物理化學（第3版）/普通高等教育“十二五”規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高丕英，李江波，徐文媛 等 著

圖書標籤:

• 物理化學
• 化學
• 高等教育
• 教材
• 理工科
• 大學
• 自然科學
• 理論
• 基礎
• 十二五規劃教材

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030377135

版次：2

商品編碼：11318330

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-08-01

用紙：膠版紙

頁數：362

字數：602000

正文語種：中文

內容簡介

　　《物理化學（第3版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》內容包括熱力學一定律及其應用、熱力學第二定律、多組分體係的熱力學與相平衡、化學平衡、化學動力學基礎、電化學、錶麵現象、膠體化學和統計熱力學基礎共9章。《物理化學（第3版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》闡述瞭物理化學基本概念和基本理論，強化瞭物理化學基本原理的應用。對原理的敘述力求精闢，對公式的推導力求簡明，對例題和習題的選編力求典型並注重啓發性。每章末列齣主要參考資料及課外閱讀材料，以期反映學科新進展，滿足不同層次的讀者需要，擴大讀者的知識麵。每章末有思考題和習題，書末附有習題參考答案。
　　《物理化學（第3版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》可作為綜閤性大學的生命科學、食品科學、環境、藥學、農學、林學、醫學和化學等相關專業本科生的物理化學教材，也可供工科和師範類大學等相關專業的本科生參考。

目錄

第二版前言
第一版前言
緒論

第1章 熱力學第一定律及其應用
1.1 熱力學的理論基礎與研究方法
1.1.1 熱力學的理論基礎
1.1.2 熱力學的研究方法
1.2 熱力學基本概念
1.2.1 體係與環境
1.2.2 相
1.2.3 體係的性質
1.2.4 狀態和熱力學平衡態
1.2.5 熱力學標準態
1.2.6 狀態函數和狀態方程
1.2.7 過程和途徑
1.3 熱力學第一定律
1.3.1 熱和功
1.3.2 熱力學能
1.3.3 熱力學第一定律
1.4 熱與過程
1.4.1 恒容熱
1.4.2 恒壓熱
1.4.3 相變焓
1.4.4 蓋·呂薩剋-焦耳實驗
1.4.5 熱容
1.5 功與過程
1.5.1 體積功
1.5.2 準靜態過程與可逆過程
1.5.3 相變過程的功
1.5.4 絕熱過程與多方過程
1.6 實際氣體
1.6.1 實際氣體的節流過程
1.6.2 實際氣體的△U和△H
1.7 熱化學
1.7.1 反應進度
1.7.2 標準摩爾反應焓
1.7.3 熱化學方程式
1.7.4 赫斯定律
1.7.5 幾種熱效應
1.7.6 標準摩爾反應焓與溫度的關係
1.7.7 新陳代謝與熱力學
參考資料及課外閱讀材料
思考題
習題

第2章 熱力學第二定律
2.1 自然界宏觀過程的共同特徵
2.2 熱力學第二定律
2.2.1 熱力學第二定律的錶述
2.2.2 熵函數
2.2.3 過程方嚮的判斷
2.2.4 熵增原理
2.3 熵變的計算
2.3.1 理想氣體單純p、V、T變化
2.3.2 凝聚體係
2.3.3 相變過程
2.4 熵的本質
2.5 亥姆霍茲函數和吉布斯函數
2.5.1 亥姆霍茲函數
2.5.2 吉布斯函數
2.5.3 熱力學判據總結
2.6 △G計算示例
2.6.1 恒溫物理變化
2.6.2 化學變化
2.7 熱力學函數間的一些重要關係
2.7.1 封閉體係的熱力學基本公式
2.7.2 麥剋斯韋關係式
2.8 熱力學第三定律和物質的標準熵
2.8.1 熱力學第三定律
2.8.2 規定熵與標準熵
2.8.3 化學反應的熵變
2.8.4 由△rSm和△rHm求△rGm
2.9 不可逆過程熱力學簡介
2.9.1 熵産生和熵流
2.9.2 耗散結構及其形成條件
參考資料及課外閱讀材料
思考題
習題

第3章 多組分體係的熱力學與相平衡
第4章 化學平衡
第5章化學動力學基礎
第6章電化學
第7章錶麵現象
第8章膠體化學
第9章統計熱力學基礎
部分習題參考答案
主要參考書目
附錄

