物理化学辅导及习题精解

物理化学辅导及习题精解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:史雅慧 刘艳
出品人:
页数:893
译者:
出版时间:2004-5
价格:24.80元
装帧:
isbn号码:9787563417858
丛书系列:
图书标签:
  • 物理化学
  • 化学
  • 教材
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具体描述

《现代物理化学:理论与应用》 这是一本旨在为学习者深入剖析物理化学核心概念、掌握前沿研究进展并理解其在各学科领域广泛应用的综合性著作。本书以清晰的逻辑结构,将抽象的物理化学原理与生动的实际案例相结合,力求在理论的深度和实践的广度上满足不同层次读者的需求。 本书结构与内容概览: 第一部分:热力学——能量转化的基石 第一章:热力学基本概念与第一定律。 本章将系统梳理热力学的基本术语,如系统、状态、过程、功、热量、内能等,并深入阐释第一定律,即能量守恒定律。我们将从微观角度出发,解释内能的本质,探讨不同过程(如等温、等容、等压、绝热过程)中能量的变化,以及焦耳定律和热化学的初步应用,为后续章节建立坚实的理论基础。 第二章:热力学第二、第三定律与熵。 在此基础上,本书将重点讲解热力学第二定律,引入熵的概念,阐释其统计意义和热力学意义。我们将深入探讨可逆与不可逆过程,理解自发过程的判据,并分析卡诺循环等理想热机的工作原理。第三定律及其在绝对零度下的熵值讨论也将一一呈现,帮助读者理解能量转化的方向性和极限。 第三章:吉布斯自由能与化学反应的自发性。 本章聚焦于吉布斯自由能(G)和亥姆霍兹自由能(A),它们是判断化学反应和相变自发性的关键函数。我们将推导G随温度和压力的变化关系,并详细介绍等温等压条件下化学反应的吉布斯自由能变(ΔG)如何指示反应的自发方向。同时,也将探讨化学势的概念及其在多组分系统中的应用。 第四章:相平衡。 相平衡是物理化学的重要分支。本章将深入探讨纯物质的相变,如熔化、汽化、升华等,并介绍相图(如水相图、二氧化碳相图)的绘制与解读。克劳修斯-克拉佩龙方程将用于描述相变时的压强-温度关系。随后,我们将转向二元和三元多组分系统的相平衡,重点讲解杠杆规则、共沸点、共熔点等现象,以及它们在物质分离和提纯中的应用。 第二部分:化学动力学——反应速率的奥秘 第五章:化学反应速率与反应级数。 本部分将带领读者认识化学反应的“快慢”。本章将定义化学反应速率,探讨影响反应速率的因素(如浓度、温度、催化剂、表面积等)。我们将引入零级、一级、二级等反应级数的概念,并推导其积分速率方程。实验测定反应级数的方法也将进行详细介绍。 第六章:反应机理与活化能。 反应速率方程背后隐藏着反应机理。本章将讨论基元反应、复杂反应以及反应机理的推断。阿伦尼乌斯方程将被引入,用于定量描述温度对反应速率常数的影响,并深入分析活化能的概念及其对反应速率的决定性作用。碰撞理论和过渡态理论将提供更深层次的理论解释。 第七章:催化反应。 催化剂在现代化学工业中扮演着至关重要的角色。本章将深入探讨均相催化和多相催化,分析催化剂提高反应速率的机理(如降低活化能、提供新的反应途径)。酶催化和表面催化也将作为重点内容进行阐述,并介绍常见的催化剂类型及其应用实例。 第三部分:量子化学与光谱学——微观世界的探索 第八章:原子与分子的量子力学基础。 本章将为读者打开微观世界的大门。我们将介绍波粒二象性、德布罗意波、薛定谔方程及其基本假设。一维、三维无限深势阱、谐振子以及氢原子模型将作为经典量子力学问题的实例,帮助理解量子化的概念以及电子的轨道和能级。 第九章:分子光谱学。 光谱学是研究物质与电磁波相互作用的有力工具。本章将系统介绍不同类型的分子光谱,包括原子发射光谱、分子振动光谱(红外光谱)、转动光谱、电子光谱(紫外-可见光谱)以及核磁共振(NMR)和质谱(MS)。我们将阐释每种光谱的基本原理、作用,以及如何利用光谱信息来解析分子的结构、官能团和化学环境。 第十章:化学键与分子结构。 量子力学为理解化学键的形成和分子结构提供了基础。本章将介绍价键理论和分子轨道理论,解释共价键、离子键的本质。HOMO-LUMO能级、轨道杂化(sp, sp², sp³)以及VSEPR理论将用于预测分子的几何构型、键长、键角和极性,并解释分子的共振现象。 第四部分:电化学——电与化学的交融 第十一章:电化学电池与电极电势。 本部分将探讨电能与化学能之间的转化。本章将介绍原电池和电解池的构成,阐述电极反应和电池反应。我们将在能斯特方程的指导下,详细讨论标准电极电势、浓度对电极电势的影响,以及如何通过电极电势计算电池电动势。 第十二章:电解与电化学应用。 电解是工业生产和环境保护中不可或缺的技术。本章将深入讲解法拉第电解定律,阐述电解水、电解食盐水等工业过程。电池技术(如铅酸蓄电池、锂离子电池)和腐蚀与防护也将作为重要的应用内容进行介绍,帮助读者认识电化学在现代生活中的广泛应用。 第五部分:胶体与界面化学——表面现象的魅力 第十三章:表面张力与润湿。 物理化学同样关注宏观世界的表面现象。本章将定义表面张力,探讨影响表面张力的因素,并解释表面张力在液滴形状、毛细现象等方面的表现。润湿与疏水性、接触角以及铺展系数的概念也将被详细介绍,并结合实际应用如涂层、印刷等进行分析。 第十四章:吸附与胶体。 吸附是物质在界面上富集的现象。本章将介绍固体表面的吸附,包括物理吸附和化学吸附,以及朗缪尔吸附等温线和BET吸附理论。胶体分散体系的形成、性质(如布朗运动、丁达尔效应、电泳)和稳定性(如DLVO理论)也将是本章的重点,并讨论胶体在生物、医药、材料等领域的应用。 本书力求内容全面、讲解透彻,辅以精选的例题和思考题,旨在帮助读者建立扎实的物理化学知识体系,培养解决实际问题的能力,并激发对更深层次科学探索的兴趣。

