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杨永华 等 编

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• 物理化学
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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040331561

版次：1

商品编码：10917159

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-01-01

用纸：胶版纸

页数：729

字数：1120000

正文语种：中文

内容简介

　　 《高等学校教材：物理化学》是编者在吉林大学长期教学实践的基础上，将多次修改的讲稿进行精心整理编写而成。
　　 《高等学校教材：物理化学》着重阐述物理化学的基本概念、基本原理和方法，并适当介绍物理化学学科的新进展。
　　 全书采用国际单位制（SI）及中华人民共和国国家标准。
　　 与本书配套同时出版的有《物理化学题解》一书。
　　 本书可作为综合性大学化学专业物理化学课程的教材，也可供其他高等院校化学、化工及相关专业使用，以及有关的科研单位和工程技术人员参考使用。

目录

绪论
§0-1 物理化学研究的对象及其方法
1. 化学变化的方向和限度问题
2. 化学反应的速率与机理问题
3. 物质的性质与其结构之间的关系问题
4. 宏观与微观的联系问题
§0-2 物理化学的作用
§0-3 物理化学的学习方法
1. 注意逻辑推理思维方法的训练
2. 着重理解基本概念
3. 注意公式的物理意义和使用条件
4. 重视演算习题

第一章 统计热力学基础
§1-1 引言
1. 统计力学的目的和研究方法
2. 统计体系的分类
3. 本章要学习的内容
§1-2 微观运动状态的描述
1. 单粒子微观运动状态的描述
2. 体系的微观运动状态的描述
3. 相空间的体积元与量子状态的对应关系
§1-3 分子的运动形式与能级公式
1. 分子的运动形式
2. 能级公式
§1-4 统计力学的基本假设
1. 等概率原理
2. 宏观量是微观量的平均值原理
§1-5 能级分布及其相应的微观状态数
1. 能级分布
2. 某种能级分布的微观状态数WD
3. 总微观状态数Ω
4. 等同粒子体系能级分布的微观状态数——等同性修正
§1-6 玻耳兹曼分布定律
1. 最概然分布及其微观状态数Wmax
2. 最概然分布的确定——拉格朗日未定乘子法
3. 玻耳兹曼分布公式
4. 玻耳兹曼分布公式的讨论
5. 玻耳兹曼分布公式的各种表达形式
§1-7 最概然分布与平衡分布
1. 最概然分布就是平衡分布
2. 最概然分布的概率→1
§1-8 单粒子的配分函数及其求算
1. 配分函数
2. 配分函数的求算
§1-9 系综原理大意
参考读物
思考题
习题

第二章 热力学第一定律及应用
§2-1 热力学概述
§2-2 热力学的基本概念与热力学第零定律
1. 体系与环境
2. 状态与性质
3. 过程与途径
4. 热力学第零定律与温度
§2-3 热量与功
1. 热量
2. 功
3. 可逆过程
§2-4 热力学第一定律
1. 能量守恒与转化定律
2. 热力学能
3. 热力学第一定律
4. 热力学第一定律应用于等容、等压过程，焓
5. Cp与Cv的关系
§2-5 热力学第一定律对理想气体体系的应用
1. 自由膨胀——焦耳实验
2. 关于焦耳定律的说明
3. 绝热过程
4. 多方过程
§2-6 热力学第一定律对实际气体的应用
1. 焦耳一汤姆逊效应——节流膨胀
2. 转换温度的求算
§2-7 热力学第一定律的统计解释
§2-8 热力学第一定律对化学反应的应用——热化学
1. 化学反应的热效应
2. 热化学方程式的写法
3. 赫斯定律
4. 热效应的计算
5. 热效应与温度的关系——基尔霍夫公式
6. 热效应与压力的关系
7. 非等温反应热量的求算
8. 溶液中离子反应热效应的计算
9. 溶解热与稀释热
§2-9 敞开体系的热力学第一定律
参考读物
思考题
习题

