物理化学(下册)(何玉萼)

全书分上、下册。下册包括化学动力学(宏观反应动力学，反应速率理论，基元反应动力学)，电化学(电解质溶液，可逆电池，不可逆电极过程)，界面现象及界面反应动力学，胶体分散体系及基本特征等内容。本书是作者多年教学经验的总结，在框架安排和内容组织上系统而又不失简明，全面而又不显繁琐。读过此书，不仅可让读者“知其然”，又可“知其所以然”，所以对教师及相关专业的研究人员而言，它也是一本很好的参考书。每章后面的思考题、习题、自我检测题提供的丰富题型对学生而言更是一种极好的检测方式，故对化学类、化工类、材料类、生物类、医学类各专业本科生而言，它是一本值得研读的好教材！

无

下册
第7章化学动力学基础1
7 1基本概念2
7 1 1宏观化学反应动力学和微观化
学反应动力学2
7 1 2化学反应速率的定义及实验
测定2
7 1 3基元反应和复杂反应5
7 1 4反应速率方程6
7 2具有简单级数的反应8
7 2 1一级反应8
7 2 2二级反应12
7 2 3三级反应15
7 2 4零级反应17
7 3速率方程的建立18
7 3 1动力学数据的采集18
7 3 2动力学数据处理——确定反应
级数19
7 3 3快速反应研究方法23
7 4典型的复杂反应24
7 4 1对峙反应24
7 4 2平行反应27
7 4 3连续反应29
7 4 4复杂反应机理的近似处理31
7 5温度对反应速率的影响活化能34
7 5 1范特霍夫（Van′t Hoff)经验
规则34
7 5 2阿累尼乌斯公式活化能34
7 5 3托尔曼（Tolman）定理37
7 5 4活化能与温度的关系38
7 5 5由键焓估算基元反应的活化能39
*7 5 6适宜反应温度的确定39
7 6链反应41
7 6 1直链反应41
7 6 2支链反应43
7 7反应机理的确定44
7 8基元反应速率的简单碰撞理论46
7 8 1简单碰撞理论47
*7 8 2碰撞理论的发展50
7 8 3反应阈能Ec与活化能Ea的
关系51
7 9反应速率的过渡态理论53
7 9 1基本假设53
7 9 2过渡态理论的物理模型——
势能面53
7 9 3过渡态理论的统计力学处理54
7 9 4过渡态理论的热力学处理60
7 9 5实验活化能、指前因子与反应
速率理论中各种能量因素之间
关系总结62
7 9 6过渡态理论的扩展63
7 10微观可逆性与细致平衡原理64
7 11单分子反应理论66
7 11 1林德曼克雷斯江森假设及欣席
伍德（Hinshelwood)的改进66
7 11 2RRK理论及RRKM理论68
7 12溶液中的反应69
7 12 1影响溶液中反应速率的因素69
7 12 2溶液中的离子反应71
7 12 3扩散控制反应73
7 12 4快速反应研究方法——
弛豫法76
7 13光化学反应77
7 13 1光化学基本定律78
7 13 2分子的激发及激发态分子的
行为79
7 13 3量子产率80
7 13 4光化学反应动力学81
7 13 5感光反应和化学发光83
7 13 6光化学反应与不对称合成84
7 14分子反应动态学简介85
7 14 1分子动态学计算85
7 14 2势能面的特征86
7 14 3交叉分子束88
7 14 4态态反应动力学89
本章学习要求90
参考文献90
思考题90
习题91
综合习题98
自我检查题100
第8章电化学103
电解质溶液104
8 1基本概念和法拉第定律104
8 1 1基本概念104
8 1 2法拉第定律105
8 2离子的电迁移和迁移数107
8 2 1离子的电迁移107
8 2 2离子的迁移数108
8 2 3离子迁移数的测定109
8 3电解质溶液的电导112
8 3 1电导、电导率、摩尔电导率112
