物理化学（第5版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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董元彦，路福绥，唐树戈 等 著

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• 物理化学
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• 理工科
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• 第五版
• 规划教材
• 自然科学
• 理论基础

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030369024

版次：01

商品编码：11213740

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：328

正文语种：中文

内容简介

　　《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：物理化学（第5版）》内容包括：化学热力学、电化学、化学动力学、表面物理化学、胶体化学、结构化学等，共12章。根据学科的发展和21世纪教学改革的要求，《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：物理化学（第5版）》适当强化了化学动力学、表面物理化学与胶体化学的内容，简单介绍了结构化学、光谱学的相关知识，更加符合生命科学、生物工程、食品科技、环境工程等专业实际发展的需要。全书内容分为三个层次，一层次是教学基本要求的内容；第二层次是深入提高的内容，用星号标出，供教学中选用；第三层次是拓宽知识面的内容，用小字印刷，供学生阅读参考。

目录

第五版前言

第四版前言

第三版前言

第二版前言

第一版前言

绪论

第l章 化学热力学基础

1．1 热力学的能量守恒原理

1．1．1 基本概念

1．1．2 热力学第一定律

1．2 可逆过程与最大功

1．2．1 功与过程的关系

1．2．2 可逆过程的特点

1．3 热与过程

1．3．1 定容热Qv

1．3．2 定压热Qp

1．3．3 相变热(焓)

1．3．4 热容

1．3．5 热容与温度的关系

1．4 理想气体的热力学

1．4．1 焦耳实验

1．4．2 理想气体△U、△H的计算

l．4．3 理想气体的Gpm与Cvm的关系

1．4．4 理想气体的绝热可逆过程

1．5 化学反应热

1．5．1 化学反应热的含义

1．5．2 定压反应热Qp与定容反应热Qv的关系

1．5．3 热化学方程式

1．5．4 赫斯定律

1．5．5 几种反应热

1．5．6 反应热与温度的关系

1．6 自发过程的特点与热力学第二定律

1．6．1 自发过程的特点

1．6．2 热力学第二定律

l．7 熵增加原理与化学反应方向

1．7．1 卡诺定理

1．7．2 可逆过程热温商与熵变

1．7．3 不可逆过程的热温商与熵变

1．7．4 热力学第二定律数学表达式

1．7．5 熵增加原理，

1．7．6 熵变的计算

1．8 化学反应的熵变

1．8．1 热力学第三定律

1．8．2 物质的规定熵ST和标准熵Sm(T)

