緒論

0.1物理化學的研究內容

0.2物理化學的研究方法

0.3學習物理化學的方法

第1章氣體

1.1理想氣體p、V、T關繫

1.1.1理想氣體狀態方程

1.1.2理想氣體混合物

1.2真實氣體的液化

1.2.1氣體的液化過程

1.2.2物質的臨界狀態

1.3真實氣體的p、V、T關繫

1.3.1範德華方程

1.3.2維裡方程

1.4對應態原理及普遍化壓縮因子圖

【典型案例】氣體液化在裂解氣分離中的應用

思考題

習題

第2章化學熱力學基礎

2.1熱力學定律

2.1.1熱力學基本概念

2.1.2熱與功

2.1.3可逆過程與可逆過程的功

2.1.4熱力學能和熱力學定律

2.2 恆容熱、恆壓熱和焓

2.2.1恆容熱

2.2.2恆壓熱及焓

2.2.3ＱＶ＝ΔＵ及Ｑｐ＝ΔＨ兩關繫式的意義

2.2.4恆容熱與恆壓熱的計算

2.3熱力學定律的應用

2.3.1熱力學定律在單純pVT變化中的應用

2.3.2熱力學定律在相變過程中的應用

2.3.3熱力學定律在化學變化過程中的應用

2.3.4熱力學定律的其他應用

2.3.5節流過程(焦耳.湯姆遜效應)