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在深入翻阅这本书的习题精解部分时,我被它那种严谨细致的解题思路所深深吸引。许多题目,尤其是那些综合性较强的计算题,往往涉及多个知识点的融会所通。这本书的解答并不是简单地给出一个最终答案,而是非常详细地拆解了整个解题过程,并且在每一步都给出了清晰的解释和依据。更让我赞赏的是,它不仅仅给出了一种解法,有时还会指出其他可能的解题思路,甚至会提示一些在解题过程中容易出错的地方,并给出避免错误的方法。这种“一题多解”、“防患于未然”的教学方式,极大地提升了我解决实际问题的能力。我曾遇到过一道关于热力学第二定律的题目,在教科书中,老师讲解的思路是A,而在其他一些辅导资料中,看到的解法又是B,这让我感到非常困惑。但在这本书中,它不仅清晰地列出了两种主流的解法,更重要的是,它详细分析了两种方法各自的适用条件和优缺点,并最终引导我理解到,问题的本质在于如何正确地应用熵增原理。这种深入的剖析,让我对物理化学的理解不再停留在表面,而是能够触及到问题的核心。

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本书在内容上的组织和逻辑性堪称典范。它并没有将所有知识点杂乱无章地堆砌在一起,而是呈现出一种清晰的层次感和递进关系。例如,在学习溶液性质时,它会从理想溶液讲起,然后过渡到非理想溶液,再引入活度等概念。这种循序渐进的学习路径,使得我在理解每一个新概念时,都能建立在已有的知识基础之上,避免了“拔苗助长”式的学习。尤其是在处理一些跨章节的综合性题目时,这本书会非常巧妙地将相关的知识点串联起来,并给出清晰的解题思路。我曾经遇到过一道题目,它同时考察了溶液的依数性、化学平衡以及反应速率,如果不是这本书在解题过程中明确指出了各个知识点之间的联系,我可能很难将其有效地整合起来。这种对知识体系的深度理解和有效组织,让学习过程变得更加高效和有条理。

