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1、一、名词解释和基本概念 绪论 物理化学的研究对象和主要内容 不定积分公式（三个） ：有效数字：在不丧失观测准确度的情况下，表示某个观测值所需要的最少位数的数目字。 国际单位制六个基本单位： m, kg, s, mol, A, K常用四个物理量的单位和因次：物理量单位符号基本单位力N （牛顿）kg · m /s2压力（压强）Pa （帕）N /m2能量J （ 焦 ）N ·m功率W （ 瓦）J /s厚薄厚的自学方法第一章 热力学第一定律 理想气体：凡在任何温度和压力下，其 P VT 行为均能满足 PV=nRT状态方程的气体就称为 理想气体。封闭系统：系统与环境之间无物质的交换但有
2、能量的交换。 隔离系统：系统与环境之间既无物质交换又无能量的交换。 状态性质（状态函数） ：体系的一些性质，其数值仅取决于体系所处的状态，而与体系的历 史无关；它的变化值仅取决于体系的始态和终态，而与变化的途径无关。具有这种特性的 物理量称为状态函数。容量性质：这种性质的数值与系统中所含物质的量成正比，具有简单加和性。 强度性质：这种性质的数值与系统所含物质的量无关，不具有加和性。 过程：系统状态发生的任何变化（指每一个变化过程） ，简单物理变化过程。 途径：指上述变化的具体步骤、方式，及由哪些过程组成（即状态变化的具体历程） 。 热力学第一定律： Q =U + W 可逆过程：体系复原（逆过程
3、）时在环境中没有功的损失。 定容热：若系统在变化过程中保持体积恒定，此时的热称为定容热。 U=Qv定压热： Qp=H2H1=H 即等温定压不做其它功时 , 系统的定压热在数值上等于系统的焓 变.显热：物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放 出的热量，称为“显热”。潜热 : 相变潜热的简称 , 指单位质量的物质在等温等压情况下 , 从一个相变化到另一个相吸 收或放出的热量。标准生成热 : 在 p 、298K，由最稳定单质生成 1mol 的某物质时的定压反应热称为标准生成 热。标准燃烧热： 1mol 物质在 101.3kPa 、 298K 完全燃烧时的反应热称为标准燃
4、烧热。 盖斯定律：不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同，当然要保持反应 条件（如温度、压力等）不变。第二章 热力学第二定律 卡诺循环：设计了一个循环，以理想气体为工作物质，从高温热源吸收的热量，一部分通 过理想热机用来对外做功 W，另一部分的热量放给低温热源。这种循环称为卡诺循环。热力学第二定律 :1. 克劳修斯（ Clausius ）的说法：热不可能自动从低温物体传到高温物体。2.开尔文（ Kelvin ）的说法：不可能从单一热源吸热使之完全变为功而不引起其他变化。熵变判据式 : S孤立 0:自发； :平衡 孤立体系吉布斯自由能判据式 : G T,p 0 :自发； :平衡 等
5、温等压；W ' 0第三章 溶液和化学势溶液广义的 : 两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成的体系称为溶 液.狭义的 :分类 : 按物态可分为气态溶液、固态溶液和液态溶液。根据溶液中溶质的导电性又可 分为电解质溶液和非电解质溶液 .物质的量分数： x def nB溶质 B 的物质的量与溶液中总的物质的量之比称为溶质 BxB的物质的量分数。 B n（总）def n B物质的量浓度： c B defVB 溶质 B的物质的量与溶液体积 V的比值称为溶质 B的物质的量浓度。 V偏摩尔吉布斯自由能：偏摩尔体积：化学势：化学势即偏摩尔吉布斯自由能理想气体的化学势（公式）dG Vdp;
6、G p G pRT lnpGi piGi p RTlnpip即 i i RTln pip第四章 化学平衡标准平衡常数： p114化学反应等温方程式：范特霍夫等压方程式：p128第五章 相平衡 物种数：系统中存在的化学物质数。组分数 ; 足以表示系统中各相组成所需的最少物种数（S）。自由度 : 在不影响原有相数的前提下可以在一定范围内独立变动的强度性质 . 自由度数 : 在不影响原有相数的前提下可以在一定范围内独立变动的变量（强度性质，如温 度、压力、组成等）的数目。相律: f = K - + 2 （2 代表 T和 p） 或 f = K - + N （ N 为影响因数的数目） 在平衡系统中，联系