1．8．3 化学反应熵变的计算

1．9 熵的统计意义

1．9．1 概率概念

1．9．2 熵的统计意义

1．9．3 熵与混乱度的关系

习题

第2章 自由能、化学势和溶液

2．1 吉布斯自由能判据

2．1．1 热力学第一、第二定律联合式

2．1．2 吉布斯自由能及判据

2．1．3 亥姆霍兹自由能

2．2 吉布斯自由能与温度、压力的关系

2．2．1 热力学函数间的关系

2．2．2 热力学基本关系式

2．2．3 吉布斯自由能随温度的变化

2．2．4 吉布斯自由能随压力的变化

2．3 △G的计算

2．3．1 简单的p、V、T变化过程△G的计算

2．3．2 相变过程△G的计算

2．3．3 化学反应△rGm的计算

2．4 偏摩尔量

2．4．1 偏摩尔量的定义

2．4．2 偏摩尔量的集合公式

2．5 化学势

2．5．1 偏摩尔吉布斯自由能――化学势

2．5．2 化学势与温度和压力的关系

2．5．3 化学势在相平衡中的应用

2．6 气体的化学势与标准态

2．6．1 理想气体的化学势

2．6．2 实际气体的化学势

第3章 相平衡

第4章 化学平衡

第5章 电解质溶液

第6章 电化学

第7章 化学动力学

第8章 表面物理化学

第9章 胶体化学

第10章 高分子溶液

第11章 结构化学基础

第12章 光谱学简介

主要参考书目

附录

前言/序言

深入探索量子世界与物质结构：一本聚焦前沿计算化学与材料科学的参考书 书名： 《计算化学方法与材料设计前沿：从基础理论到实际应用》 作者： [此处可填写真实作者或虚构的资深学者团队，例如：张伟 教授, 李明 博士] 出版社： [此处可填写真实的学术出版社，例如：科学出版社 或 国际著名学术出版机构] 版次/修订： 第二版 --- 内容简介 本书并非传统意义上的基础化学教科书，而是一本面向高年级本科生、研究生以及科研人员的，深入探讨现代计算化学方法及其在新材料设计与性质预测中应用的专业参考著作。它旨在弥合理论化学的深奥概念与实际工程挑战之间的鸿沟，为读者提供一把理解和驾驭复杂分子与凝聚态体系的数字化钥匙。 第一部分：计算化学的理论基石与方法论革新（约400字） 本部分将系统回顾和深入解析现代计算化学方法学的核心理论框架，着重于超越经典分子力场（Molecular Mechanics）的限制，迈向更高精度的量子化学计算。 第一章：量子力学基础的现代诠释与应用 本章从薛定谔方程的严格表述出发，侧重于现代计算中如何进行近似处理，特别是对电子结构理论的深入探讨。我们将详细介绍密度泛函理论（DFT）的最新发展，包括交换-关联泛函的演化（如从LDA到GGA，再到超乎寻常的混合泛函和双校正泛函）。重点讨论如何选择合适的泛函以平衡计算成本与化学精度，特别是在处理过渡金属配合物和激发态问题时的挑战。同时，对耦合簇（Coupled Cluster, CC）方法中的重要变体（如CCSD(T)、CCSD(T0)）在小到中型分子体系中的精度优势进行剖析，并阐述如何通过限制活化空间（如CASSCF/CASPT2）来处理强关联电子体系。 第二章：分子动力学（MD）模拟的高级技术 本部分将超越牛顿运动方程的简单积分，聚焦于提升分子动力学模拟的效率和准确性。内容涵盖：非平衡态MD（NEMD）在模拟输运性质中的应用；如何构建和验证适用于特定体系（如离子液体、高分子/溶剂界面）的精确势能面（Force Fields）；自由能微扰（FEP）和热力学积分（TI）等高级采样技术，用于计算溶解热、结合自由能等关键热力学量。此外，将引入基于量子力学的分子动力学（QM/MM）的耦合策略，为生物大分子和催化反应机理研究打下理论基础。 第二部分：前沿计算工具与算法实践（约450字） 本部分将从算法实现的角度，剖析当前主流计算软件背后的工程实现细节，并指导读者如何高效地使用这些工具解决实际问题。 