赵国华，同济大学化学系，系主任，教授，长期承担本科的物理化学、结构化学和研究生的高等物理化学、物理化学研究方法等课程；网络环境下的《结构与物性》课程建设，《物理化学》优质课程建设，《水环境化学》，上海市教委重点课程建设项目、同济大学精品课程，项目负责人。

章热力学定律/1
1.1能量的转换形式——热与功1
案例1.1蒸汽机中的能量转换1
1.1.1热2
1.1.2功3
1.2热力学定律与热力学能9
案例1.2水升温的两种方式——加热与做功9
1.2.1热力学定律9
1.2.2热力学能U的微观理解10
1.2.3热力学能变化ΔU的计算10
1.3焓与热容15
案例1.3鸣笛水壶的热量15
1.3.1焓16
1.3.2焓变ΔH的计算16
1.3.3Cp与CV的关系18
1.4热化学与化学反应的焓变21
案例1.4优异清洁燃料:甲烷还是丁烷?21
1.4.1化学反应的热效应21
1.4.2化学反应的标准摩尔焓变的计算23
1.4.3基尔霍夫定律27
习题130
第2章热力学第二定律/35
2.1能量转换的方向和熵判据35
案例2.1汽车的发动机效率是多少?35
2.1.1热力学第二定律36
2.1.2熵37
2.1.3熵的本质40
2.1.4等温过程熵变的计算41
2.1.5变温过程熵变的计算43
2.1.6环境熵变的计算44
2.2规定熵与化学反应熵变的计算47
案例2.2反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)会自发进行吗?47
2.2.1热力学第三定律47
2.2.2规定熵48
2.2.3化学反应熵变的计算48
2.3亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据及其计算50
案例2.3氢气在空气中的燃烧(生成液态水)是自发反应吗?50
2.3.1亥姆霍兹自由能50
2.3.2吉布斯自由能51
2.3.3ΔG和ΔA的计算52
2.4各种热力学函数间的关系56
案例2.4石墨什么条件下可以转化为金刚石?56
2.4.1基本关系式57
2.4.2麦克斯韦关系式58
2.4.3基本关系式的推论58
习题261
第3章多组分系统热力学/64
3.1偏摩尔量64
案例3.1如何配制乙醇溶液?64
3.1.1偏摩尔量的概念65
3.1.2偏摩尔量的测量方法68
3.1.3吉布斯-杜亥姆方程69
3.2化学势71
案例3.2为什么染料会扩散?71
3.2.1化学势的概念71
3.2.2化学势与压力、温度的关系72
3.2.3化学势判据73
3.3气体的化学势与逸度75
案例3.3为什么钢瓶中的压力小于理论值?75
3.3.1纯组分理想气体的化学势75
3.3.2混合组分理想气体的化学势76
3.3.3实际气体的化学势与逸度76
3.4理想液态混合物与理想稀溶液的热力学79
案例3.4-1海洋中CO2组成标度的变化79
3.4.1两个经验公式79
3.4.2理想液态混合物82
3.4.3理想稀溶液88
3.4.4稀溶液的依数性90
案例3.4-2雪天为什么向路上撒盐?90
3.5真实液态混合物、真实溶液的热力学95
案例3.5为什么NaOH溶液的蒸气压比理论值小?95
3.5.1真实液态混合物中任意组分B的化学势、活度、活度因子95
3.5.2真实溶液中溶剂和溶质的化学势、活度、活度因子97
习题3100
第4章相平衡/103
4.1相与相律103
案例4.1冷冻干燥是如何实现的?103
4.1.1相104
4.1.2相律105
4.2单组分系统108
案例4.2为什么棒冰在口腔中会融化?108
4.2.1单组分系统的相图108
4.2.2水的相图110
4.2.3克劳修斯-克拉贝龙方程111
4.3二组分理想液态混合物的气-液平衡相图114
案例4.3如何分离煤焦油中的苯和甲苯?114
4.3.1二组分理想液态混合物的压力-组成图115
4.3.2二组分理想液态混合物的温度-组成图117
4.3.3蒸馏与精馏原理119
4.4二组分真实溶液的气-液相图121
案例4.4在汞面上加一层水能降低汞的蒸气压吗?121
4.4.1二组分完全互溶真实溶液的气-液平衡相图121
4.4.2二组分部分互溶真实溶液的液-液平衡相图124
4.4.3二组分不互溶双液系的气-液平衡相图127
4.5二组分固态不互溶系统的液-固相图130
案例4.5为什么感觉棒冰越吃越不甜?130
4.5.1简单低共熔混合物系统的相图130
4.5.2有化合物生成的系统132
4.6二组分固态互溶系统的液-固相图136
案例4.6如何制备高纯度材料?136
4.6.1形成完全互溶的固溶体系统136
4.6.2形成部分互溶的固溶体系统137
4.7三组分系统141
案例4.7工业上怎样制取无水乙醇?141
4.7.1三组分系统的图解表示法142
4.7.2一对液体部分互溶的三液平衡相图143
4.7.3二盐一水相图144
习题4146
第5章化学平衡/153
5.1化学反应的平衡条件153
案例5.1为什么夏天鸡蛋壳会比较薄?153
5.1.1化学反应的平衡条件154
5.1.2化学反应等温方程和标准平衡常数155
5.2标准平衡常数及平衡组成的计算159
案例5.2如何使金属不被空气氧化?159
