了得網自然科學_物理化學(孫玉希)

內容簡介

《物理化學》是按照*高等學校化學類專業教學指導委員會制定的化學、應化及相關專業如生物、材料、環境等化學理論課程的教學內容，結合多年的教學改革實踐編寫的。內容以四篇展開：平衡篇、速率篇、專題篇（電解質溶液、電池與電極反應、界面化學、膠體與大分子溶液）、統計篇，文後有附錄和參考文獻可供查閱。《物理化學》在內容體繫、結構設計、講練結合等方面，注重實用性、啟發性和可讀性，利於讀、教、學、思、創。版式新穎，給讀者留下提出疑問、深思、創作的空間。內容編排上注重講授知識的同時，融入國學、哲學、社會學、創造學等思想；理解科學知識的同時，塑造正確的三觀、構建健康的心理，起到了“傳承文明、開拓創新、塑造靈魂”的作用。《物理化學》可作為綜合類、師範類高校化學、應化及近化學專業本專科學生的教材，也可作為物理化學教師教學改革的參考書，還可作為從自然科學理性認識社會科學與哲學的參考教材。

作者簡介

孫玉希，綿陽師範學院化學化工學院，教務處副處長，教授，主要教學經歷1997年~至今一直從事《物理化學》和《物理化學實驗》教學；另外部分從事材料學、光譜學方面的課程教學，如《熒光衍射技術與應用》、《單晶衍射技術與實踐》、《晶體結構分析》、《復合材料》、《文獻檢索與論文寫作》等課程的教學工作。主要教學、科學研究、實踐經歷1997年-2011年工作於曲阜師範大學化學與化工學院，從事《物理化學》等課程的教學工作以及金屬有機功能材料的研究工作，榮獲**園丁、**教師、先進個人等榮譽；2001年-2004年學習於曲阜師範大學化學與化工學院物理化學專業，獲理學碩士學位，從事生物熱動力學研究；2007年-2010年學習於南京理工大學材料科學工程專業，獲工學博士學位，從事有機功能材料研究；2011年-2012年博士後工作於南京理工大學化學工程與技術專業，從事有機材料功能化研究；2011年-至今工作於綿陽師範學院化學與化學工程學院從事《物理化學》等課程的教學工作以及光致功能材料研究工作.

第0章引言10.1人類實踐與物理化學10.2物理化學任務及趨勢30.3物理化學的主要內容50.4物理化學的學習方法7平衡篇第1章基本概念和基本技術101.1基本概念101.2基本技術16第2章氣體242.1氣體分子運動252.2理想氣體272.3實際氣體30第3章熱力學定律383.1熱力學定律383.2體積功與過程413.3熱與過程443.4理想氣體的ΔU與ΔH493.5實際氣體的節流過程543.6相變過程的功和熱573.7熱化學613.8ΔrHm與溫度的關繫653.9熱效應數據的來源673.10熱力學函數的推導與變換70第4章熱力學第二定律734.1自發過程及其特征734.2熱力學第二定律的語言表述754.3卡諾循環764.4可逆過程與熵794.5卡諾定理814.6不可逆過程與克勞修斯不等式834.7熵增加原理與熵的本質854.8熱力學第三定律874.9熵變的計算904.10亥姆霍茲函數954.11吉布斯函數974.12變化過程方向判據條件1064.13熱力學函數的關繫及變換108第5章多組分均相體繫1155.1多組分體繫組成的表示方法1165.2偏摩爾量1185.3化學勢1235.4拉烏爾定律和亨利定律1275.5氣態混合物1295.6理想液態混合物1355.7理想稀溶液1395.8稀溶液的依數性1435.9非理想溶液1495.10溶液組分氣壓與組成的關繫151第6章相平衡1546.1相平衡術語1546.2相律1576.3單組分體繫1606.4完全互溶雙液繫1686.5部分互溶雙液繫1776.6互不相溶雙液繫1786.7二組分固液體繫1806.8三組分體繫1926.9高級相變197第7章化學平衡2007.1化學反應的平衡條件2017.2化學反應等溫式2037.3氣相反應的平衡常數2057.4液相反應的平衡常數2097.5復相反應的平衡常數2117.6同時平衡2137.7溫度對化學平衡的影響2157.8壓力對化學平衡的影響2187.9惰性氣體對化學平衡的影響219速率篇第8章宏觀反應動力學2228.1動力學的基本概念2238.2簡單級數反應2308.3反應級數的確定2388.4典型的復合反應2438.5溫度對反應速率的影響2558.6動力學數據采集262第9章微觀反應動力學2679.1簡單踫撞理論2679.2過渡態理論2759.3微觀反應動力學的測試技術2859.4溶液中的反應2879.5光化學反應2929.6催化反應305專題篇第10章電解質溶液32410.1平均活度及電解質溶液理論32510.2電化學池及法拉第電解定律33010.3離子的電遷移與遷移數33210.4電導、電導率和摩爾電導率336第11章電池與電極反應34411.1電動勢產生的機理34611.2可逆電池和可逆電極34711.3可逆電池的熱力學35311.4電池電動勢和電極電勢35811.5電動勢的測定及其應用36311.6電解與極化作用36611.7電化學腐蝕與防腐37411.8化學電源376第12章界面化學38112.1表面吉布斯自由能與表面張力38112.2純液體的表面現像38612.3溶液的表面吸附39112.4固體表面的吸附39812.5納米材料401第13章膠體與大分子溶液40413.1分散體繫的分類40413.2膠體的光學性質40513.3膠體的動力學性質40713.4膠體的電學性質40913.5溶膠的穩定和聚沉41213.6溶膠的制備和淨化41513.7大分子溶液417統計篇第14章熱力學統計基礎42114.1引言42114.2玻爾茲曼分布定律42314.3粒子的配分函數42814.4獨立粒子體繫熱力學函數42814.5分子的配分函數43414.6統計熱力學對理想氣體的應用443第15章量子統計基礎44915.1量子統計基本原理44915.2量子統計的計算方法45815.3其他的量子統計方法及其應用465附錄469附錄Ⅰ常用的數學公式469附錄Ⅱ常見物質的熱力學數據470附錄Ⅲ常見物理常數及轉換繫數487參考文獻489