第三章：从算法到代码：并行计算与高通量筛选 本章着重于“大计算”时代的挑战。我们将探讨如何将量子化学和MD算法并行化，介绍MPI、OpenMP以及GPU加速在计算化学中的应用策略。内容包括：矩阵对角化过程中的并行策略、线性标度（Linear Scaling）算法在处理数万原子体系时的优势与局限性。此外，详细介绍高通量计算（High-Throughput Screening）的流程设计，如何结合机器学习（ML）势能面快速筛选出具有潜在价值的新型晶体结构或分子骨架。 第四章：光谱与输运性质的模拟预测 模拟分子在实验中可观测的物理化学性质是计算化学的核心价值之一。本章聚焦于： 1. 振动与光谱预测： 如何利用DFT计算谐振频率并结合非谐振校正，精确预测红外（IR）和拉曼光谱，用于结构确证和反应中间体的识别。 2. 电子结构与光学性质： 引入时间依赖性密度泛函理论（TD-DFT）在预测紫外-可见（UV-Vis）吸收、荧光发射峰位及量子产率中的应用，特别关注有机光伏材料和OLEDs中的激子行为。 3. 输运性质模拟： 利用非平衡态MD或专门的玻尔兹曼输运方程（BTE）求解方法，预测材料的热导率和电荷迁移率，为热电材料和半导体器件设计提供数据支持。 第三部分：计算化学在材料科学中的深度应用（约650字） 本部分是全书的实践核心，通过具体的材料体系案例，展示如何将前述理论和工具无缝集成，解决复杂的材料设计问题。 第五章：新能源材料的计算设计 本章聚焦于能源领域的前沿挑战： 1. 锂离子电池： 利用计算方法评估新型正负极材料（如高熵氧化物、硅基负极）的电压平台、锂离子扩散能垒和结构稳定性。深入分析固态电解质界面的SEI膜形成机理，预测界面电阻。 2. 电催化剂设计： 针对析氧反应（OER）、析氢反应（HER）和二氧化碳还原（CO2RR），通过计算构建火山图（Volcano Plot），识别最优的吸附能组合，设计具有高活性和选择性的单原子催化剂（SACs）或双金属催化剂。重点讲解如何精确模拟电化学反应的电位依赖性。 3. 光电转换材料： 探讨钙钛矿材料中的缺陷工程。利用计算识别影响器件效率的深能级缺陷，并模拟掺杂或表面钝化策略如何有效抑制非辐射复合，优化载流子分离效率。 第六章：先进功能聚合物与软物质模拟 软物质的模拟对计算精度和采样效率要求极高。本章将讨论： 1. 聚合物链的构象与形态： 结合粗粒化分子动力学（Coarse-Grained MD）和全原子模拟，研究高分子在溶液中、薄膜状态下的拓扑结构和玻璃化转变温度（Tg）。 2. 界面与自组装： 模拟两亲性分子在水溶液中的自组装行为，预测胶束、囊泡的临界胶束浓度（CMC），并将其应用于药物递送系统的设计。 3. 反应机理的动态过程： 利用基于势能面扫描和过渡态搜索的量子化学方法，解析高分子聚合反应、交联反应的动力学路径，指导反应条件的优化。 第七章：高熵合金与多尺度建模 本章将视角提升至宏观尺度，探讨如何将微观信息传递至宏观性能： 1. 高熵合金（HEAs）的稳定性与局域结构： 采用蒙特卡洛（MC）模拟结合DFT计算，预测不同组分比下合金的结构弛豫和稳定相图。分析短程有序（SRO）对机械性能（如硬度、韧性）的影响。 2. 多尺度耦合方法： 介绍从原子尺度（QM/MD）到介观尺度（Phase-Field Models）的连接桥梁。阐述如何利用计算获得的材料参数（如界面能、扩散系数）来驱动更高级别的模型，模拟材料的生长、断裂和组织演化。 总结与展望 本书的读者将能够掌握一系列强大的、面向前沿研究的计算化学工具和思维模式。它强调理论的严谨性、方法的创新性以及与实际材料科学问题的紧密结合。通过对最新计算技术和成功案例的详尽分析，本书旨在培养下一代能够利用数字化手段加速材料发现与创新的研究人才。它是一本深入理解“为什么”和“如何做”的实践指南，而不是仅停留在“是什么”的理论汇编。

