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李先国 著

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• 物理化学
• 热力学
• 化学动力学
• 量子化学
• 统计热力学
• 分子结构
• 相平衡
• 溶液化学
• 电化学
• 谱学

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301275788

版次：1

商品编码：12036381

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：664

字数：520000

正文语种：中文（简体）

编辑推荐

本书是针对普通高等学校非化学化工类专业的本科学生编写的一本简明物理化学教材，既介绍了经典物理化学（不包括统计热力学和物质结构）的基本内容，也尽可能结合物理化学在现代科技中的应用介绍部分研究前沿。本书内容力求简明扼要，便于理解。本书也可供学时在64课时左右的理工科和师范院校化学专业本科学生学习物理化学时使用。

内容简介

本书根据主编所在物化教研组近十年的教学经验和成果编写而成。内容涉及物理化学四大经典内容：化学热力学，化学动力学，电化学，胶体与界面化学。本书目标读者为非化学专业的本科生，内容更简明精练，举例更贴合食品、生物、医药等专业的学科要求。
本书可作为高等院校食品工程、生物、医药等专业本科生基础课“物理化学”的教材。

作者简介

李先国，中国海洋大学化学学院教授，副院长。主要从事应用化学和材料科学（着重催化材料）研究，海洋及大气环境科学研究

目录

绪论
§0.1 物理化学课程的内容
§0.2 物理化学的学习方法
§0.3 物理量的表示及运算
§0.4 关于标准压力

第1章气体
§1.1 理想气体及其状态方程
§1.2 理想气体混合物
§1.3 真实气体的液化
§1.4 真实气体的状态方程
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第2章 热力学基本原理
§2.1 热力学概论和一些基本概念
§2.2 热力学第一定律
§2.3 功和过程
§2.4 热和热容
§2.5 热力学第一定律的应用
2.5.1 对单纯物理变化过程的应用
2.5.2 对化学反应的应用——热化学
§2.6 热力学第二定律
2.6.1 自发过程的共同特征
2.6.2 热力学第二定律概述
§2.7 Carnot循环和Carnot定理
2.7.1 热机效率
2.7.2 Carnot循环
2.7.3 Carnot定理
§2.8 熵的概念及其物理意义
2.8.1 熵的定义
2.8.2 热力学第二定律的数学表达式
2.8.3 熵增加原理
2.8.4 熵的物理意义
2.8.5 热力学第三定律和规定熵
2.8.6 熵的计算
§2.9 Helmholtz自由能和Gibbs自由能
2.9.1 Helmholtz自由能和Gibbs自由能的导出
2.9.2 Helmholtz自由能的计算
2.9.3 Gibbs自由能的计算
§2.10 过程方向和限度的热力学判据
§2.11 热力学函数之间的相互关系
2.11.1 热力学函数间的关系
2.11.2 热力学基本方程
2.11.3 对应系数关系式
2.11.4 Maxwell关系式
2.11.5 Gibbs�睭elmholtz方程
2.11.6 ΔG与压力的关系
§2.12 非平衡态热力学简介
2.12.1 耗散结构理论
2.12.2 局域平衡假设
2.12.3 线性非平衡态热力学与Onsager倒易关系
2.12.4 最小熵产生原理
2.12.5 非线性非平衡态热力学与动力学
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第3章 多组分系统热力学
§3.1 多组分系统组成及其表示方法
3.1.1 多组分系统、混合物和溶液
3.1.2 多组分系统的组成表示法
§3.2 偏摩尔量
3.2.1 偏摩尔量的定义
3.2.2 偏摩尔量的加和公式
3.2.3 Gibbs-Duhem方程
§3.3 化学势
3.3.1 多组分系统的热力学基本方程
3.3.2 化学势的定义
3.3.3 化学势与压力、温度的关系
3.3.4 化学势判据
§3.4 气体的化学势
3.4.1 理想气体的化学势
3.4.2 非理想气体的化学势
§3.5 稀溶液的两个经验定律
3.5.1 Raoult定律
3.5.2 Henry定律
§3.6 理想液态混合物和理想稀溶液的化学势
3.6.1 理想液态混合物
3.6.2 理想液态混合物中任一组分的化学势
3.6.3 理想稀溶液中各组分的化学势
§3.7 实际溶液中各组分的化学势
3.7.1 非理想液态混合物
3.7.2 非理想稀溶液中溶剂的活度
3.7.3 非理想稀溶液中溶质的活度
§3.8 稀溶液的依数性
3.8.1 溶剂蒸气压下降
3.8.2 凝固点降低
3.8.3 沸点升高
3.8.4 渗透压
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第4章 化学平衡
§4.1 化学反应的方向和限度及其判据
4.1.1 化学反应的方向和平衡条件
4.1.2 理想气体化学反应的等温方程
4.1.3 标准平衡常数
§4.2 化学反应的平衡常数
4.2.1 理想气体化学反应的平衡常数
4.2.2 有纯凝聚态物质参加的理想气体反应平衡常数
4.2.3 实际气体化学反应的平衡常数
4.2.4 液态混合物化学反应的平衡常数
§4.3 标准平衡常数的计算和应用
4.3.1 标准平衡常数的实验测定
4.3.2 标准平衡常数的计算
4.3.3 标准平衡常数的应用——平衡组成的计算
§4.4 温度对化学平衡的影响
§4.5 其他因素对化学平衡的影响
4.5.1 压力对化学平衡的影响
4.5.2 惰性气体对化学平衡的影响
4.5.3 反应物投料比对化学平衡的影响
§4.6 同时化学平衡
4.6.1 同时反应
4.6.2 偶合反应
本章小结
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参考文献
习题