前言

在實現偉大中國夢的當代中國，國家要富強、民族要振興、人民要幸福，對當今中國教育提出了更高的育人要求，教育教學改革在探索中闊步前行！“十年樹木，百年樹人”“教師是人類靈魂的工程師”，道出了教師在人類文明中的作用。教師工作的核心內容為“傳承文明、開拓創新、塑造靈魂”。靈魂的塑造依托於具有“人類知識”和“創新思維”的教材以及具體實施教學工作的教師。教材作為教學實施的資料之一，在整個教學實踐過程中處於重要的基礎性地位，故教材內容改革是教學改革的先導。傳統教材多偏重於知識的載入與整編，這有利於人類文明的傳承。然而在創新思維的培養方面，大部分教材忽視創新思維的融入。這種基礎性教材的現狀必然導致師生們隻偏重知識學習而忽視創新思維，不利於自主創新人纔的培養、社會的長足發展和人類靈魂的塑造。本教材內容的編寫按照大學本專科化學、應化及近化學專業物理化學知識體繫的內容要求，同時，力爭教材內容帶給學生學以致用的實踐感和發散思維的創新性。思考性內容更側重於生活體驗性、更側重於物理化學思想給讀者的生活啟發，有很強的探索性和開放性，帶給師生批判與思辨，利於讀者更理性地認清方向，形成正確的世界觀、人生觀、價值觀，達到在物理化學知識學習的同時塑造健康心理。本教材版式獨特，采用“邊講邊練”模式，理論知識與例題、習題、思考題緊密相關，既便於物理化學知識結構的邏輯性、完整性，又有利於針對相關知識的思考、復習、掌握和運用。同時給讀者留出施展個人“創作”的空間，希望邊學習邊“創作”，達到學以致用的目的。本書共16章，其中孫玉希撰寫第0~7章，宋若靜撰寫第8、9章及附錄，劉勇撰寫第10、11章，何黎明撰寫第12、13章，張運菊撰寫第14、15章；全書由宋若靜統稿，孫玉希審稿、定稿。非常感謝四川省教育廳和綿陽師範學院教學改革項目的經費支持；同時，向許多教學老前輩、同事們對我們長期教學和科研實踐的熱情幫助、支持與鼓勵，在此表示誠摯的感謝；向《物理化學》教學同行們以及本教材參考資料的著作者們表示誠摯地謝意；向參與本教學實踐並提出寶貴意見的歷屆學子們表示感謝；特別鳴謝曲阜師範大學陳英俊教授、研究生張璟為本教材提供插圖作品。限於編者水平，書中不當之處在所難免，懇請同行專家及讀者們批評指正。孫玉希2015年8月於綿陽

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