為了明晰統(tǒng)計熱力學及物理化學相關前沿領域如電化學、多相催化反應動力學和表面化學的基本原理，《高等物理化學》立足基本概念和基本公式，結合學科前沿進展，吸收國內(nèi)外主流教材優(yōu)點，在公式推導、思路點撥、內(nèi)容安排等方面做了一定努力。教材從基本知識和理論應用出發(fā)，涵蓋最新前沿研究，適用性廣泛。
《高等物理化學》主要為化學、化學工程、材料化學、應用化學、冶金化學、生物化學、藥物化學等專業(yè)高年級學生深入學習物理化學提供指導，同時可為化學及相關專業(yè)碩士研究生的教學和科研提供幫助。
郭暢，副教授，博士。從事物理化學及相關課程教學逾20年，先后承擔多項省級教學和科學研究課題，主持獲得2019年安徽省教學成果一等獎，參與獲得2002年教學成果一等獎，是2020年安徽省課程思政教學名師。先后發(fā)表多篇SCI論文。主講課程：《物理化學》、《物理化學實驗》、《統(tǒng)計熱力學》、《表面化學》、《電化學》、《綠色化學》、《化學與美容(公選課)》。
0 緒論 1
0.1 物理化學簡介 1
0.2 物理化學理論與實驗 2
0.3 原子和分子能 2
0.4 統(tǒng)計熱力學的任務 3
第一篇 統(tǒng)計熱力學
第1章 統(tǒng)計熱力學基礎知識 7
1.1 概述 7
1.2 統(tǒng)計系統(tǒng)及分類 8
1.3 系統(tǒng)的狀態(tài) 10
1.4 統(tǒng)計熱力學基本假定 10
1.5 補充數(shù)學知識 12
本章提示 15
第2章 系統(tǒng)的微觀狀態(tài) 16
2.1 微觀粒子的運動狀態(tài) 16
2.2 系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù) 23
2.3 玻爾茲曼公式 26
本章提示 28
第3章 最概然分布 29
3.1 最概然分布概述 29
3.2 平衡分布 37
本章提示 41
第4章 玻爾茲曼分布定律 42
4.1 經(jīng)典統(tǒng)計與量子統(tǒng)計 42
4.2 配分函數(shù) 45
4.3 玻爾茲曼分布定律的簡單應用 47
本章提示 49
第5章 用配分函數(shù)表達宏觀熱力學函數(shù) 50
5.1 獨立可別粒子系統(tǒng)的熱力學函數(shù) 50
5.2 獨立不可別粒子系統(tǒng)的熱力學函數(shù) 51
5.3 不同能量標度的影響 53
本章提示 55
第6章 理想氣體分子的配分函數(shù) 56
6.1 分子運動獨立性與配分函數(shù)乘積性 56
6.2 各種運動形式配分函數(shù)的計算 57
本章提示 62
第7章 熱力學函數(shù)的統(tǒng)計計算 63
7.1 相關要點 63
7.2 統(tǒng)計熱力學對理想氣體系統(tǒng)的應用 65
本章提示 72
第8章 熱力學基本定律的本質(zhì) 73
8.1 熱力學第一定律的本質(zhì) 73
8.2 熱力學第二定律的本質(zhì) 74
8.3 熱力學第三定律的本質(zhì) 75
本章提示 75
第9章 理想氣體反應的化學平衡常數(shù) 76
9.1 自由能函數(shù)與焓函數(shù) 76
9.2 理想氣體反應標準平衡常數(shù) 76
9.3 利用配分函數(shù)直接估算理想氣體反應的平衡常數(shù) 78
本章提示 79
習題 79
第二篇 電化學基本原理與應用
第10章 電極過程導論 83
10.1 電化學反應、電荷傳遞與電流 83
10.2 電化學反應的一般途徑 87
本章提示 87
第11章 電勢和電池熱力學 88
11.1 電極|溶液界面的基本結構 88
11.2 界面電勢差 93
11.3 液體接界電勢 94
本章提示 97
第12章 電極反應動力學 98
12.1 電極過程動力學特征 98
12.2 電極動力學Butler-Volmer模型及應用 99
12.3 Tafel公式 103
12.4 電荷轉移的微觀解釋 104
本章提示 108
第13章 電勢掃描法 109
13.1 伏安掃描法 109
13.2 循環(huán)伏安法應用實例分析 112
本章提示 114
習題 114
第三篇 多相催化反應動力學
第14章 化學反應動力學基礎 119
14.1 反應速率 119
14.2 反應速率方程 120
14.3 反應機理 121
14.4 復雜反應的近似處理 122
14.5 催化劑概述 123
本章提示 124
第15章 固體表面的吸附 125
15.1 物理吸附與化學吸附 125
15.2 解離吸附與締合吸附 126
15.3 定位吸附與非定位吸附 127
15.4 化學吸附熱 127
15.5 表面吸附模型 128
15.6 吸附與脫附速率方程 129
15.7 常見的化學吸附 131
本章提示 132
第16章 表面催化模型與反應動力學方程 133
16.1 表面反應是速率控制步驟 134
16.2 吸附或脫附過程是速率控制步驟 137
16.3 沒有速率控制步驟時的速率方程 138
本章提示 139
第17章 多相催化中的傳質(zhì)過程 140
17.1 外擴散的影響 140
17.2 內(nèi)擴散對反應速率的影響 141
17.3 內(nèi)擴散對反應級數(shù)與速率常數(shù)的影響 144
本章提示 144
習題 144
第四篇 表面化學
第18章 基本概念 149
18.1 表面張力 149
18.2 表面功和表面能 150
18.3 影響表面張力的主要因素 152
18.4 介觀系統(tǒng)的熱力學不穩(wěn)定性 153
本章提示 154
第19章 液體表面張力及其測定 155
19.1 彎曲液面下的附加壓力——Young-Laplace方程 155
19.2 不同大小的氣泡問題 158
19.3 液體里的毛細上升或下降 158
19.4 表面張力的測定 160
本章提示 164
第20章 彎曲界面的蒸氣壓——開爾文方程 165
20.1 開爾文方程的推導 165
20.2 固體顆粒大小對溶解度的影響 166
20.3 開爾文方程的常見應用 168
本章提示 173
第21章 溶液的表面吸附——Gibbs 等溫吸附方程 174
21.1 溶液的表面吸附 174
21.2 單位界面過剩量 175
21.3 Gibbs等溫吸附方程 177
本章提示 179
第22章 液體與固體的界面 180
22.1 液體在固體表面上的潤濕作用 180
22.2 接觸角與楊氏潤濕方程 182
22.3 接觸角的測定及其影響因素 183
本章提示 185
第23章 固體表面上的吸附作用 186
23.1 固體吸附的本質(zhì) 186
23.2 吸附量與吸附曲線 187
23.3 吸附等溫線的類型 188
23.4 吸附熱 189
23.5 物理吸附和化學吸附 189
23.6 單分子層吸附理論——Langmuir吸附等溫式 191
23.7 Freundlich吸附等溫式 193
23.8 多分子層吸附理論——BET吸附等溫式 194
本章提示 196
習題 197
習題參考答案 199
參考文獻 206
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