第5章 相平衡
§5.1 相律
5.1.1 基本概念
5.1.2 相律
§5.2 单组分系统的相平衡
5.2.1 水的相图
5.2.2 二氧化碳的相图
5.2.3 单组分系统的两相平衡——Clapeyron方程
5.2.4 Clausius-Clapeyron方程
§5.3 双组分系统的气�惨合嗥胶�
5.3.1 完全互溶双液系统
5.3.2 部分互溶双液系统
5.3.3 完全不互溶双液系统
§5.4 双组分系统的固�惨合嗥胶�
5.4.1 形成简单低共熔混合物的双组分系统
5.4.2 有化合物生成的双组分系统
5.4.3 固态互溶的双组分系统
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第6章 化学反应动力学
§6.1 动力学概述和一些基本概念
6.1.1 动力学的任务及研究对象
6.1.2 动力学基本概念
§6.2 具有简单级数的反应及其特点
6.2.1 零级反应
6.2.2 一级反应
6.2.3 二级反应
6.2.4 三级反应
6.2.5 n级反应
§6.3 速率方程的确定
§6.4 温度对反应速率的影响和活化能
6.4.1 van’t Hoff近似规律
6.4.2 Arrhenius经验公式
6.4.3 活化能
6.4.4 温度对速率影响的热力学分析
§6.5 典型的复杂反应及其近似处理方法
6.5.1 对峙反应
6.5.2 平行反应
6.5.3 连续反应
6.5.4 复杂反应速率的近似处理法
§6.6 反应速率理论简介
6.6.1 简单碰撞理论
6.6.2 过渡态理论
6.6.3 单分子反应理论
§6.7 几类特殊反应及其动力学处理方法
6.7.1 链反应
6.7.2 溶液中的反应
6.7.3 光化学反应
6.7.4 催化反应
§6.8 现代动力学研究技术简介
6.8.1 交叉分子束技术
6.8.2 飞秒激光技术
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第7章 电化学
§7.1 电化学概述和一些基本概念
7.1.1 原电池和电解池
7.1.2 Faraday电解定律
§7.2 电解质溶液
7.2.1 离子的电迁移
7.2.2 电导及其应用
7.2.3 强电解质溶液理论简介
§7.3 可逆电池及其热力学
7.3.1 可逆电池必须具备的条件
7.3.2 可逆电极及其种类
7.3.3 可逆电池的书面表示法
7.3.4 电池可逆电动势的测定
7.3.5 Nernst方程及可逆电池热力学
§7.4 电极电势和电池电动势
7.4.1 电动势产生的机理
7.4.2 电极电势
7.4.3 标准电极电势
7.4.4 电池的电动势
§7.5 原电池的设计和电动势测定的应用
7.5.1 原电池的设计
7.5��2 判断氧化还原反应的方向
7.5.3 求化学反应平衡常数
7.5.4 求离子的平均活度系数
7.5.5 测定溶液pH
§7.6 电解和极化
7.6.1 极化作用
7.6.2 极化曲线
7.6.3 电解时电极上的反应
§7.7 电化学的应用
7.7.1 金属腐蚀与防护
7.7.2 化学电源
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第8章 界面现象
§8.1 表面自由能和表面张力
8.1.1 表面热力学的基本公式
8.1.2 表面张力
8.1.3 影响表面张力的因素
8.1.4 表面功与表面自由能
§8.2 弯曲液面的附加压力和蒸气压
8.2.1 弯曲液面的附加压力
8.2.2 毛细现象
8.2.3 毛细压力
8.2.4 毛细凝聚现象
§8.3 亚稳态与新相的生成
§8.4 铺展与润湿
8.4.1 液体的铺展
8.4.2 固体表面的润湿
§8.5 固体表面的吸附
8.5.1 物理吸附与化学吸附
8.5.2 吸附等温线与吸附等温式
8.5.3 单分子层吸附理论与Langmuir吸附等温式
§8.6 溶液表面的吸附和Gibbs吸附等温式
§8.7 表面活性剂及其应用
8.7.1 表面活性剂的分类
8.7.2 表面活性剂的效率及有效值
8.7.3 亲水-亲油平衡值
8.7.4 胶束与临界胶束浓度
8.7.5 表面活性剂的应用
8.7.6 超疏水表面
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