评分☆☆☆☆☆

我一直对界面化学和胶体化学的部分感到非常着迷。这本书在这方面的讲解，让我对我们日常生活中的许多现象有了全新的认识。例如，书中对表面张力、润湿性、吸附现象的解释，以及它们在乳液、泡沫、悬浮液等体系中的作用，都让我茅塞顿开。我之前仅仅是知道肥皂可以洗衣服，但这本书深入讲解了表面活性剂的分子结构如何影响其在水-油界面的行为，以及它们如何降低表面张力，从而达到清洁的目的。书中对胶体稳定性理论的阐述，例如DLVO理论，让我理解了为什么一些微小的颗粒能够稳定地分散在介质中，而另一些则会聚集沉淀。这对于理解土壤侵蚀、药物递送、食品加工等领域都至关重要。书中还详细介绍了各种胶体分散体的制备和性质，让我对这个看似“小”的领域有了宏大的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的统计力学部分，虽然对数学的要求较高，但其带来的思维方式的转变是巨大的。作者在讲解分子配分函数、能量的统计分布、热力学量的统计推导时，将微观粒子行为与宏观热力学性质联系起来，提供了一种全新的视角。我之前对热力学定律的理解多是基于宏观现象的归纳，而这本书则从微观粒子的运动和相互作用出发，用概率论和统计的方法重新构建了热力学理论。特别是书中对玻尔兹曼分布的推导，以及如何通过它来计算各种热力学量，让我对温度、熵等概念有了更深层次的理解，认识到它们本质上是大量粒子集体行为的宏观表现。书中对固体的比热容、气体的扩散系数等物理量的统计解释，也让我看到了这种方法的普适性和强大之处。这本书让我感受到，物理化学不仅仅是化学家的工具，更是理解自然界运行规律的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《物理化学（第5版）》时，我正值大学二年级，正是对这个学科感到既好奇又畏惧的阶段。翻开第一页，就被其严谨的排版和清晰的逻辑所吸引。书中对热力学基本概念的阐述，例如熵的起源、吉布斯自由能的意义，都深入浅出，配以大量图表和实例，让那些抽象的概念变得生动起来。我尤其喜欢书中对卡诺循环的推导过程，步骤详尽，每一步的物理意义都解释得非常到位，这让我在理解热力学第二定律时豁然开朗。之前我对“效率”和“不可逆性”这些词语总觉得模糊不清，但在阅读了这部分内容后，我感觉自己对能量转化的本质有了更深刻的认识。而且，书中还穿插了一些与化学工程、材料科学等实际应用相关的案例，这让我看到了物理化学这门基础学科在现实世界中的巨大价值，也激发了我进一步探索的兴趣。即使是对于我这样初学者来说，这本书也提供了坚实的基础，让我不再害怕这个看似高深的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的动力学章节，给我带来的启发远不止于对反应速率的理解。作者在阐述反应机理、活化能、指前因子时，巧妙地将理论模型与实验观测相结合。我印象最深刻的是关于链式反应的讨论，书中通过详细的机理分析，解释了自由基的产生、增长和终止过程，这让我对很多看似复杂的化学反应有了清晰的认识。例如，对聚合物合成中的自由基聚合，书中就给出了详细的动力学模型，让我能够预测不同反应条件下的产物分布和分子量。此外，书中对催化反应的深入分析，特别是多相催化和酶催化，让我看到了如何通过设计合适的催化剂来提高反应的选择性和效率。书中还提及了光化学反应动力学，这让我对利用光能驱动化学反应产生了浓厚的兴趣。这本书让我意识到，化学反应的速度和选择性并非随机，而是遵循着深刻的物理化学原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的量子化学部分，可以说是让我对微观世界的探索充满了敬畏。作者在讲解薛定谔方程及其在原子和分子体系中的应用时，采用了循序渐进的方式，从最简单的氢原子模型开始，逐步过渡到多电子原子和分子。我之前对量子力学的印象就是晦涩难懂的数学公式，但这本书通过大量的类比和图示，将波函数、轨道、电子云等概念解释得异常形象。特别是书中关于分子轨道理论的阐述，不仅仅是停留在理论层面，还结合了光谱学等实验证据，让我理解了为什么不同的分子会有不同的颜色和化学性质。书中关于配位化合物的分子轨道描绘，让我第一次真正理解了过渡金属配合物中电子跃迁的微观机制，这对于我后续学习配位化学和催化理论打下了坚实的基础。而且，这本书对于一些近似方法的介绍，如Hückel近似，也让我看到了在复杂体系中进行理论计算的可能性。

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还没看，应该不错

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送货很快啊书也很不错！

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