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书中对一些经典实验的介绍也让我印象深刻。例如,在讲解相平衡时,它并没有简单地罗列相图,而是花了相当篇幅介绍了恒温恒压下的相变过程,以及绘制相图的实验原理。它通过对具体实验数据的展示和分析,让我们直观地看到不同相态之间的转化以及在特定条件下形成的平衡。这种结合实验数据的讲解,让我体会到物理化学不仅仅是理论推演,更是建立在大量精确实验观察基础之上的科学。我记得有一段描述了如何通过测定溶液的沸点升高来计算溶质的摩尔质量,并且详细解释了蒸气压下降和沸点升高的联系,以及在实验过程中需要注意的细节。这种对实验的尊重和细致的讲解,让我感觉自己仿佛也置身于那个实验现场,亲身经历了科学发现的过程。

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我一直觉得,学习物理化学,最怕的就是“死记硬背”公式,因为一旦遇到稍微变化一下的题目,就束手无策了。这本书在这方面做得非常出色。它在介绍每一个重要公式时,都会首先解释这个公式的物理意义,以及它是如何从基本原理推导出来的。比如,在介绍能量守恒定律时,它会先回顾热力学第一定律的背景,然后逐步引导读者理解焓、熵、吉布斯自由能等概念是如何被引入的,以及它们在描述能量变化中的作用。这种“追根溯源”的方式,让我明白每一个公式都不是凭空产生的,而是有其深刻的物理内涵和推导过程。因此,即使题目形式有所变化,我也可以根据对基本原理的理解,来推导出或者应用相应的公式,而不是盲目套用。这种能力,对于真正掌握物理化学至关重要。

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这本书在对某些概念的阐释上,真的做到了“润物细无声”的境界。我记得有一章是关于化学动力学的部分,其中一个核心概念是“活化能”。在很多材料中,活化能通常被解释为一个抽象的能量势垒,但这本书则通过一个生动的“爬坡”的比喻,将这个概念具象化了。它详细描述了分子需要克服这个“能量的山峰”才能发生反应,并且强调了催化剂的作用就像是在山峰上开辟了一条更短、更平坦的道路。这种图像化的讲解,让我一下子就理解了活化能对反应速率的影响,以及催化剂是如何降低反应的难度的。更重要的是,它并没有止步于此,而是进一步将其与阿伦尼乌斯公式联系起来,清晰地展示了活化能在公式中的具体含义和作用。这种由浅入深、由具象到抽象的讲解逻辑,极大地降低了理解门槛,让我觉得物理化学不再是枯燥的数字和公式的堆砌,而是充满生命力和逻辑性的科学探索。

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这本书的封面设计着实令人眼前一亮,那种沉静而又充满力量的蓝色,配合着烫金的字体,瞬间就勾起了我对物理化学这门学科的敬畏和好奇。拿到手里,首先感受到的是纸张的质感,厚实而细腻,翻阅时不会有廉价的沙沙声,而是传来一种稳重而可靠的触感,这立刻让我对书的内容充满了期待。我一直觉得,一本好的教材,不仅仅是知识的载体,更是一种精神的传递,而这本书在这一点上,无疑给我留下了深刻的第一印象。它不像市面上许多充斥着花哨排版和廉价图片的辅导书那样浮躁,而是散发出一种沉淀多年的学术气息。我特别欣赏它那种不哗众取宠,却又处处透露着专业性的设计语言。封面上的“物理化学辅导及习题精解”这几个字,用一种字体端正、大小适中的方式呈现,既清晰地表明了书籍的性质,又不会显得过于刻意或突兀。我尝试着轻轻地翻开书页,一股淡淡的油墨香扑鼻而来,这种熟悉而安心的味道,总能让我回想起当年在图书馆里埋头苦读的日子。这本书给我最直观的感受就是它的“重量”——不仅仅是物理上的重量,更是它所蕴含知识的深度和广度所带来的思想上的重量。我迫不及待地想知道,在这精美的外表之下,究竟隐藏着怎样精彩绝伦的物理化学世界,它是否能够真正地引导我深入理解这个看似深奥的领域,并最终征服那些让我头疼不已的习题。