第三章 热力学第二定律
§3-1 卡诺循环
1. 热机及效率
2. 卡诺循环、卡诺定理
§3-2 热力学第二定律的经典表述
1. 开尔文说法（1851年）
2. 克劳修斯说法（1854年）
§3-3 熵的概念热力学第二定律的表达式
1. 宏观变化过程的不可逆性
2. 热温商与熵函数
3. 克劳修斯不等式与熵增加原理
4. 熵产生原理简介
§3-4 熵变的计算
1. 简单状态变化
2. 相变化的熵变
3. 化学反应的熵变
§3-5 熵的物理意义
1. 熵是体系混乱程度的度量
2. 玻耳兹曼熵公式
3. 影响熵的因素
§3-6 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能
1. 亥姆霍兹自由能（F）
2. 吉布斯自由能（G）
3. 变化方向与限度的热力学判据
4. 总熵判据与其他热力学判据的关系
§3-7 热力学基本关系式
1. 热力学基本方程
2. 对应系数关系式
3. 麦克斯韦关系式
§3-8 △G的求算
1. 简单状态变化
2. 相变化
3. 化学变化
§3-9 热力学量的统计表达式及与微观结构参数的关系
1. 独立子非定位体系
2. 独立子定位体系
3. 残余熵
4. 热力学第二定律的统计解释
……
第四章 势力学在多组分体系中的应用
第五章 相平衡
第六章 化学平衡
第七章 化学动力学基础
第八章 基元反应速率理论与几种特殊反应的动力学
第九章 电化学
第十章 界面现象与胶体分散体系
附录
索引（中英文对照）
主要参考书目

探索物质世界的奥秘：经典力学导论 本书导览： 《经典力学导论》旨在为读者构建一个坚实而全面的经典力学知识体系。本书内容涵盖了自伽利略时代萌芽，经牛顿体系的奠基与完善，直至拉格朗日和哈密顿力学发展的高峰，力求展现经典力学作为现代物理学理论基石的宏伟蓝图。我们相信，对经典力学的深刻理解，是进入更深层次的量子力学、相对论以及统计物理等领域所不可或缺的先决条件。 第一部分：牛顿力学的基石与应用 本部分聚焦于经典力学的原始框架——牛顿定律。我们从运动学的基本概念出发，如位移、速度、加速度，并引入矢量分析工具，为后续的动力学分析做好准备。 第一章 运动学基础： 直线运动与曲线运动的描述： 详细探讨匀变速直线运动和抛体运动的数学模型。特别关注在不同惯性参考系下，运动描述的相对性原理。 圆周运动与角速度： 深入分析匀速圆周运动中向心加速度的产生机制，并引入角动量和转动惯量的概念，为刚体运动做铺垫。 相对运动： 阐述伽利略变换下的运动学叠加原理，为理解惯性系和非惯性系奠定基础。 第二章 牛顿定律与相互作用： 三大定律的精确阐述： 详尽解析牛顿第一定律（惯性定律）的物理意义，第二定律（$mathbf{F} = mmathbf{a}$）作为连接力与运动的核心关系式，以及第三定律（作用与反作用）在系统分析中的重要性。 力的分类与分析： 系统讨论几种基本力，包括重力、弹力（胡克定律）、摩擦力（静摩擦与动摩擦）以及场力（如万有引力）。每一种力都配有丰富的实例分析，例如斜面上的平衡问题、连接体的运动分析等。 动量与冲量： 引入动量概念，并推导出冲量-动量定理。重点分析碰撞问题，包括弹性碰撞和完全非弹性碰撞，强调动量守恒定律在封闭系统中的普适性。 第三章 功、能与保守力场： 功的概念与计算： 从恒力做功的定义出发，推广至变力做功的积分形式。详细讨论变力在曲线路径上做功的计算方法。 