物理化學

物理化學

图书基本信息
出版时间:2008-9
出版社:高等教育出版社
作者:詹先成 編
页数:390
书名:物理化學
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物理化學

前言
  物理化學是藥學類各專業學生的一門重要的基礎課。學生學好這門課程可以為後續的各專業課程打好基礎。本教材在編寫時力爭做到內容的基礎性、科學性和先進性。在保證物理化學的基礎理論的同時,緊密結合和突出物理化學與藥學的聯系。本書可供高等醫藥院校藥學各專業的本科學生使用,也可供從事物理化學教學的教師參考。  作為藥學專業的基礎課教材,本書除包含了理科化學類專業物理化學的基本內容外,還結合醫藥專業的特點,盡量介紹了一些物理化學基礎理論在藥學中的應用知識,例如非平衡態熱力學、生物電化學、兩親分子有序組合、超臨界液體萃取技術等內容。特別是本書采用了大量與醫藥相關的例題與習題,希望能夠提高學生的學習興趣。  我們在教材的編寫中,盡力將物理化學的原理介紹簡明扼要,內容闡述通俗易懂。除重點介紹了物理化學的基礎知識外,在介紹應用知識時,還盡量使內容寬泛一些,希望能涵蓋教師講授的大部分內容,使教師在講授時有選擇的余地和發揮的空間。  由于物理化學是化學的重要分支學科,與其他課程的重復是在所難免的,但各門課程所講述的重點應有所不同,過分重復的內容應適當刪減。例如化學平衡中有關平衡移動的內容已由無機化學介紹,在本書中就不再重復介紹,為此將化學平衡壓縮成一節,合並在第二章熱力學第二定律中。  本書共分為七章︰第一章為熱力學第一定律,由山西醫科大學田青平編寫;第二章為熱力學第二定律(含化學平衡內容),由四川大學李琳麗編寫;第三章為相平衡,由首都醫科大學趙光編寫;第四章為電化學,由沈陽藥科大學李三鳴編寫;第五章為化學動力學,由四川大學詹先成編寫;第六章為表面現象,.由第二軍醫大學趙衛權編寫;第七章為膠體分散系統,由福建醫科大學戴伯川編寫。每章末分別有各章的基本要求和習題,以利于學生鞏固所學到的知識。全書采用以國際單位制(SI)單位為基礎的“中華人民共和國法定計量單位”和國家標準(GB 3100∼3102-93)所規定的符號。
内容概要
  《物理化學》共分七章,分別是熱力學第一定律、熱力學第二定律與化學平衡、相平衡、電化學、化學動力學、表面現象、膠體分散系統。《物理化學》不僅包含理科化學類專業物理化學的教學基本內容,而且還結合醫藥類專業的特點,盡量介紹一些物理化學基礎理論在藥學中的應用知識。例如非平衡態熱力學、生物電化學、兩親分子有序組合、超臨界液體萃取技術等內容,力爭在結合後續專業課程的基礎上,拓寬學生的知識面。
  《物理化學》可作為高等醫藥院校藥學類和醫學檢驗各專業物理化學課程教材,也可供相關人員參考。
书籍目录
緒論
第一章 熱力學第一定律
 1.1 熱力學概論
  一、熱力學的目的和內容
  二、熱力學的方法和局限性
 1.2 熱力學基本概念
  一、系統與環境
  二、系統的性質
  三、熱力學平衡狀態和狀態函數
  四、狀態函數與狀態方程
  五、過程與途徑
  六、熱和功
 1.3 熱力學第一定律
  一、能量守恆與熱力學第一定律
  二、熱力學能
  三、熱力學第一定律的數學表達式
 1.4 可逆過程
  一、功與過程
  二、可逆過程
 1.5 焙和熱容
  一、焓
  二、熱容
 1.6 熱力學第一定律對理想氣體的應用
  一、理想氣體的熱力學能和焙
  二、理想氣體的Cv與Cp的關系
  三、理想氣體的鮑熱過程
 1.7 節流膨脹與焦耳-湯姆遜效應
  一、焦耳-湯姆遜實驗
  二、節流膨脹的熱力學特征
  三、焦耳-湯姆遜系數
 1.8 熱化學
  一、化學反應的熱效應
  二、反應進度
  三,熱化學方程式
 1.9 化學反應摩爾焓變的計算
  一、蓋斯定律
  二、標準摩爾生成焓
  三、標準摩爾燃燒焓
  四、高子摩爾生成焓
  五、溶解熱與稀釋熱
  六、反應熱與溫度的關系
  本章基本要求
  習題
  參考文獻  
第二章 熱力學第二定律與化學平衡
 2.1 自发过程的共同特征——不可逆性
 2.2 熱力學第二定律的經典表述
 2.3 熱機效率和卡諾循環
  一、熱機效率
  二、卡諾循環
  三、卡諾定理
 2.4 熵
  一、可逆過程的熱溫商與熵變
  二、不可逆過程的熱溫商與熵變
 2.5 克勞修斯不等式與熵增加原理
  一、热力学第二定律的数学表达式——克劳修斯不等式
  二、熵增加原理
  三、熵判據
 2.6 熵變的計算
  一、等溫過程
  二、變溫過程
 2.7 熵的統計意義
  一、熵與混亂度的關系
  二、熵与热力学概率的关系——玻耳兹曼公式
 2.8 熱力學第三定律與規定熵
  一、熱力學第三定律
  二、規定熵
  三、化學反應的熵變
 2.9 亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能
  一、熱力學第一定律與熱力學第二定律的聯合表達式
  二、熱力學判據總結
 2.10 △G的計算
  一、理想氣體的等溫過程
  二、等溫等壓下理想氣體的混合過程
  三、相變化過程
  四、化學反應過程
 2.11 熱力學函數間的關系
  一、基本公式
  二、麥克斯韋關系式
 2.12 疏水相互作用
  一、疏水相互作用及其與蛋白質空間構象的關系
  二、熱力學在疏水相互作用中的應用
 2.13 非平衡狀態熱力學簡介
  一、敞開系統與非平衡狀態
  二、熵產生和熵流
  三、耗散結構
 2.14 偏摩爾量
  一、偏摩爾量的定義
  二、偏摩爾量的加和公式
  三、吉布斯一杜亥姆公式
 2.15 化學勢
  一、化學勢的定義
  二、化學勢與壓力和溫度的關系
  三、化學勢在多相平衡中的應用
 2.16 氣體的化學勢
  一、理想氣體的化學勢
  二、真實氣體的化學勢
 2.17 稀溶液的兩個經驗定律
  一、拉烏爾定律
  二、亨利定律
 2.18 液態混合物及稀溶液的化學勢
  一、理想液態混合物
  二、理想稀溶液
  三、非理想液態混合物
  四、非理想稀溶液
 2.19 化學反應的平衡條件
 2.20 化學反應的等溫方程式及平衡常數
 2.21 平衡常數的各種表示方法
  一、氣相反應的平衡常數
  二、液相反應的平衡常數
  三、有純態凝聚相參加的氣-固相反應的平衡常數
 2.22 溫度對平衡常數的影響
 2.23 生物能學簡介
  一、生物化學中的標準態和平衡常數
  二、反應的耦合
  本章基本要求
  習題
  參考文獻
第三章 相平衡
 3.1 相律
  一、相和相數
  二、組分數
  三、自由度
  四、相律的推導
 3.2 單組分系統的兩相平衡
 3.3 單組分系統的相圖
  一、水的相圖
  二、硫的相圖
  三、超臨界流體萃取技術
 3.4 理想的二組分液態混合物的氣-液相圖
  一、p-x圖(蒸氣壓-組成圖)
  二、T-X圖(沸點-組成圖)
  三、杠桿規則
  四、蒸餾和精餾
 3.5 完全互溶非理想二組分液態混合物的氣-液相圖
  一、正偏差(或負偏差)都不大的系統
  二、正偏差(或負偏差)很大的系統
 3.6 部分互溶雙液系統的液-液相圖
 3.7 完全不互溶的雙液系統
 3.8 二組分系統的固-液相圖
  一、具有簡單低共熔混合物的相圖
  二、具有穩定化合物的相圖
 ……
第四章 電化學
第五章 化學動力學
第六章 表面現象
第七章 膠體分散系統
附錄