8 3 2电导的测定114
8 3 3电导率、摩尔电导率与溶液
浓度的关系115
8 3 4离子的独立移动定律及离子的
摩尔电导率116
8 4电导测定的应用118
8 4 1检验水的纯度119
8 4 2计算弱电解质的电离度和离解
常数119
8 4 3测定难溶盐的溶解度120
8 4 4电导滴定121
8 5电解质溶液理论121
8 5 1阿累尼乌斯电离学说121
8 5 2德拜休克尔强电解质溶液
理论123
8 5 3德拜休克尔昂萨格电导理论124
8 6电解质溶液的活度及活度系数124
8 6 1电解质溶液的平均离子活度及平均
离子活度系数125
8 6 2离子强度126
8 6 3DebyeHückel极限公式128
电池电动势及其应用133
8 7可逆电池134
8 7 1可逆电池与不可逆电池134
8 7 2可逆电池电动势的测定方法135
8 7 3电池表达式及电池电动势的
符号规约136
8 7 4可逆电池电动势Ｅ与电池反应中各
组分活度aB的关系——电池电动
势的Nernst方程式137
8 7 5可逆电池热力学139
8 8可逆电极142
8 8 1电池电动势产生的机理142
8 8 2标准氢电极、电极电势的符号
规约143
8 8 3电极反应的Nernst方程式148
8 8 4电池电动势Ｅ的计算148
8 8 5可逆电极的分类150
8 9浓差电池和液体接界电势151
8 9 1无液接电势的浓差电池151
8 9 2有液接电势的浓差电池、液接电势
El的计算152
8 10电池电动势测定的应用153
8 10 1求电池反应热力学函数的
改变153
8 10 2求电池反应的平衡常数155
8 10 3测定标准电极电势φ156
8 10 4测定平均离子活度系数γ±156
8 10 5溶液pH值的测定156
8 10 6离子选择电极158
8 10 7电势滴定160
8 11化学电源160
8 11 1一次电池160
8 11 2二次电池161
8 11 3燃料电池161
不可逆电极过程162
8 12极化作用162
8 12 1分解电压162
8 12 2极化作用163
8 12 3超电势的实验测定164
8 13电极过程动力学166
8 13 1电极反应的基本步骤及其
特征166
8 13 2电流密度——电极反应速率的表
示法167
8 13 3电化学极化——氢的超电势167
8 13 4浓差极化和浓差超电势170
8 14金属的电沉积172
8 14 1析出电势172
8 14 2金属的析出和氢的超电势172
8 14 3金属离子的分离173
8 14 4电镀及塑料电镀174
8 15金属的腐蚀和防腐蚀175
8 15 1金属的电化学腐蚀175
8 15 2金属的防腐176
8 15 3金属的钝化177
本章学习要求177
参考文献178
思考题178
习题179
综合习题185
自我检查题186
第9章界面现象及界面反应动力学189
9 1比表面Gibbs函数和表面张力190
9 1 1比表面Gibbs函数190
9 1 2表面张力191
9 1 3影响纯液体表面张力的因素191
9 1 4纯液体表面热力学193
9 2弯曲液体表面的特征195
9 2 1弯曲液面下的附加压力195
9 2 2弯曲液面的平衡蒸气压198
9 3液体表面张力的测定199
9 3 1毛细管升高法200
9 3 2气泡压力法200
*9 3 3滴重法200
*9 3 4圆环法201
9 4溶液的表面张力和溶质的界面吸附202
9 4 1溶液的表面张力202
9 4 2Gibbs吸附等温式、表面过剩203
9 4 3Ｇibbs吸附等温式的应用206
9 5气体在固体表面的吸附209
9 5 1吸附类型：物理吸附和化学