2.4熱力學第二定律

2.4.1第二類永動機的不可能性及卡諾定理

2.4.2熱力學第二定律和過程的不可逆性

2.5熱力學第二定律的應用——熵及熵判據

2.5.1熵的導出

2.5.2克勞修斯不等式

2.5.3熵增原理及平衡的熵判據

2.5.4環境熵變的計算

2.5.5繫統熵變的計算

2.6熱力學第三定律

2.6.1熱力學第三定律

2.6.2熱力學第三定律——化學反應熵變的計算

2.7亥姆霍茲函數與吉布斯函數

2.7.1亥姆霍茲函數與亥姆霍茲函數判據

2.7.2吉布斯函數與吉布斯函數判據

2.7.3p、V、T變化及相變化過程ΔG、ΔA的計算

2.8熱力學基本方程及函數關繫

2.8.1熱力學基本方程

2.8.2吉布斯函數與溫度的關繫——吉布斯.亥姆霍茲方程

2.8.3吉布斯函數與壓力的關繫

【典型案例】人造金剛石

思考題

習題

第3章多組分繫統熱力學與相平衡

3.1相律

3.1.1相、組分及自由度

3.1.2相律表達式及說明

3.2單組分繫統的相平衡

3.2.1飽和蒸氣壓與沸點

3.2.2單組分體繫的兩相平衡

3.2.3單組分繫統的相圖——水的相圖

3.3多組分繫統的分類及組成表示法

3.3.1多組分繫統的分類

3.3.2多組分繫統組成的表示方法

3.4多組分繫統中物質的偏摩爾量和化學勢

3.4.1偏摩爾量

3.4.2化學勢

3.5理想液態混合物

3.5.1拉烏爾定律

3.5.2理想液態混合物

3.5.3理想液態混合物的汽.液平衡

3.5.4二組分理想液態混合物的汽.液平衡相圖

3.6理想稀溶液

3.6.1亨利定律

3.6.2稀溶液的汽.液平衡

3.6.3稀溶液的依數性

3.7二組分真實液態混合物的汽.液平衡

3.7.1具有正偏差繫統的液態混合物

3.7.2具有負偏差繫統的液態混合物

3.8二組分液相部分互溶和完全不互溶繫統的相圖

3.8.1二組分液態部分互溶繫統的液.液平衡相圖

3.8.2二組分液態完全不互溶繫統的汽.液平衡相圖

3.8.3水蒸氣蒸餾

3.9簡單低共熔繫統液.固平衡相圖

3.9.1熱分析法

3.9.2溶解度法

3.9.3相圖在工業上的應用

3.10分配定律及萃取

3.10.1分配定律

3.10.2萃取技術及其應用

【典型案例】化工產品精餾過程工藝設計基礎

思考題

習題

第4章化學平衡

4.1化學反應的等溫方程式

4.1.1化學反應的方向和平衡判據

4.1.2化學反應的等溫方程

4.2理想氣體化學反應的標準平衡常數

4.2.1標準平衡常數

4.2.2平衡常數的其他表示方法

4.3平衡常數的測定及相關計算

4.3.1平衡常數的測定

4.3.2平衡常數的計算

4.3.3平衡組成的計算

4.3.4有純凝聚態物質參加的理想氣體化學反應

4.4各種因素對化學平衡的影響

4.4.1溫度對平衡常數的影響

4.4.2壓力對平衡轉化率的影響

4.4.3惰性組分對平衡轉化率的影響

4.5真實氣體反應的化學平衡

【典型案例】工業合成氨工藝參數的優化

思考題

習題

第5章化學動力學及催化作用

5.1化學反應速率及速率方程

5.1.1化學反應速率

5.1.2化學反應速率的測定

5.1反應

5.1.4速率方程

5.2速率方程的積分形式

5.2.1零級反應

5.2.2一級反應

5.2.3二級反應

5.2.4n級反應

5.3溫度對反應速率的影響

5.3.1阿倫尼烏斯方程

5.3.2活化能

5.4反應速率方程的建立方法

5.4.1積分法

5.4.2微分法

5.4.3半衰期法

5.4.4孤立法

5.5復合反應動力學

5.5.1平行反應

5.5.2對峙反應

5.5.3連串反應

5.6催化劑的通性

5.6.1催化作用的基本特征

5.6.2催化劑的活性與穩定性

5.7單相催化反應

5.7.1氣相催化

5.7.2液相催化

5.8多相催化反應

5.8.1催化反應的一般歷程

5.8.2催化反應動力學

【典型案例】化學動力學在乙烯氧化制環氧乙烷中的應用

思考題

習題

第6章電化學

6.1電化學基礎知識

6.1.1導體的分類

6.1.2原電池和電解池

6.1.3法拉第定律

6.1.4離子的遷移數

6.2電導、電導率、摩爾電導率

6.2.1電導和電導率

6.2.2摩爾電導率

6.3電解質離子的平均活度和平均活度因子

6.3.1活度和活度因子

6.3.2離子的平均活度和平均活度因子

6.3.3離子強度

6.3.4德拜.休克爾極限公式

6.4可逆電池

6.4.1電極反應和電池反應

6.4.2電池符號表示法

6.4.3可逆電池與不可逆電池

6.4.4可逆電極的類型及其電極反應

6.5電極電勢

6.5.1電勢的種類

6.5.2電池電動勢

6.6可逆電池熱力學

6.7電解與極化

6.7.1分解電壓

6.7.2極化與超電壓

6.7.3析出電位

6.7.4金屬的共沉積及其分離

【典型案例】金屬的腐蝕與防腐

思考題

習題

第7章界面現像與膠體

7.1界面張力

7.1.1界面現像的產生

7.1.2界面張力

7.1.3液.液界面張力

7.2界面現像

7.2.1彎曲液面的附加壓力

7.2.2液體對固體的潤濕作用

7.3吸附

7.3.1固體表面上的吸附

7.3.2固體吸附理論

7.3.3溶液表面的吸附

7.3.4溶液表面的吸附理論——吉布斯吸附等溫式

7.4表面活性劑

7.4.1表面活性劑的結構

7.4.2臨界膠束濃度

7.4.3表面活性劑的用途

7.5膠體的制備與性質

7.5.1分散繫統的分類

7.5.2膠體的性質

7.5.3膠體的結構

7.5.4溶膠的穩定性和聚沉

7.5.5膠體的制備

【典型案例】雙子表面活性劑的合成及在制革業中的應用

思考題

習題

部分習題答案

附錄

附表1相對原子質量表

附表2一些氣體的摩爾質量和臨界參數

附表3某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關繫

附表4一些物質的標準熱力學數據

附表5某些有機物化合物的標準摩爾燃燒焓(25℃)