第9章 胶体分散系统和大分子溶液
§9.1 胶体分散系统概述
9.1.1 研究内容与应用范畴
9.1.2 分散系统的分类
§9.2 (憎液)溶胶的制备与净化
9.2.1 (憎液)溶胶的制备
9.2.2 (憎液)溶胶的净化
§9.3 溶胶的动力学性质
9.3.1 Brown运动
9.3.2 扩散与渗透压
9.3.3 沉降与沉降平衡
§9.4 溶胶的光学性质
9.4.1 Tyndall效应
9.4.2 Rayleigh散射
§9.5 (憎液)溶胶的电学性质
9.5.1 颗粒的表面电荷
9.5.2 双电层理论
9.5.3 电动现象
§9.6 (憎液)溶胶的稳定性和聚沉作用
§9.7 大分子溶液的特点
9.7.1 大分子的概念
9.7.2 大分子溶液与憎液溶胶对比
§9.8 大分子化合物的平均分子量
9.8.1 大分子平均分子量的表示方法
9.8.2 大分子物质平均分子量的测定
§9.9 大分子化合物的溶解和溶胀
9.9.1 大分子在溶液中的形态
9.9.2 大分子化合物的溶解特征
9.9.3 大分子溶液与理想溶液的差别
§9.10 大分子溶液的Donnan平衡和渗透压
9.10.1 大分子溶液的Donnan平衡
9.10.2 大分子溶液的渗透压
§9.11 大分子溶液的黏度
§9.12 大分子溶液的盐析与凝胶
9.12.1 大分子溶液的盐析
9.12.2 凝胶
本章小结
拓展阅读及相关链接
参考文献
习题