精彩書摘

　　3.微乳液的應用
　　由於微乳液具有許多優良性質，它在采油、洗滌、化妝品、農藥、藥品、潤滑油、紡織工業等領域都有較為廣泛的應用。目前在納米材料的製備、微乳液的聚閤及離子遷移、富集等方麵的研究成為熱點。下麵介紹其部分應用。
　　1）微乳液作為反應介質
　　在有機閤成中，經常遇到非極性有機物和無機鹽的有效接觸問題。通常反應在油水界麵上進行，因此反應受界麵麵積的限製。由於微乳液對疏水的有機物和極性無機鹽都有很好的相溶性，所以可以用來作為反應介質而解決相溶性的問題。門格（Menger）研究瞭微乳體係中三氯甲苯水解成苯甲酸的反應，發現在十六烷基三甲基溴化銨作用下，水解隻需要1.5h即可完成，但無錶麵活性劑時需要60h纔能完成。
　　納米粒子是當前新興材料的重要領域，用W／O（或O／W）型微乳液作為反應介質，在水核（或油核）中生成的固體粒子被液滴的內核尺寸有效地限製在納米級範圍，同時體係中的錶麵活性劑對粒子所起的保護作用能有效地阻止粒子的聚集。微乳液作為微反應器已成為製備納米材料的重要方法之一。
　　2）微乳法分離蛋白質
　　對於生化物質的分離，要求不能破壞其生物活性。由於這個特殊的要求，一些常用的化工單元操作如精餾、蒸餾、蒸發、乾燥等常不能采用，因為它們常在高溫下操作，會破壞生物活性，同時由於生化物質（生物産品）一般有相當大的黏度，應用過濾和超濾等方法也會有睏難。傳統的液／液萃取也不適閤生化産品的分離，因為蛋白質、酶等與有機溶劑接觸時會變性而喪失其生物功能，而W／O型微乳液可以剋服這些缺點，因為W／O型微乳液中納米級的小水滴由一層錶麵活性劑分子包圍，該小水滴又稱“水池”，蛋白質、酶等通過與錶麵活性劑作用而進入該“水池”中並受到水殼層的保護，從而使蛋白質、酶的生物活性不會改變，這是微乳液萃取分離生化物質的顯著優點，也是其誘人之處。
　　3）微乳化妝品
　　現代化妝品含有多種類型的功能成分，有油溶性的，也有水溶性的。常采用乳化的辦法做成外觀精美、使用方便、便於成分功能發揮的劑型。微乳劑型有很大優勢，它不僅具有外觀透明的優點，還有便於各種成分發揮其功能的好處。一些需要透過皮膚吸收的成分，因微乳粒於小於乳狀液而更容易被吸收。
　　4）微乳清潔劑
　　目前洗滌用品包括肥皂、洗衣粉和液體洗滌劑等，這些洗滌用品對汙垢的清洗均發揮著重要作用。而微乳液洗滌劑具有非常低的界麵張力，十分強的潤濕、乳化和增溶能力，能夠很好地滲透到固體錶麵和織物毛細孔中，可有效地分散汙物，使洗滌效果比傳統的洗滌劑要好得多。
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前言/序言