附表6標準電極電勢表

參考文獻

  
“物理化學”是石油化工、煉油、應用化工、材料、制藥、輕工等各類專業的一門重要基礎理論課，為後繼課程如化工原理、分離工程、反應工程等提供直接的理論依據，起著承上啟下的樞紐作用。本教材是根據高職高專化工技術類人纔培養目標和課程教學要求編寫的。


   
全書共分為緒論、氣體、化學熱力學基礎、多組分繫統與相平衡、化學平衡、化學動力學及催化作用、電化學及界面現像與膠體。為便於讀者鞏固所學到的知識，提高應用能力，書中編入了較多的例題和典型案例，每章末分別配有復習思考題和習題，供讀者練習之用。教材中的物理量（統一采用法定計量單位）、符號執行國家標準GB
3100～3102—93。

   
高職教育是培養高素質技能型人纔的教育，為了幫助學生掌握必要的專業知識，提高學生的專業素質，本書編者在多年物理化學的教學實踐中，深深體會到教材的針對性和實用性對於調動學生學習積極性和提升學習效果的重要意義。結合高職院校基礎課程改革中課時少的特點，在既保留較完整經典物理化學教材框架的前提下，將化工企業實際生產工藝作為典型案例納入教學，本教材有如下特點:


   
1?以人為本，重在服務。物理化學作為專業基礎課程要讓學生和用人單位滿意，必須從學生發展和社會人纔需求出發，按人纔規格要求定課程。在內容的設計上，遵循“必須、夠用”原則，盡量簡明扼要,
摒棄繁雜的數學推導，關注物理化學基本概念、結論在解決工程實際問題中的應用，著力塑造學生的良好素質，為社會提供滿意的服務。

   
2?優化結構，重在創新。根據高職教育課程標準，優化物理化學課程結構，圍繞培養創新人纔，提高學生的職業綜合素質。通過引入化工企業案例，使學生利用本書所學理論分析解決化工生產實際問題，建立有別於學科型人纔培養的課程體繫。


   
3?以能力為本，面向專業。加強物理化學學科體繫與化工原理、化學反應工程的交叉與融通,根據化工類各專業的需求調整知識結構，將專業基礎課準確導向專業技術，縮短理論與實踐之間的距離，有效實現學以致用的培養目標。


   
本教材由蘭州石化職業技術學院尚秀麗任主編，蘭州石化職業技術學院周萃文、遼寧石化職業技術學院溫泉任副主編。其中第1章、第5章由溫泉編寫；第2章由周萃文編寫並完成了課後習題答案、附錄的整理工作；緒論、第3章由尚秀麗編寫；第4章由蘭州石化職業技術學院蘇曉雲編寫;第6章、第7章由銀川科技職業學院的趙夏編寫。全書由尚秀麗統稿，並負責擬定編寫提綱，做後的修改定稿工作。


   
本教材由常州工程職業技術學院陳炳和教授任主審，他提出了許多寶貴、詳盡的修改意見，編者在此表示深切的謝意。在編寫過程中得到了化學工業出版社、蘭州石化職業技術學院、遼寧石化職業技術學院、銀川科技職業學院等單位領導和專家的大力支持與協助；另外，書中還借鋻采納了許多專家學者的研究成果，在此一並表示衷心的感謝。


   
本書配有PPT課件，歡迎廣大師生登錄www?cipedu?com?cn下載。選用本教材的授課教師可通過聯繫?com索取其他輔助教學資料。

    高職教育課程體繫改革是一個長期探索的課題，本書的編者雖做了很大的努力, 但由於水平有限,
書中難免存在疏漏與不妥之處, 懇請使用本書的師生及業界同仁批評指正。

編者

2011年11