7、系统内相数、组分数、自由度数及影响物质性质的外界因素之间 关系的规律。克劳修斯克拉佩龙方程 :p148水的相图（示意图） :p152临界温度 : 能够使气体液化的最高温度称为此气体的临界温度。 超临界流体 : 温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体 完全互溶双液系的相图（第一类）气相线 :液相线 : 酒精水系统恒压相图（示意图）和恒沸点混合物 杠杆规则 : 以体系点为界，将两个相点结线分为两条线段：一相的量乘以本侧线段的长度等 于另一相的量乘以另一侧线段的长度。简单低共熔混合物的固液系统相图（如水盐体系）溶解度曲线 : 三相结线 : 用等边三角形表示三组分系统的组成第六章 电化学原电池
8、: 把化学能转变为电能的装置 :电解质溶液 : 指溶质在溶剂中溶解后完全或部分离解成离子的溶液，该溶质则称为电解质。 电解定律 （ 法拉第定律 ）: 当电流通过电解质溶液时， 通过电极的电荷量与发生电极反应的物 质的量成正比。电导率 : 单位长度、单位截面积导体的电导 .摩尔电导率 : 在相距为 1m 的两个平行板电极间充入含 1mol 的电解质的溶液时所具有的电 导。电导滴定 : 若将滴定与电导测定相结合，则可利用滴定过程中系统电导的变化转折指示滴定 终点。电 极 的 种 类 （ 三 大 类 ） ： 见 课阳极和阴极 : 阳极总是发生氧化反应；阴极总是发生还原反应。 正极和负极 : 电位高的
9、为正极，电位低的为负极。 氧化反应：物质发生化学反应时失去电子的反应 还原反应：物质发生化学反应时得到电子的反应 盐桥：连接一电池中的两种溶液，以消除溶液接界处的电势差。 能斯特方程式： 见课本 P243电极反应的能斯特方程式 : p254 电池电动势的温度系数 : p245标准氢电极 : 将镀有一层海绵状铂黑的铂片， 浸入到 H浓度为 1.0mol/L 的酸溶液中， 在 298.15K 时不断通入压力为 100kPa 的纯氢气，使铂黑吸附 H2 气至饱和，这是铂片 就好像是用氢制成的电极一样。 把镀有铂黑的铂片浸入 a（H+）=1 的溶液中，并以标准 压力的干燥氢气不断冲击到铂电极上，就构成
10、了标准氢电极还原电位法 :电位滴定 : 建立一个电池，其中有一个电极对所分析的离子是可逆的，根据电动势的突变 来指示滴定终点，即根据电动势的突变时对应的加入滴定液的体积便可以确定被分析离子 的浓度。电离度 : 已电离的电解质浓度比电解质的原始浓度。第七章 化学动力学基本原理 基元反应：由反应物微观粒子（分子、原子、离子）直接作用（一步生成）新产物的反应。 复合反应：由若干个基元反应构成的总反应。反应级数： cA、cB、 cC 分别为反应系统中反应物的浓度。 a、b、c 是基元反应中反应物的 分子数，也是相应物质浓度的幂指数，称为这些反应组分的分级数，反应的总级数 n 为各 分级数的代数和 n=
11、 a+b + c 总级数可简称级数，其大小表示反应物浓度对反应速率的影响程度。反应分子数：基元反应中反应物的粒子（分子、原子、离子等）数目称为基元反应的反应 分子数。 对于基元反应，直接作用所必需的反应物微观粒子数，称为“反应分子数” 质量作用定律：基元反应的反应速率与基元反应中各反应物浓度的幂乘积成正比，其中各 反应物浓度的幂指数为该反应物在基元反应方程式中的系数。转化率：离解度：半衰期：指 c = c0 / 2 时的反应时间 t. 反应物浓度有 C到 C/2 所需要的反应时间即为半 衰期。阿累尼乌斯经验公式： p349-350活化能：由非活化分子转变为活化分子所需要的最低能量。 活化分子的
12、平均能量与所有分 子平均能量之差即为活化能表观活化能：第八章 复合反应动力学 对峙反应（可逆反应） ：体系复原（逆过程）时在环境中没有功的损失。 连串反应：如果一反应要经几个连续的基元反应方能到达最后产物，而前一基元反应的产 物为后一基元反应的反应物，这种类型的反应为连串反应。 催化剂及其作用：一种或几种物质加入某化学反应系统中，可显著改变反应速率而本身数 量、化学性质不变。 载体：用于负载催化剂的惰性物质（如硅胶、活性炭、浮石、石棉纤维等） ，能起到机械作 用、增加分散度、提高活性的作用，同时还能使催化反应连续操作和循环使用（如固定化 酶）。固定化酶：不溶于水的酶，是用物理的或化学的方法使酶