吸附209
9 5 2吸附曲线210
9 5 3吸附等温线的主要类型211
9 5 4吸附等温式212
9 5 5吸附热215
9 6润湿作用及判据217
9 6 1润湿的类型及判据217
9 6 2接触角219
9 6 3润湿的应用219
9 7固体自溶液中的吸附220
9 7 1吸附量的实验测定220
9 7 2稀溶液中溶质的等温吸附221
9 7 3自二元液体混合物中吸附222
9 7 4各种因素对吸附的影响223
9 8多相催化动力学224
9 8 1催化作用及基本特征224
9 8 2气固催化反应的基本历程
及动力学方程226
9 8 3气固催化反应动力学实例
分析229
9 8 4气固催化反应的表观活化能230
9 9液体表面上的反应231
9 9 1不溶性表面膜、表面压231
9 9 2单分子膜的应用233
9 9 3膜反应动力学234
9 9 4影响液体表面反应速率的因素236
9 10胶束对化学反应速率的影响238
9 10 1胶束的形成及结构238
9 10 2胶束溶液中化学反应的动力
学处理239
9 10 3胶束对反应速率影响的机理
分析243
本章学习要求245
参考文献246
思考题246
习题247
综合习题249
自我检查题250
第10章胶体分散体系及基本特征253
10 1概论253
10 1 1分散体系的分类253
10 1 2胶体分散体系的基本特征254
10 2溶胶的制备及净化255
10 2 1溶胶的制备255
10 2 2溶胶的净化256
10 3胶体分散体系的光散射256
10 3 1丁铎尔(Tyndall)效应256
10 3 2雷莱(Rayleigh)光散射定律257
10 3 3光散射现象的应用259
10 4胶体分散体系的动力性质261
10 4 1布朗运动与扩散261
10 4 2沉降速度262
10 4 3沉降平衡265
10 5大分子溶液的渗透压、唐南平衡267
10 5 1理想稀溶液的渗透压267
10 5 2非理想大分子溶液的渗透压267
10 5 3唐南(Donnan)平衡268
10 6憎液胶体的电学特征270
10 6 1电动现象270
10 6 2胶体粒子表面带电的原因271
10 6 3扩散双电层模型272
10 6 4电动电势（ζ电势)273
10 6 5憎液溶胶胶团结构274
10 6 6电动现象的应用275
10 7ζ电势的测量276
10 7 1电泳法276
10 7 2电渗法277
10 7 3流动电势法277
10 8憎液溶胶的聚沉及稳定性的DLVO
理论278
10 8 1电解质对溶胶的聚沉作用278
10 8 2胶体稳定性的DLVO理论281
10 8 3憎液溶胶稳定性与破坏的
应用283
10 9高分子化合物对胶体的保护与絮凝
作用284
10 9 1高分子化合物的保护作用284
10 9 2高分子化合物的絮凝作用285
本章学习要求286
参考文献286
思考题287
习题287
自我检查题288

物理化学是化学重要的基础学科之一。随化学学科的发展，化学与材料、生命、信息、能源等学科的相互渗透日益加深，物理化学的研究对象与其他学科的结合更加紧密，其他学科应用物理化学的理论与方法也日益普遍。在物理化学的学科边界日渐模糊的同时，我们仍发现物理化学无所不在：物理化学是用物理的方法研究化学问题，因其原理自成系统，已成为化学反应普遍遵循的平衡规律和速率规律的基础；现代化学以及物理、材料、生命、医药学等许多领域，都需要物理化学提供坚实的理论基础以及先进的实验研究方法和手段，物理化学已成为其他许多学科攻坚科学难关的武器库。据统计，1901～1988年获诺贝尔化学奖者共110位，其中近70位是物理化学家或从事物理化学领域研究的科学家。这表明，近90年来化学学科中热门的课题和引人注目的成就，60%集中在物理化学领域。