动能定理： 阐述合外力做功等于物体动能增量的物理意义，这是连接力学与能量概念的关键桥梁。 势能与保守力： 严格定义保守力，并推导出势能的概念及其与保守力之间的关系（$mathbf{F} = - abla U$）。重点分析重力势能和弹性势能。 机械能守恒定律： 在只有保守力做功的环境下，机械能保持不变。通过大量实例（如弹簧振子、单摆的微小摆角近似）来巩固这一核心原理。 第二部分：高级动力学概念与分析 本部分将视角提升，引入了描述复杂系统运动的更强大、更普适的数学框架——基于能量和最小作用量的原理。 第四章 刚体运动： 刚体运动的描述： 将质点系的分析推广到具有确定形状和体积的物体。定义刚体的自由度和运动状态，引入转动参考系的概念。 质心与质心运动方程： 阐明质心运动与整个系统的总动量变化的关系，质心运动遵循牛顿第二定律，与内部分子运动无关。 转动动力学： 引入转动惯量（惯量张量在二维或轴对称情况下的简化），推导转动定理（$mathbf{ au} = frac{dmathbf{L}}{dt}$），并结合角动量守恒定律分析陀螺运动等复杂现象。 平面刚体运动的分解： 将任意平面刚体运动分解为质心平动与绕质心转动的叠加。 第五章 振动与波动： 简谐振动（SHM）： 详尽分析弹簧振子和单摆（小角度近似下）的受力情况，建立微分方程，并求出其解。探讨简谐运动的相位、频率和能量特性。 阻尼振动与受迫振动： 引入粘滞阻力，分析阻尼振动（过阻尼、临界阻尼、欠阻尼）的衰减特性。深入研究受迫振动与共振现象，解释共振在工程和物理中的重要性。 波动的基本概念： 简要介绍横波与纵波，推导一维波动方程，并讨论波的反射、折射与叠加原理（干涉）。 第六章 广义坐标与拉格朗日力学： 约束与广义坐标： 引入完整约束和非完整约束的概念。理解选择一组独立坐标（广义坐标 $q_i$）来描述系统构型的优越性。 达朗贝尔原理： 从牛顿定律过渡到虚功原理，引出达朗贝尔原理——一个将动力学问题转化为静力学平衡问题的强大工具。 拉格朗日方程的建立： 定义拉格朗日量 $L = T - V$（动能减去势能），并推导出描述系统运动的欧拉-拉格朗日方程。本书将用多个实例（如双摆、滑块在旋转轨道上）演示拉格朗日力学在处理复杂约束时的简洁性。 守恒量与诺特定理的初探： 在拉格朗日形式下，阐明广义动量和能量守恒的内在联系。 第七章 哈密顿力学：相空间与正则变换（选讲）： 哈密顿量的定义： 从拉格朗日量通过勒让德变换过渡到哈密顿量 $H$（通常是总能量）。 哈密顿正则方程： 引入一组一阶微分方程组（哈密顿方程）来描述系统的演化，这构成了现代物理学的核心数学语言之一。 相空间概念： 介绍相空间的定义，及其在描述系统状态和演化路径中的作用。 泊松括号： 简要介绍泊松括号作为系统动力学演化生成子的地位，为后续转向量子力学中的对易关系提供桥梁。 本书特色： 1. 数学严谨性与物理直观性的结合： 在推导过程中注重数学的逻辑性，同时辅以大量的实际物理情景解释抽象概念的物理意义。 2. 问题驱动式学习： 章节末附有大量难度分层的习题，从基础概念的检验到复杂系统的求解，旨在培养读者的分析和建模能力。 3. 理论演进脉络清晰： 结构上遵循从牛顿力学到解析力学的自然发展路径，使读者清晰地认识到不同力学体系的优势与适用范围。 本书适合作为高等工科、理科（物理、数学、化学等）专业本科生经典力学课程的教材或参考书，特别适合希望深入理解经典力学原理，并为未来学习高等物理打下坚实基础的学生。