章节摘录
版權頁︰插圖︰高爐廢氣中含有大量的一氧化碳,人們曾錯誤地認為是一氧化碳與礦石之間的接觸時間過短所致,因而投入巨大資金加高爐身以延長一氧化碳與礦石的接觸時間,但是事與願違,高爐廢氣中一氧化碳依然存在。後來通過化學熱力學的計算,表明上述反應為可逆反應,根本不能進行到底,廢氣中含一氧化碳是不可避免的。任何企圖把熱力學上不可能的事情變為現實的努力都是徒勞的,注定要失敗的。又如在19世紀末,人們試圖用石墨制造金剛石,但無數次的試驗均失敗了。後經熱力學的計算指出︰只有壓力超過大氣壓的15000倍時,這種轉變才有可能。人造金剛石的制造成功充分顯示了熱力學預見性的巨大威力。化學熱力學在新型藥物及其新劑型的研制中具有重要作用︰藥物合成的可能性及最高產率的確定、藥物制劑的穩定性和科學的保管方法等,都需要化學熱力學的基本理論和方法。生命過程是自然界無數物理過程和化學過程長期演變進化的結果,機體中物質的變化和能量的代謝也一樣服從熱力學基本定律。例如衡量葡萄糖對機體的營養價值時,通常以它的發熱量作為衡量的標準之一,葡萄糖的發熱量是以它在機體外完全燃燒後所放出的熱量作為依據的,這是因為物質在機體內的氧化過程與在機體內的燃燒過程本質上是完全相同的。又如與代謝產熱直接相關的基礎代謝率是一項重要的生理指標。彭尼斯(Pennes)根據熱力學第一定律建立了一個人體組織傳熱方程,在測定組織與血液的密度、比熱容、溫度、熱導率等物理量的基礎止求算出了代謝率。
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