因此，物理化学仍是化学中一个活跃的研究领域，物理化学课程至今仍是国内外高等院校化学、化工、材料、生命、医药等类专业本科生的一门主干基础课，其基本原理和研究方法仍是课堂教学的基本内容。在长期的教学实践中，我们深感一本好的物理化学教材对于课程的教与学十分重要，在总结多年教学经验及参考国内外优秀教材的基础上，我们编写了这本《物理化学》。
全书分上、下册共十章。除绪论外，上册第1~6章分别为热力学定律及热化学、热力学第二定律、统计热力学基础、多组分体系热力学、相平衡和化学平衡。下册第7~10章分别为化学动力学、电化学、界面现象和胶体分散体系。其中化学动力学包括宏观反应动力学、反应速率理论及基元反应动力学；电化学含电解质溶液、电化学平衡及电极过程等内容；界面现象包括界面热力学和界面反应动力学两部分。
本书系统阐述了物理化学的基本概念、基本原理及基本研究方法，同时适当介绍与该学科知识密切相关的近代发展及在科研、生产中的应用，以体现基础与发展、宏观与微观、理论与应用的有机联系。如在热力学部分安排了非平衡态热力学基础一节，化学动力学部分对分子反应动态学做了简介。统计热力学基础单独设章并紧接在热力学、第二定律之后，以便后续各章运用其结论，这将加深学生对统计力学方法、分子微观运动特征与体系宏观性质间联系的理解。为适应动力学领域内对界面反应的研究越来越广泛和深入的趋势，我们将一些与界面性质相关的动力学内容，如气固催化反应，液体表面反应和胶束催化反应等内容归并到界面现象一章中，便于学生在学习了必要的化学动力学及界面性质的知识后，更容易理解和掌握这些反应的动力学规律及有关解释，同时增强学生对不同学科知识的交叉渗透、相互促进、协同发展的认识。各章在阐述基本理论的同时，还注意通过典型例子介绍物理化学在实际中的应用，如光化学应用于不对称有机合成，电化学与金属的腐蚀及防腐蚀，化学电源及应用，表面活性剂在表面改性及改变反应速率和控制反应机理方面的应用，胶体稳定性及破坏的应用等。
为了让读者了解物理化学学科在化学以及人类自然科学发展中所起的重大作用，书后我们还选编了20世纪物理化学领域诺贝尔化学奖获奖情况。
为了解决目前课堂教学学时减少，而物理化学的基本概念和基本公式对于初学者又难以理解掌握的矛盾，在教材的编写过程中，我们力图做到选材恰当，基本概念表达清晰准确，公式推导过程严谨简洁，文顺意畅。每章后除推荐精选的参考资料外，还有足够数量的习题供学生做必要练习，其中一部分综合习题有一定难度，以供学有余力的学生加深练习。同时还编写了与国家高教研究中心化学试题库物理化学组题形式、难度相当的自我检查题，供学生自查学习水平。这些将有利于学生通过教材加深对课堂授课内容的理解和应用。因此，该教材既保持了一定理论水准，又不失基础课教材便于教学及学生自学的特点。我们希望学生通过本教材的学习，既能完整、系统地掌握物理化学的基本理论和研究方法，又能对其发展和应用前景有所了解，为后续专业课学习和今后在相关领域的深入提高打下基础。
本书所用物理量的符号与单位均符合国家标准GB 3100~3102-93《量和单位》。
本书编写分工如下：袁永明撰写第1、2、5、8章，薛英撰写第3章，胡常伟、童冬梅完成第7章，何玉萼撰写绪论和第4、6、9、10章，并对全书进行了统稿和规范。
在本书的编写过程中，我们得到了四川大学化学学院的大力支持，也得到了物理化学教研室许多同志的热情帮助和关心，尤其是鄢国森、田安民、罗久里、孙泽民、潘慰曾、罗寿辉、陈豫等教授，在我们长期的教学和科研实践中给予不断指导帮助，对此我们深表谢意。
限于作者水平，书中疏漏之处在所难免，恳请同行专家及读者批评指正。
编者2005年10月