5.2.1各类反应的标准平衡常数159
5.2.2相关化学反应标准平衡常数之间的关系164
5.2.3标准平衡常数K的测定165
5.2.4由ΔrGm计算标准平衡常数K166
5.2.5平衡组成的计算167
5.3影响化学平衡的因素171
案例5.3为什么蛋清煮的时候会变性，但在常温下保持液态?171
5.3.1温度对化学平衡的影响171
5.3.2压力和惰性气体对化学平衡的影响173
5.3.3组成对化学平衡的影响176
习题5177
第6章化学反应动力学/181
6.1化学反应速率与浓度的关系181
案例6.1强效漂白剂还是普通漂白剂?181
6.1.1化学反应速率182
6.1.2化学反应速率的测定183
6.1.3化学反应的速率方程185
6.2简单级数反应的动力学规律188
案例6.2古文物年代的确认188
6.2.1一级反应189
6.2.2二级反应191
6.2.3零级反应193
6.2.4n级反应194
6.3反应级数的确定和反应速率常数的计算198
案例6.3为什么在工业中乙烯催化加氢的反应速率会随着乙烯浓度的增加而减慢?198
6.3.1反应级数的确定198
6.3.2反应速率常数的计算205
6.4复合反应的动力学207
案例6.4-1为何砷是有毒的?207
6.4.1平行反应207
案例6.4-2工业合成氨为什么要在高温高压条件下进行?209
6.4.2对峙反应210
案例6.4-3醒酒的奥秘213
6.4.3连续反应213
案例6.4-4煤气为什么会发生爆炸?216
6.4.4链反应216
6.5温度对反应速率的影响222
案例6.5为什么要在冰箱中储存食物?222
6.5.1阿伦尼乌斯公式222
6.5.2活化能223
6.6基元反应速率理论227
案例6.6为什么烹饪都需要加热?227
6.6.1碰撞理论227
6.6.2过渡态理论228
6.7溶剂对反应速率的影响231
案例6.7为何泡沫灭火器用溶解的硫酸铝和碳酸氢钠,而不用固态硫酸铝和碳酸钠?231
6.7.1溶剂的笼效应231
6.7.2溶剂自身性质对反应速率的影响233
6.8催化剂对反应速率的影响235
案例6.8稻谷降解过程的差异235
6.8.1催化剂235
6.8.2催化反应的基本原理236
6.8.3几种经典的催化反应237
6.9光化学反应动力学241
案例6.9为什么在阳光强烈的夏、秋季,天空中会出现一种极淡蓝色的“烟雾”?241
6.9.1光化学反应基本定律及量子效率241
6.9.2分子的光化学过程242
6.9.3光反应动力学243
习题6244
第7章电化学/250
7.1电解质溶液250
案例7.1为什么将铝箔放进嘴里会感觉到疼痛?250
7.1.1原电池和电解池251
7.1.2电解质溶液的电导252
7.1.3电解质溶液的离子活度256
7.2可逆电池的电动势及其应用259
案例7.2新型“水锂电”可使电动车行程达400km?259
7.2.1可逆电池259
7.2.2可逆电池的热力学261
7.2.3电池电动势的产生263
7.2.4电极电势264
7.2.5电动势测定的应用267
7.3电解与极化271
案例7.3如何生产彩色(氧化)铝?271
7.3.1电解与分解电压271
7.3.2极化作用271
7.3.3电解时电极的竞争反应274
7.4电化学的应用276
案例7.4电鳗是如何产生电流的?276
7.4.1金属的电化学腐蚀276
7.4.2化学电源278
7.4.3电化学在处理环境污染物方面的应用279
习题7280
第8章胶体与表面化学/284
8.1界面现象及界面自由能284
案例8.1为什么气泡、小液滴都呈球形?284
8.1.1界面现象与界面特征285
8.1.2表面能与表面张力285
8.1.3弯曲表面上的附加压力286
8.1.4弯曲表面上的蒸气压289
8.1.5表面铺展和润湿290
8.2溶液的界(表)面吸附293
案例8.2为什么生活中很多食物会产生泡沫?293
8.2.1溶液的界面吸附293
8.2.2表面活性剂295
8.3固体的界(表)面吸附297
案例8.3水蒸气如何液化到玻璃上?297
8.3.1吸附作用297
8.3.2吸附曲线298
8.4胶体性质和结构301
案例8.4为什么在空气清新时能看见蓝天白云?301
8.4.1胶体分散系统301
8.4.2胶体的结构302
8.4.3胶体的动力学和光学性质303
8.4.4溶胶的电动现象304
8.4.5溶胶的稳定性和聚沉作用305
习题8307
参考文献/310

《简明物理化学》是为高等院校工科类专业编写的，是化工、材料、环境等专业的专业基础课，内容符合工科类专业的需要，理论推导简明扼要，例题结合工程实际，每章各知识点都有大量的练习题。本书内容涵盖了物理化学基础知识的各个方面，其中包括热力学定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、相平衡、化学平衡、化学反应动力学、电化学、胶体与界面化学。在知识点的分布和先后次序安排方面，力求突出前后内容的连贯性、系统性和严密性。在对具体内容的叙述方法上，力求通俗易懂，不拘一格。《简明物理化学》可以作为高等院校化工、制药、材料、轻工、生物和环境工程等专业的教材，也可供相关专业的从业人员参考。