《現代材料科學基礎》 —— 探索物質的微觀世界與宏觀性能的橋梁 本書特色與定位： 本書是一部全麵、深入且兼具前瞻性的材料科學導論性教材，旨在為理工科高年級本科生、研究生以及相關領域的研究人員提供一個堅實的理論基礎和廣闊的視野。我們深知材料是現代工程技術發展的基石，其性能的理解和設計必須建立在對原子、電子和晶體結構的深刻洞察之上。《現代材料科學基礎》力求在熱力學、動力學、結構與性能這三大核心支柱之間架起清晰的橋梁，幫助讀者從微觀本質齣發，解釋和預測宏觀材料的行為。 本書不涉及傳統化學熱力學或量子化學中對化學平衡和反應速率的純粹理論推導，而是將這些原理直接應用於材料的相變、穩定性和製備工藝的實際問題中。 --- 第一部分：材料的微觀結構與熱力學基礎 本部分是理解所有材料現象的基石，重點在於建立從原子尺度到宏觀性質的聯係。 第一章：晶體結構與晶體缺陷 本章從最基本的原子排列開始，詳細闡述瞭晶體的周期性與對稱性。 晶體學基礎： 布拉維點陣、晶胞、米勒指數的應用，以及如何使用X射綫衍射（XRD）技術確定晶體結構。我們側重於如何利用結構信息解釋各嚮異性。 非晶態結構： 對玻璃、聚閤物等無序或短程有序結構的描述，區分短程有序與長程有序的差異。 晶體缺陷的分類與影響： 深入探討點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、孿晶界）的形成、幾何結構及其對材料機械性能（如塑性、強度）的決定性作用。我們詳細分析瞭位錯的攀移和滑移機製，以及它們在晶體塑性變形中的核心地位。 第二章：材料的熱力學原理與相平衡 本章聚焦於材料體係的能量狀態和相圖的構建與解讀。 熱力學基礎迴顧與材料應用： 重點講解吉布斯自由能（G）在材料體係中的意義，自由能最小化原理在確定穩定相中的應用。我們著重討論非化學計量相（Non-stoichiometric phases）的熱力學穩定性。 相圖的構建與解讀： 詳細分析單組元、二元及簡化的三元相圖。著重講解杠杆定律（Lever Rule）和相律（Gibbs Phase Rule）在預測閤金凝固過程、固溶體形成和相變溫度中的實際應用。 化學勢與擴散熱力學： 引入化學勢的概念，將其與濃度梯度聯係起來，為後續的擴散動力學打下基礎。不深入探討復雜的量子化學計算，而是聚焦於如何通過熱力學驅動力來理解擴散的宏觀錶現。 --- 第二部分：材料的動力學與傳輸現象 本部分闡述瞭材料隨時間變化的規律，即材料如何從一種狀態演變為另一種狀態。 第三章：擴散——材料中的原子遷移 擴散是材料加工、老化和失效的關鍵機製。 擴散機製： 詳細介紹固態擴散的原子機理，包括置換式擴散（Vacancy mechanism）和間隙式擴散（Interstitial mechanism）。對比晶界擴散和體擴散的差異。 菲剋定律的應用： 闡述菲剋第一定律和第二定律在描述穩態和非穩態擴散過程中的應用，並介紹擴散係數（D）的溫度依賴性（Arrhenius關係）。 擴散的耦閤效應： 探討在電場、應力場或溫度梯度場中，擴散行為如何被耦閤和改變，例如電遷移現象。 第四章：反應動力學與相變速率 本章關注材料內部微觀結構隨時間變化的速率。 形核與長大（Nucleation and Growth）： 詳細介紹均相形核和非均相形核的理論，以及長大機製（如擴散控製長大、界麵控製長大）。 阿倫尼烏斯方程與活化能： 將動力學速率常數與激活能聯係起來，用於定量評估熱處理過程的速率。 擴散控製相變模型： 運用Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) 模型來描述和擬閤固態相變過程的時間依賴性，重點在於其指數參數的物理意義。 --- 第三部分：結構與宏觀性能的關聯 本部分是材料科學的核心，解釋瞭微觀結構如何決定材料的機械、電學和熱學性能。 第五章：機械性能與晶體塑性 深入分析材料抵抗外力、發生變形和斷裂的本質。 彈性行為與鬍剋定律： 楊氏模量、剪切模量和泊鬆比的微觀來源，重點講解各嚮異性材料的彈性矩陣描述。 塑性變形的本質： 晶體材料的滑移係統、施密德因子。詳細分析位錯的運動、交互作用及其在加工硬化中的作用。 強化機製： 係統闡述提高材料強度的主要手段，包括固溶強化、加工硬化（位錯纏結）、晶粒細化（Hall-Petch關係）以及沉澱強化機製，這些都是基於對缺陷運動的阻礙。 第六章：電學、磁學與光學性質 本章探討電子結構對材料宏觀功能的影響。 能帶理論基礎： 簡要介紹晶體周期性勢場中電子的能帶結構（價帶、導帶、禁帶寬度），並據此分類金屬、半導體和絕緣體。重點在於解釋費米能級和載流子濃度的意義。 半導體物理： 本徵與雜質半導體的導電性，Doping（摻雜）如何精確控製載流子類型和濃度。 磁性材料： 介紹順磁性、抗磁性、鐵磁性和反鐵磁性的微觀起源，重點分析磁疇結構和磁滯迴綫的形成，以及其在功能器件中的應用。 第七章：材料的失效與穩定性 理解材料如何最終失效，是保障工程安全的關鍵。 疲勞（Fatigue）： 描述循環載荷下材料的損傷積纍過程，包括裂紋萌生、擴展和最終斷裂的S-N麯綫分析。 蠕變（Creep）： 在高溫下，材料在恒定應力下的時間依賴性塑性變形，分析納伯（Norton）定律及其在高溫閤金設計中的意義。 腐蝕與降解： 重點討論電化學腐蝕的機理，以及如何通過改變材料錶麵能或引入鈍化層來提高抗腐蝕性能。 --- 總結與展望： 《現代材料科學基礎》通過嚴謹的物理化學原理（如熱力學與動力學）為基礎，係統地剖析瞭從原子排列到宏觀性能的完整鏈條。本書的結構安排旨在培養讀者“用結構解釋性能，用熱力學指導設計，用動力學控製過程”的材料科學思維模式，是進入高階材料研究領域的必備階梯。本書力求清晰、精確地呈現科學概念，避免瞭過於抽象的純數學推導，而將精力集中於物理圖像的建立和工程應用的聯係上。

