习思考题315

11.1 电解质溶液的导电机理与法拉第电解定律317

11.1.1 电解质溶液的导电机理317

学习要求317

基本内容317

11 电化学317

11.1.2 法拉第电解定律318

11.1.3 电流效率319

11.2 电解质溶液的电导319

11.2.1 电解质溶液导电能力的表示方法319

11.2.2 离子独立移动定律322

11.2.3 电导的测定，电导池常数及摩尔电导的计算步骤322

11.2.4 摩尔电导的应用323

11.3.1 离子迁移数的定义324

11.3.2 迁移数与离子极限摩尔电导之关系324

11.3 离子的迁移现象及迁移数324

11.3.3 离子迁移数的测定方法326

11.4 电解质溶液的活度及活度系数327

11.5 可逆原电池的电动势328

11.5.1 原电池的组成328

11.5.2 原电池符号的表示方法及其规定329

11.5.3 电动势的定义330

11.5.4 电动势的测定方法--补偿法330

11.6 原电池热力学330

11.6.1 可逆电池与不可逆电池330

11.6.3 电动势与反应中各物质活度的关系331

11.6.2 电动势与热力学函数的关系331

11.7 电极电位与电极类型332

11.7.1 电极电位332

11.7.2 电极类型及常见电极333

11.8 浓差电池与液接电位334

11.8.1 浓差电池的类型334

11.8.2 液体接界电位335

11.9 电动势测定的应用337

11.9.1 求氧化还原反应的平衡常数337

11.9.2 求难溶盐的溶度积337

11.9.3 求电解质溶液的pH值337

11.9.4 求电解质溶液的平均活度系数338

典型例题分析339

复习思考题355

12 胶体化学357

学习要求357

基本内容357

12.1 胶体的基本性质357

12.1.1 分散体系的分类357

12.1.2 憎液溶胶的性质358

12.1.3 憎液溶胶的胶团结构360

12.2 溶胶的稳定性和聚沉作用360

12.2.1 憎液溶胶的稳定性360

12.3 高分子溶液361

12.2.2 憎液溶胶的聚沉361

12.3.1 渗透压和唐南平衡362

12.3.2 粘度362

12.3.3 胶凝作用与凝胶的溶胀363

12.4 乳状液与泡沫363

12.4.1 乳状液363

12.4.2 泡沫364

典型例题分析364

复习思考题372

附录1373

附录2373