13、与水不溶性大分子载体结合 或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。复合反应的近似处理方法（稳定态处理） ：第九章表面现象Am A/ m或AV A/V可逆使表面积增加 dA 所需要对体系作的功称为表面功。单底物的酶催化反应的反应历程比表面：用来表示物质分散的程度。表面功： 温度、 压力和组成恒定时， 表面能：保持温度、压力和组成不变，每增加单位表面积时，吉布斯自由能的增加值称为表示，单位为 J· m-2。表面吉布斯自由能，或简称（比）表面自由能或表面能，用符号表面张力在两相 （ 特别是气 - 液 ） 界面上，处处存在着一种张力（表面紧缩力） ，它垂直作用 于表面上的任意单位长
14、度的切线上，称为表面张力，用 表示，单位是 N· m-1 。附加压力：由于表面能的作用，任何液面都有尽量紧缩而减小表面积的趋势，如果液面是 弯曲的，则这种紧缩趋势会对液面产生附加压力。拉普拉斯公式： 毛细管现象及其实际应用：由于表面张力的缘故，将玻璃毛细管插入水中，水会沿毛细管 上升。天旱时农民的锄地保湿：切断地表的毛细管，防止水分沿毛细管上升挥发。表面活性物质（表面活性剂） ：能使水的表面张力明显降低的溶质。 胶束：表面活性剂是两亲分子，具有亲水的极性基和憎水（即亲油）的非极性基。溶解在 水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向里、亲水基向外。 这种多分子聚
15、集体称为胶束。表面活性剂的重要作用（五点） ： 1、润湿作用 2 、增融作用 3 、乳化作用 4 、起泡 作用 5 、去污作用第十章 胶体化学分散系统：一种或几种物质（作为分散相）分散在另一种物质（作为分散介质）中所形成 的系统。胶体分散系统： a（分散粒半径） =1100nm的分散系统 溶胶：难溶于水的物质高度分散在水中所形成的胶体分散系统。 胶体化学：研究胶体分散系统和粗分散系统的性质 超显微镜：电动现象：外电场作用下，分散相与分散介质发生相对位移。 电泳：外电场作用下，分散相粒子移向异电电极。布朗运动：胶粒在分散介质中总是进行着无规则的永不停息的热运动。 扩散：是指溶胶粒子从高浓度区向低
16、浓度区定向迁移现象。分散双电层：紧密层（吸附层）包括被固相吸附了的离子和部分反离子（不能流动 层，厚度为 ）；分散层（扩散层）反离子层（可流动层，厚度为d - ）。电位 : 紧密层与分散层之间的滑动面的电位（电动电势）。胶团结构 : 胶核构成胶粒的最基本的物质的分子（原子）的聚集体；胶粒胶核 +紧密层胶团胶粒 +分散层（整个胶团呈电中性）溶胶的制备（是正溶胶？或负溶胶？） 溶胶的制备方法有分散法和凝聚法两大类。分散法是使物 质的大颗粒变为大小如同胶体颗粒，可以通过机械研磨、超声波、溶剂的胶溶作用来实现。凝聚法就 是使分子或离子态存在的物质聚合成胶体粒子， 可以通过化学反应的方法， 使之在溶液中
17、生成胶粒大 小的不溶物；变换介质，改变条件使原来溶解的物质变为不溶；或者使物质的蒸汽凝结成胶体颗粒 溶胶的稳定性（三因素） : 动力学稳定性布朗运动，扩散作用，使胶粒均匀分布不下 沉。胶粒带电的稳定作用 电位的存在， 使胶粒带电， 双电层之间存在电性斥力 （将 阻止两个相邻胶粒的聚结） 。溶剂化的稳定作用双电层中的反离子都是水化离子，形 成水化层，水化层有定向排列结构，有弹性力，可防止胶粒相互间的碰撞挤压而引起的聚 沉。上述中，后两点尤为重要。聚沉 :当颗粒聚集到一定程度，溶胶便可以失去表现上的均匀性，此时就要沉降下来，这称 为聚沉。聚沉值：使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。 聚沉能力：是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小的 电解质，其聚沉能力越强。大分子化合物： : a=1100nm，分子量 >104 的化合物溶液或高聚物。 敏化作用：加入少量的大分子化合物明显地降低溶胶的稳定性，发生聚沉。絮凝过程：大分子化合物直接导致溶胶聚集而沉降。