附录
附录Ⅰ 国际单位制(SI)
附录Ⅱ 一些物理和化学的基本常量
附录Ⅲ 常用的换算因子
附录Ⅳ 热力学数据表
习题答案

《星际航行与超维空间理论》：一部探索宇宙极限的宏伟史诗 作者： 艾尔莎·凡·德·林德（Elara van der Linde） 出版社： 银河系边缘学术联合体出版局 页数： 896页 装帧： 镭射封面的硬壳精装，附赠三维星图折页 --- 内容简介 《星际航行与超维空间理论》并非一本关于基础科学或既有物理定律的教科书，而是一部融合了尖端理论物理学、工程学突破以及对人类文明未来深远展望的划时代著作。本书的核心在于彻底颠覆了我们对时空结构的传统认知，并首次以严谨的数学模型和可操作性的工程蓝图，描绘了实现真正意义上星际间快速旅行的理论框架与实践路径。 本书的写作历程长达二十载，作者艾尔莎·凡·德·林德博士，一位在卡尔达舍夫三型文明遗址群中完成早期研究的独立学者，摒弃了传统的基于阿尔库比耶雷驱动的线性时空扭曲模型，转而深入探究了隐藏在普朗克尺度之下的“拓扑时空编织体”（Topological Spacetime Weave）。 第一卷：超越光速的哲学与物理基础 第一卷奠定了全书的理论基石，其内容涵盖了对“零点能量场”的全新解读。作者提出，我们所感知的真空并非空无一物，而是一种高密度、具备内在张力的量子流体。传统的相对论在处理极端引力场和超光速运动时遭遇的不可避免的奇点问题，被作者通过引入“非阿贝尔规范场”对时空曲率的修正而迎刃而解。 核心章节解析： 1. “卡西米尔效应与负能量密度调控”：详尽阐述了如何利用高精度等离子体谐振腔阵列，在宏观尺度上稳定地提取和维持所需的负能量密度，这是克服惯性质量效应的关键前提。书中附有数个被主流科学界长期视为“理论黑箱”的实验数据重构与验证过程。 2. “高维投影与信息泄漏”：借鉴了弦理论中对额外维度的猜想，本书提出星际航行并不需要真正“穿越”三维空间，而是通过将飞船的拓扑结构暂时“投影”至更高维度的捷径（或称“折叠通路”）来实现瞬时位移。作者以复杂的张量分析证明了这种“维度跃迁”在理论上对能量守恒的兼容性。 3. “时间膨胀的逆向效应”：本书首次提出了一个惊人的概念——在特定时空拓扑结构下，超光速运动可能导致船载时间流速慢于静止参考系，而非加速膨胀。这一发现极大地简化了长期星际任务的生理学挑战。 第二卷：曲率引擎的设计与部署 第二卷从纯理论转向了宏大的工程学实践。作者团队基于第一卷的理论，设计出一种革命性的推进系统——“黎曼曲率生成器”（Riemann Curvature Generator, RCG）。 本书的工程部分详尽描述了RCG的构造原理、材料需求以及启动序列。这部分内容对现有材料学提出了前所未有的挑战，要求材料不仅能承受极端的电磁压力，还必须具备“自适应量子拓扑稳定性”。 关键技术突破： “奇异物质的模拟生成”：由于天然的奇异物质（如负质量粒子）难以获取，作者提出了一种基于超导量子干扰器件（SQUIDs）构成的复杂阵列，通过精确控制的电磁场脉冲，在局部模拟出奇异物质的引力效应，从而稳定驱动曲率泡。 “导航矩阵与时空塑形”：描述了如何利用先进的量子计算机，实时计算目标星系周围的引力势能分布，并据此动态调整RCG的输出，以“塑形”飞船周围的时空结构，确保航线精确无误地穿过预定的高维捷径。书中包含了一系列复杂的拓扑图和流体动力学模拟结果，用于解释如何避免在跃迁过程中发生“时空撕裂”。 “跃迁后的环境重建”：成功实现跃迁后，飞船必须安全地重新融入目标星系的三维空间。本书详细分析了跃迁冲击波的传播特性，并提出了“惯性阻尼场”的设计方案，确保飞船及其周边环境不会因突然的速度变化而遭受毁灭性破坏。 第三卷：超维文明的伦理与远景 不同于许多硬科幻作品的侧重技术，《星际航行与超维空间理论》的第三卷将讨论提升到了文明存续的高度。