评分☆☆☆☆☆

在我翻阅过的众多物理化学教材中，这本书无疑是最具有启发性的一本。它不仅仅是一本知识的载体，更是一本激发思考的工具。我经常在阅读过程中，被作者提出的问题所吸引，这些问题并不直接给出答案，而是引导我去思考原理的根源，去探索不同概念之间的联系。比如，在讨论化学热力学时，它不只是罗列焓、熵、吉布斯自由能的定义，而是通过一系列设问，引导读者去思考为什么这些量能够描述能量的转化和过程的方向性。这种“反问式”的教学方法，极大地激发了我的求知欲和主动性。我发现，当我尝试自己去解答这些问题时，对概念的理解就变得更加深刻，记忆也更加牢固。而且，这本书在引入新的概念时，总会先回顾相关的旧知识，形成一个连贯的知识网络，避免了孤立学习的弊端。我特别喜欢它在讲解电化学时，对不同电极反应的分类和机理分析，以及如何通过能斯特方程来预测电池电动势。这种联系实际应用，又能深入挖掘理论的叙述方式，让我觉得物理化学不再是实验室里的枯燥实验，而是可以解决实际问题的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

一本真正能点燃对物理化学兴趣的教材！我一直以为这门学科是枯燥乏味的代名词，充满了晦涩的公式和抽象的概念，但这本书彻底改变了我的看法。从第一章开始，作者就用一种引人入胜的方式，将那些看似高深的原理与我们日常生活中的现象巧妙地联系起来。比如，在讲解热力学第一定律时，它并没有直接抛出一堆公式，而是从一杯热咖啡如何逐渐冷却，或者一个汽车发动机如何工作入手，让你在不知不觉中体会到能量守恒的奥妙。这种“化繁为简”的叙述方式，对于像我这样非专业背景的读者来说，简直是福音。而且，书中的插图和图表都非常精美，不仅清晰地展示了实验过程或模型，更赋予了原本抽象的理论以直观的形象。我特别喜欢其中关于相平衡的章节，通过生动的图示，我仿佛能看到不同相态之间的转化过程，理解为什么压力和温度会影响物质的状态。此外，每一章后面的习题设计也很有启发性，不再是死记硬背的套路题，而是鼓励你去思考、去应用，甚至去质疑。我经常在完成习题后，感到豁然开朗，对某个概念有了更深刻的理解。这本书让我真正感受到，物理化学并非遥不可及，而是渗透在我们身边的方方面面，它解释了世界的运行规律，也启迪着我们对未知的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我学习物理化学的“救星”！在此之前，我总觉得这门学科像是一座巨大的迷宫，充满了错综复杂的概念和公式，让人无从下手。但这本书以一种极其清晰和有条理的方式，为我打开了新的视野。它在介绍每一个新的知识点时，都会先回顾相关的背景知识，并用通俗易懂的语言解释其重要性和应用价值。比如，在讲解化学平衡时，它会先从宏观的实验现象讲起，然后引入热力学原理，最终引出平衡常数和吉布斯自由能的关系。这种“由表及里，由浅入深”的教学方法，让我能够循序渐进地掌握知识，而不至于在学习初期就感到 overwhelming。我特别喜欢书中关于液体和溶液性质的章节，它通过大量的实验数据和图表，生动地展示了溶质对溶液性质的影响，以及各种溶液模型如何解释这些现象。阅读这些内容时，我仿佛置身于一个真实的实验室，能够直观地感受物理化学原理的应用。此外，书中的语言风格也非常亲切，仿佛一位经验丰富的老师在耐心指导，让我能够轻松愉快地学习。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是，它在力求严谨的同时，又不失对学生理解能力的关怀。我之前学习物理化学时，最大的障碍就是那些抽象的数学推导，常常让人觉得望而却步，难以把握核心思想。但这本书在这方面做得非常出色。它在引入复杂的数学模型时，总是会先用直观的比喻和类比来解释其物理意义，然后再逐步进行数学推导。比如，在讲解分子光谱学时，它会先从经典振子的概念讲起，然后引出量子力学中的谐振子模型，并解释了为什么能级是量子化的。这种“先形象，后抽象”的策略，大大降低了学习难度，让我能够更好地理解那些数学公式背后的物理内涵。而且，书中的示例计算往往包含详细的步骤和解释，即使是初学者也能轻松跟进。我尤其赞赏它在讨论表面化学时，对吸附现象的微观解释，通过模拟图和模型，清晰地展示了分子在表面的排列和相互作用，这对于我理解催化反应的机理非常有帮助。这本书的语言风格也十分流畅，行文清晰，逻辑性强，读起来一点也不费力。

评分☆☆☆☆☆

这本物理化学教材，简直就是我过去几年学习生涯中的一座灯塔，它指引我穿越了那些曾经让我头疼不已的复杂理论。我曾多次尝试理解某些关键概念，比如统计力学中的配分函数，或者量子化学中的薛定谔方程，但总是感觉云里雾里，摸不着头绪。然而，这本书的处理方式让我眼前一亮。它并没有回避这些难题，而是用一种循序渐进、层层递进的方式，将它们分解成更容易理解的组成部分。比如，在讲解量子力学时，它不是一开始就抛出那些矩阵和算符，而是从经典的原子模型缺陷入手，自然而然地引出了量子化的概念，然后再逐步引入波函数和概率解释。这种“温故而知新”的设计，让我在构建知识体系时更加扎实。而且，书中大量的计算示例都非常详细，每一步都清晰可见，让我能够跟随作者的思路，亲手进行推导，从而更好地掌握公式的由来和应用。我尤其欣赏它在讲解反应动力学时，对各种反应机理的深入剖析，通过模拟和图示，清晰地展现了中间产物和过渡态的形成过程，这对于我理解复杂的化学反应速率控制至关重要。这本书的语言风格也十分严谨又不失可读性，读起来不会感到机械和生硬，仿佛一位经验丰富的老师在耳边细细讲解。