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第1章 物质的状态与表征1

1.1气体1

1.1.1理想气体1

1.1.2范德华气体4

1.2固体5

1.2.1晶体及其结构5

1.2.2晶体缺陷6

1.2.3非晶体7

1.3液体7

1.4凝聚态9

1.5本章评述与重要概念10

1.5.1本章评述10

1.5.2本章重要概念11

第2章 热力学第一定律12

2.1基本概念12

2.1.1系统与环境12

2.1.2状态与过程13

2.2热力学第一定律16

2.2.1内能的物理意义17

2.2.2内能的数学性质17

2.3功的计算18

2.3.1功的相关概念18

2.3.2理想气体平衡过程功的计算19

2.3.3理想气体非平衡过程功的计算21

2.3.4非理想气体平衡过程功的计算思路21

2.4两个气体实验22

2.4.1 Joule实验22

2.4.2 Joule-Thomson实验23

2.5热容与热的计算25

2.5.1热容25

2.5.2热的计算26

2.6热力学第一定律在转变与相变中的应用28

2.6.1在理想气体绝热过程中的应用28

2.6.2在相变中的应用35

2.7热化学38

2.7.1热化学的基本概念38

2.7.2标准摩尔反应焓的计算41

2.7.3反应焓与温度的关系——基希霍夫公式44

2.8本章评述与重要概念48

2.8.1本章评述48

2.8.2本章重要概念48

第3章 热力学第二定律49

3.1熵的初步概念与熵变计算49

3.1.1熵概念的简化导出49

3.1.2热力学基本定律与熵变计算50

3.1.3克劳修斯不等式与熵增原理58

3.2熵的统计意义（初步）62

3.3热力学第三定律63

3.3.1热力学第三定律63

3.3.2标准摩尔熵Se m64

3.3.3标准摩尔反应熵65

3.4亥姆霍兹函数和吉布斯函数67

3.4.1亥姆霍兹函数68

3.4.2吉布斯函数68

3.4.3 △G的计算69

3.5热力学基本方程和麦克斯韦关系式71

3.5.1热力学基本方程71

3.5.2麦克斯韦关系式72

3.5.3其他热力学关系77

3.6熵与热力学第二定律的严格推演78

3.6.1卡诺循环79

3.6.2热力学第二定律的两种表述80

3.6.3卡诺定理81

3.6.4可逆循环的等效性与熵的导出82

3.6.5克劳修斯不等式与熵增原理83

3.7本章评述与重要概念86

3.7.1本章评述86

3.7.2本章重要概念86

第4章 化学势87

4.1单组分摩尔数可变系统87

4.1.1摩尔数对热力学函数的影响87

4.1.2单组分摩尔数可变系统的热力学基本方程88

4.2二元系的偏摩尔量与化学势90

4.2.1二元系的组分表示法90

4.2.2偏摩尔量91

4.2.3化学势与热力学基本方程98

4.3气体组分的化学势101

4.3.1单组分理想气体的化学势101

4.3.2单组分真实气体的化学势101

4.3.3理想气体混合物中组分的化学势102

4.4拉乌尔定律与亨利定律105

4.4.1拉乌尔定律105

4.4.2亨利定律105

4.4.3拉乌尔定律与亨利定律的对比108

4.5理想液态混合物108

4.5.1理想液态混合物中组分的化学势108

4.5.2理想液态混合物的（混合）性质110

4.6理想稀溶液112

4.6.1溶剂化学势112

4.6.2溶质化学势113

4.7活度115

4.7.1活度115

4.7.2活度的物理意义116

4.8稀溶液的依数性116

4.8.1溶剂蒸气压下降（拉乌尔定律）116

4.8.2凝固点降低（析出纯固态溶剂A）117

4.8.3沸点升高（溶质不挥发）119

4.8.4渗透压121

4.9分配定律125

4.10本章评述与重要概念126

4.10.1本章评述126

4.10.2本章重要概念127

第5章 相平衡128

5.1一元系平衡理论128

5.1.1热力学平衡判据128

5.1.2热力学平衡条件131

5.1.3平衡的稳定条件133

5.1.4一元多相平衡133

5.2多元系平衡理论134

5.2.1多元系的多相平衡条件134

5.2.2吉布斯相律135

5.3一元相图136

5.3.1一元多相平衡的几何意义136

5.3.2一元相图138

5.3.3一元系两相平衡的数学表达式——Clapeyron方程139

5.3.4外压或惰性气体对液体“饱和”蒸气压的影响142

5.3.5关于平衡条件中压力相等的讨论143

5.4二元相图基础146

5.4.1二元多相平衡的几何意义146

5.4.2杠杆规则147

5.4.3二元相图的实验测定149

5.5典型的凝聚态二元相图151

5.5.1液相部分互溶的二元相图151

5.5.2固相完全互溶的二元相图152

5.5.3固相完全不互溶且有共晶反应的二元相图154

5.5.4固相部分互溶且有共晶反应的二元相图155

5.5.5有包晶反应的二元相图157

5.5.6有偏晶反应的二元相图159

5.5.7形成稳定化合物的二元共晶相图160

5.5.8形成不稳定化合物的二元相图161

5.6相图计算简介162

5.6.1一元相图计算162

5.6.2二元凝聚态相图计算163

5.7相变热力学168

5.7.1相变的热力学分类168

5.7.2凝聚态相变热力学简介170

5.8本章评述与重要概念175

5.8.1本章评述175

5.8.2本章重要概念176

第6章 化学平衡177

6.1反应进度177

6.1.1反应进度的定义177

6.1.2吉布斯函数随反应进度的变化178

6.2化学平衡条件179

6.2.1化学平衡条件179

6.2.2化学平衡概念的由来181