一旦星际旅行不再是梦想，人类社会结构、资源分配乃至哲学观念将发生剧变。 作者以冷静而深刻的笔触探讨了以下问题： 1. “第一接触的拓扑安全协议”：如果我们在一个遥远星系发现了其他智慧生命，我们应该以何种“时空形态”与其接触？书中提出了一套基于信息熵的接触等级划分标准，警告在跨越巨大时空尺度后，信息传递的微妙失真可能导致致命的误解。 2. “超光速资源获取的公平性”：新的星际航行能力意味着对宇宙资源的重新分配。本书呼吁建立一个超越行星利益的“银河资源仲裁委员会”，以防止因技术垄断而导致新的文明阶级固化。 3. “人类在无限宇宙中的定义”：当个体可以轻易跨越数万光年，人类的文化、历史和身份认同将如何演变？作者引用了大量古代哲学思想，与最新的神经科学研究相结合，探讨了在广阔时空中，如何维持一个统一的“人类核心意识”。 --- 读者对象 本书不仅是理论物理学家和宇航工程师的必备参考，更适合所有对宇宙学、未来学和尖端工程学抱有浓厚兴趣的读者。它要求读者具备一定的线性代数和张量分析基础，但作者以清晰的类比和丰富的图示，确保了即便是跨学科的专业人士也能领略其理论的精妙。 《星际航行与超维空间理论》是一次对人类认知边界的彻底勘探，它不仅为我们指出了一条通往群星的道路，更迫使我们重新思考我们是谁，以及我们渴望成为什么。阅读此书，如同站在宇宙的边缘，窥见了下一个文明纪元的曙光。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种沉静而深邃的感觉，初次翻开，就被扉页上那句“探究物质世界的内在规律”深深吸引。我一直觉得，物理化学不仅仅是枯燥的公式和抽象的概念，它更像是打开了一扇通往宇宙奥秘的大门。我期待着通过这本书，能够理解那些看似寻常的现象背后，隐藏着的严谨而优雅的物理原理。比如，为什么冰会融化，水蒸气如何凝结成露珠，化学反应的速度为何会随温度升高而加快，这些日常生活中司空见惯的场景，其实都蕴含着深刻的物理化学知识。我希望这本书能够以一种引人入胜的方式，将这些知识娓娓道来，让我不仅仅是记住那些定义和公式，更能体会到它们之间的逻辑联系和应用价值。我特别关注那些关于热力学第一定律、第二定律的阐述，以及它们在描述能量转化和熵增过程中的重要作用。如果书中能通过生动有趣的例子，比如蒸汽机的运转原理，或者生命体的新陈代谢过程，来解释这些抽象的概念，那将是极大的福音。同时，我也对化学动力学部分充满好奇，希望能够了解反应机理、活化能以及催化剂的作用，这些都直接关系到我们如何控制和优化化学过程，在工业生产和日常生活中有广泛的应用。这本书能否让我感受到物理化学的魅力，并激发我对科学探索的热情，是我最期待的。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《物理化学》，我内心涌起一种想要探索未知、解开谜团的冲动。这本书的外观设计虽然简洁，但封面上“探索物质深层奥秘”的字样，却暗示着它内容的丰富与深度。我特别希望能在这本书中找到关于分子光谱和光谱分析的详细介绍。理解不同类型的光谱（如红外、紫外-可见、质谱）是如何反映分子的振动、转动、电子跃迁以及分子量和碎片的，这对于鉴定化合物、研究反应过程乃至分析样品成分都具有不可替代的作用。我期待书中能够配有大量的谱图实例，并附有详细的解析说明，让我能够真正掌握如何从谱图信息中提取有用的化学知识。此外，我同样对书中关于量子化学计算和分子模拟的内容充满好奇。了解计算机如何能够模拟分子的结构、性质以及反应路径，这是否能够帮助我们设计新的材料、药物或者催化剂？如果书中能够以一种易于理解的方式，介绍一些基础的计算方法和软件应用，那将极大地拓展我的视野。我希望这本书不仅能教会我知识，更能培养我独立思考和解决问题的能力，让我能够真正地“玩转”物理化学。