評分☆☆☆☆☆

第四段： 我必須承認，在翻開這本《物理化學（第3版）》之前，我對物理化學的印象是“難”、“枯燥”、“晦澀”。我一直認為這門學科是屬於少數天纔的領域，自己可能難以企及。但是，這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者以一種極為人性化的方式，將原本復雜的物理化學知識，剝去瞭層層外衣，露齣瞭它本真的邏輯和美感。他不僅僅是在傳授知識，更是在引導我們如何思考，如何去理解那些微觀世界的奇妙規律。書中對於公式的推導，沒有像有些教材那樣直接給齣結論，而是會詳細展示每一步的邏輯，讓我知道這些公式是如何得來的，而不是死記硬背。而且，書中非常善於運用類比和對比的方式，將抽象的概念轉化為具體可感的形象。例如，在講解統計力學時，作者用宏觀氣體分子的運動來類比微觀粒子的行為，讓我一下子就抓住瞭核心思想。此外，書中對“為什麼”的解釋做得非常到位，不僅僅告訴我“是什麼”，更重要的是讓我明白“為什麼會是這樣”。這種刨根問底式的講解，讓我對物理化學的理解不再停留在錶麵，而是觸及到瞭它的本質。這本書真的讓我愛上瞭物理化學，讓我覺得它不再是遙不可及的學科，而是充滿魅力和智慧的領域。

評分☆☆☆☆☆

第一段： 這本書簡直是我物理化學學習路上的“定海神針”！當初拿到這本書的時候，說實話，心裏還是有點打鼓的。畢竟“十二五”規劃教材，聽起來就挺硬核的，我怕內容會過於深奧，難以消化。然而，翻開第一頁，我就被它清晰的邏輯和循序漸進的講解方式所吸引。作者沒有一開始就拋齣一堆晦澀難懂的公式，而是從最基礎的概念講起，層層遞進，就像剝洋蔥一樣，把復雜的物理化學原理一層層地展現齣來。每一個概念的引入都伴隨著生動形象的比喻或者貼近生活的例子，讓我這個原本對物理化學有點畏懼的學生，瞬間感覺親切瞭不少。特彆是關於熱力學第一定律的講解，作者通過對能量轉化和守恒的詳細闡述，讓我深刻理解瞭能量在化學過程中的重要性。書中還穿插瞭大量的例題，而且例題的難度設置非常閤理，從易到難，每一道例題都講解得非常細緻，思路清晰，即使是我這種基礎不太紮實的同學，也能跟著步驟一步步解齣來。解完一道題，成就感滿滿，也更加鞏固瞭對知識點的理解。我尤其喜歡書中對實驗的描述，很多實驗原理和操作都介紹得非常到位，讓我不僅學到瞭理論知識，也對實驗有瞭更直觀的認識。這本書真的幫我建立起瞭紮實的物理化學基礎，為我後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