6.2.3化学平衡概念的进一步分析184

6.3化学反应的平衡常数与等温方程式186

6.3.1气相反应的平衡常数186

6.3.2溶液中反应的平衡常数189

6.3.3平衡常数的表达式191

6.4多相化学反应平衡193

6.5化学反应的吉布斯函数变化196

6.5.1标准摩尔反应吉布斯函数△rGe m196

6.5.2标准摩尔生成吉布斯函数197

6.6温度、压力和惰性气体对化学平衡的影响200

6.6.1温度对化学平衡的影响200

6.6.2压力对化学平衡的影响203

6.6.3惰性气体对化学平衡的影响205

6.7 △rGe m-T图206

6.7.1氧化物的△rGe m-T图206

6.7.2 △rGe m-T的应用208

6.8本章评述与重要概念210

6.8.1本章评述210

6.8.2本章重要概念211

第7章 电化学212

7.1电化学的基本概念212

7.1.1原电池与电解池212

7.1.2 Faraday定律213

7.2电解质溶液的导电214

7.2.1离子的电迁移现象214

7.2.2电导、电导率、摩尔电导率215

7.2.3电导率、摩尔电导率与浓度的关系216

7.2.4电导测定的应用217

7.3电解质溶液理论简介219

7.3.1离子的平均活度220

7.3.2离子强度221

7.3.3德拜-休克尔极限定律221

7.4可逆电池与可逆电极222

7.4.1可逆电池的条件222

7.4.2可逆电池表示法224

7.5可逆电池热力学224

7.5.1电池Nernst方程式224

7.5.2电池的温度系数225

7.6电极电势和电池电动势227

7.6.1电极电势227

7.6.2其他电势与盐桥231

7.6.3电池电动势231

7.6.4浓差电池232

7.7电动势测定的应用234

7.7.1计算强电解质的平均活度因子234

7.7.2测定溶液的pH235

7.7.3计算化学反应的平衡常数235

7.7.4电势-pH图236

7.8电极的种类238

7.8.1第一类电极238

7.8.2第二类电极239

7.8.3第三类电极240

7.8.4离子选择性电极241

7.9极化现象与电解过程的电极反应241

7.9.1极化现象241

7.9.2电解时的电极反应243

7.10金属的电化学腐蚀与防腐244

7.10.1金属的电化学腐蚀244

7.10.2金属的防腐245

7.11化学电源245

7.12本章评述与重要概念247

7.12.1本章评述247

7.12.2本章重要概念247

第8章 化学动力学248

8.1化学反应的速率及速率方程248

8.1.1反应速率的表示法248

8.1.2反应速率的测定方法249

8.1.3反应机理的概念250

8.2反应速率方程的积分形式252

8.2.1一级反应253

8.2.2二级反应254

8.2.3三级反应256

8.2.4 n级简单级数反应的动力学特征256

8.3反应级数的测定257

8.3.1积分法257

8.3.2微分法258

8.3.3孤立法259

8.4温度对反应速率的影响259

8.4.1阿累尼乌斯（Arrhenius）经验公式260

8.4.2活化能261

8.5催化剂与催化原理262

8.5.1催化剂262

8.5.2催化作用原理262

8.6固相反应动力学263

8.6.1固相反应的特点264

8.6.2固相反应的一般动力学关系264

8.6.3化学反应控制动力学265

8.7本章评述与重要概念266

8.7.1本章评述266

8.7.2本章重要概念267

第9章 表面与界面268

9.1表面与表面张力268

9.1.1表面与界面268

9.1.2表面张力与表面能269

9.1.3表面张力的影响因素269

9.2界面热力学公式275

9.2.1界面热力学的基本公式275

9.2.2界面张力与温度的数学关系276

9.3弯曲表面的附加压力与开尔文公式277

9.3.1弯曲表面的附加压力277

9.3.2开尔文公式280

9.3.3开尔文公式的应用283

9.4溶液表面286

9.4.1吉布斯吸附公式286

9.4.2表面活性剂287

9.5固体表面289

9.5.1固体表面结构与特点290

9.5.2固体表面吸附294

9.5.3物理吸附与化学吸附297

9.6界面301

9.6.1液-液界面301

9.6.2液-固界面302

9.6.3固-固界面305

9.7本章评述与重要概念305

9.7.1本章评述305

9.7.2本章重要概念306

第10章 胶体化学307

10.1胶体系统分类307

10.2溶胶制备与净化309

10.2.1溶胶制备309

10.2.2溶胶净化310

10.2.3溶胶形成条件311

10.2.4均分散胶体312

10.3溶胶的动力性质312

10.3.1布朗运动312

10.3.2扩散与渗透压313

10.3.3沉降平衡314

10.4溶胶的光学性质316

10.4.1丁铎尔效应316

10.4.2散射公式316

10.5溶胶的电学性质317

10.5.1电动现象317

10.5.2胶团结构319

10.6溶胶的稳定性与聚沉320

10.6.1溶胶的稳定性320

10.6.2溶胶的聚沉322

10.6.3高聚物对溶胶的作用324

10.7乳状液325

10.7.1乳状液类型及特点325

10.7.2乳化剂的作用326

10.7.3乳状液的不稳定性327

10.8凝胶328

10.8.1凝胶分类328

10.8.2凝胶形成328

10.8.3凝胶性质329

10.9本章评述与重要概念330

10.9.1本章评述330

10.9.2本章重要概念331

附录332

符号表337

参考书目339

后记340