评分☆☆☆☆☆

这本书的外观设计朴实无华，但翻开之后，内容却展现出了一种严谨而系统性的学术风格。我希望它能像一位循循善诱的老师，带领我一步步深入物理化学的殿堂。我特别关注书中关于统计力学部分的内容，因为它连接了微观粒子行为和宏观热力学性质之间的桥梁。理解配分函数、能量分布函数以及玻尔兹曼分布的意义，对我来说是理解熵、自由能等概念的关键。我希望书中能通过清晰的推导过程和恰当的例子，让我明白这些统计概念是如何应用于理解相变、化学平衡以及溶液性质的。比如，如何用统计力学来解释液体比固体的熵更高的原因，或者如何描述稀溶液中溶质的行为。同时，我也对溶液理论和胶体化学部分抱有浓厚兴趣。了解电解质溶液的导电性、活度以及非理想溶液的性质，对于理解电化学反应和许多生物过程都至关重要。对于胶体和表面化学，我也期待能学到关于表面张力、吸附、以及胶体颗粒稳定性的知识，这些在材料科学、生物技术等领域都有着广泛的应用。这本书能否在理论深度和实际应用之间找到一个完美的平衡点，是我衡量其价值的重要标准。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《物理化学》时，就被它厚重的质感和散发出的知识气息所吸引。作为一名业余爱好者，我一直对物质的微观世界充满好奇，渴望了解构成我们周围一切事物的基本原理。这本书在我手中，仿佛是一本藏宝图，引导我去发掘那些隐藏在化学式和方程式背后的深刻含义。我最感兴趣的是书中关于量子力学在化学中的应用部分，比如原子和分子的电子结构是如何决定的，以及为什么不同的原子结合会形成不同的分子，并呈现出各种各样的性质。如果书中能用图示或者类比的方式，将薛定谔方程、分子轨道理论等抽象的概念解释得通俗易懂，那将是莫大的帮助。我也非常期待了解光谱学在分子结构解析中的作用，比如红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振谱等等，它们是如何像“指纹”一样，帮助我们识别和确定分子的身份。此外，这本书对于化学键的形成和断裂的解释，以及分子间作用力的讨论，也对我理解物质的物理性质，如熔点、沸点、溶解度等至关重要。我希望能够借由这本书，构建起对微观世界一个相对完整的认知体系，并能将这些知识应用到对日常化学现象的理解中去，让科学不再是高高在上的殿堂，而是触手可及的生活智慧。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书，就被它丰富的图表和清晰的章节划分所吸引。我总觉得，物理化学的奥秘，就隐藏在那些精心绘制的图谱和逻辑严谨的推导之中。我希望通过这本书，能够更深入地理解化学热力学的基本原理，特别是吉布斯自由能与化学反应自发性之间的关系。如果书中能详细阐述化学平衡常数的意义，以及温度、压力等因素如何影响平衡移动，那对我理解许多化学反应的走向将大有裨益。同时，我也对电化学部分充满了期待。了解电极电势、能斯特方程以及电化学电池的工作原理，对于理解电池技术、电解电镀等过程至关重要。我希望书中能够通过一些经典的电化学实验，比如法拉第电解定律的应用，来加深我对这些概念的理解。此外，这本书在动力学部分是否能深入探讨反应速率方程、反应级数、以及各种影响反应速率的因素，比如浓度、温度、催化剂等，也是我非常关注的。如果能有关于自由基反应、链式反应等复杂反应机理的介绍，那将是锦上添花了。总之，我希望这本书能够带我领略物理化学的严谨之美，并让我感受到科学思维的无穷魅力。