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对于那些经常让学生头疼的“陷阱题”或者“易错题”,这本书也提供了非常有针对性的指导。它会专门设立一些“常见错误分析”或者“易混淆概念辨析”的环节,将那些学生在学习过程中容易犯错的地方一一列举出来,并给出正确的解释和纠正方法。我记得有一章是关于电化学的,里面就专门讨论了电极电势的正负号问题,以及在计算电动势时如何正确应用能斯特方程。这本书通过列举几种常见的错误用法,然后给出正确的公式和计算步骤,让我一下子就找到了自己理解上的盲点。这种“防患于未然”的教学理念,不仅节省了我大量自己试错的时间,更重要的是,它让我从一开始就建立起正确的解题思维,避免了以后在考试中因为这些细节问题而失分。

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本书在语言风格上,既保持了科学的严谨性,又充满了人性化的关怀。它不像一些教科书那样过于生涩难懂,而是用一种相对平实易懂的语言来阐述复杂的概念。在关键之处,它会适当运用一些比喻或者类比,让抽象的概念变得更加具体。例如,在解释熵增原理时,它会用“房间越乱越容易变”来类比,虽然简单,却非常形象地传达了熵增的含义。同时,它也没有因此而牺牲科学的精确性,在关键定义和公式的表述上,依然保持着高度的严谨。这种“既能仰望星空,又能脚踏实地”的语言风格,让我觉得学习的过程不再是一种负担,而是一种与知识的愉快对话。我特别喜欢在阅读那些“思考题”或者“拓展阅读”部分时,那种被激发出的学习兴趣,它让我感觉自己不仅仅是在应付考试,更是在主动地探索和求知。

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我一直认为,一本优秀的辅导书,其价值绝不仅仅在于提供“标准答案”,而更在于它能否点拨学生思维,引导其独立思考。在接触到这本书之前,我曾尝试过许多市面上其他的物理化学辅导材料,但总感觉它们要么过于笼统,要么就是直接给出一连串的计算步骤,缺乏对概念形成过程的深入剖析,更不用说对解题思路的引导了。然而,当我拿到这本书后,仅仅从其目录的编排就能感受到一种与众不同的用心。它并非简单地将章节按照教科书的顺序排列,而是非常有条理地将各个知识点进行归类和串联,并且在每个章节的开篇都设置了“知识点梳理”或者“核心概念解析”这样的模块,这对于我这样基础相对薄弱的学习者来说,无疑是雪中送炭。它不是简单地重复教科书的内容,而是用更精炼、更易于理解的语言,提炼出每个知识点的精髓,并通过一些生动形象的比喻或者生活中的例子来帮助我们建立直观的认识。我尤其喜欢它在解析一些复杂概念时,会追溯其历史发展脉络,或者对比不同理论的优劣,这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我感觉自己不仅仅是在记忆公式,更是在理解物理化学这门学科的内在逻辑和科学精神。

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总而言之,这本书给我的感觉,不仅仅是一本“辅导书”或者“习题集”,它更像是一位经验丰富的“引路人”和“答疑者”。它在知识的梳理、概念的解析、解题思路的引导,以及对易错点的规避等方面,都做得非常到位。它所展现出的深度、广度以及严谨性,都远超我之前的预期。我已经开始期待,通过这本书的学习,我能够真正地克服对物理化学的恐惧,甚至产生浓厚的兴趣。这本书让我相信,物理化学并非遥不可及,只要有正确的学习方法和优质的学习资源,任何人都有可能掌握它,并从中获得乐趣。它为我打开了一扇通往更深层次理解物理化学世界的大门,我对此深感欣慰和期待。

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