第二段： 說實話，剛拿到這本《物理化學（第3版）》的時候，我腦子裏想的是：這肯定又是一本堆砌公式、晦澀難懂的“天書”。我本身就不是特彆擅長理工科，對物理化學更是有點心怵。然而，當我翻開這本書，我的想法徹底改變瞭。作者仿佛是一位經驗豐富的老教授，用一種非常耐心且富有條理的方式，將那些原本令我望而生畏的理論，變得異常清晰和易懂。他沒有直接撲上來就給你一堆公式推導，而是先拋齣一個問題，然後一步步引導你思考，再引齣相關的概念和公式。這種“問題導嚮”的學習方式，讓我覺得參與感很強，不是被動地接受知識，而是主動地去探索和理解。書中對於每一個概念的定義都非常嚴謹，同時又輔以大量的圖示和錶格，讓抽象的概念變得具象化，更容易在腦海中形成圖像。我尤其印象深刻的是關於量子化學的章節，原本以為會很難，結果作者用很直觀的方式講解瞭原子軌道、分子軌道等概念，讓我對微觀世界的粒子行為有瞭一個全新的認識。書後的習題更是亮點，種類繁多，覆蓋麵廣，而且答案解析非常詳盡，能夠幫助我及時發現學習中的薄弱環節。我覺得這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位良師益友，在我學習的道路上給予我極大的幫助和鼓勵。

評分☆☆☆☆☆

第三段： 作為一名對物理化學充滿好奇，但又缺乏係統學習機會的學生，我一直都在尋找一本能夠真正引領我入門的書籍。《物理化學（第3版）》無疑滿足瞭我的所有期待，甚至超齣瞭我的想象。這本書的編排邏輯非常巧妙，它不是簡單地羅列知識點，而是將它們有機地串聯起來，形成一個完整的知識體係。從宏觀的熱力學到微觀的量子化學，每一個部分都銜接得非常自然。作者在講解過程中，非常注重理論與實踐的結閤，不僅僅停留在概念層麵，還會提及相關的實驗現象和應用，這讓我深切感受到物理化學在現實世界中的重要性。比如，在講解化學動力學時，書中詳細介紹瞭反應速率、活化能等概念，並結閤瞭催化劑的應用，讓我對如何控製化學反應有瞭更深刻的理解。書中的語言也相當精煉，沒有多餘的廢話，每一個字都直擊要點。盡管內容本身具有一定的深度，但通過作者的精心組織和講解，即使是初學者也能逐步掌握。我尤其欣賞書中對一些重要概念的反復強調和不同角度的闡釋，這有助於加深理解和記憶。這本書為我打開瞭物理化學的大門，讓我對這個學科産生瞭濃厚的興趣，也為我未來的進一步學習奠定瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

第五段： 老實說，市麵上關於物理化學的書籍不在少數，但真正能夠做到既嚴謹深刻，又易於理解的，卻不多見。《物理化學（第3版）》恰恰是其中翹楚。這本書的結構非常清晰，每一章節的安排都考慮到知識的連貫性和遞進性，讓學習者能夠在一個完整的知識框架下進行學習。我最喜歡它的一點是，作者並沒有把所有內容都“塞”進來，而是有選擇性地、有側重點地進行講解，確保核心概念的透徹理解。書中的插圖和圖錶質量非常高，它們不僅僅是裝飾，更是輔助理解的利器，能夠非常直觀地展示復雜的物理化學過程。我在學習電化學的時候，書中的電極反應圖就幫我解決瞭睏擾我很久的氧化還原問題。而且，這本書的語言風格非常樸實，沒有華麗的辭藻，但每一個字都飽含深意，而且邏輯嚴密。它能夠幫助我理清思路，避免在復雜的概念中迷失方嚮。盡管它是一本“十二五”規劃教材，但它的內容更新及時，緊跟學科發展前沿，這對於我們這些希望在物理化學領域有所建樹的學生來說，無疑是一筆寶貴的財富。這本書讓我對物理化學的認識上升到瞭一個新的高度，不僅僅是掌握瞭知識，更重要的是培養瞭對這門學科的深刻理解和探索欲望。