材料物理化学

出版时间：2012-9  出版社：国防工业出版社  作者：吴锵，王雄　主编  页数：342  字数：507000  

前言

　　学科基础课的重要性是不言而喻的。材料学科的基础课包括（材料）物理化学、材料科学基础、材料物理基础、材料物理性能、材料力学性能、固态相变、传输原理、材料分析方法等，其中（材料）物理化学、材料科学基础、材料物理基础（简称“三基”）是材料学科基础课群中的基础，因此最为重要。如何进一步强化“三基”，提升教学效果，完成它们的教育使命，既是重要的教学任务，也关乎材料学科建设，因为在西方发达国家，课程建设与教学改革本身就是学科建设的重要组成部分。　　一、历史回顾　　为了更加清晰地了解“三基”的现状，需要简要回顾它们的“形核与长大”过程。从发展历史看，材料学科源于传统的金属材料、陶瓷材料、高分子材料专业。在加强基础、拓宽专业的教育理念下，逐步融合成为材料科学与工程一级学科。因此，材料学科的基础课自然而然地选取了它们的“公因子”，如物理化学就是这三个专业的公共基础课，而材料科学基础则脱胎于经典的金属学，以金属学的结构框架为基，进一步融合了陶瓷与高分子。至于材料物理基础，则是由于现代材料研究以物理性能为主要诉求，故作为物理性能基础的固体物理在加以改造后变为材料物理基础，以弥补材料科学基础仅关照材料力学性能的缺陷，从时间上看，“三基”的发展历程都不长，其中较为成熟的材料科学基础，也不过十几年，以清华大学潘金生于1998年出版的《材料科学基础》教材为标志；而材料物理基础约为10年。至于材料物理化学，由于其内涵相对于传统的物理化学有明显变化，会在后面专门讨论。因此，“三基”都应该算是比较“年轻”的课程，其历史远不能与无机化学、化工原理、理论力学、机械原理、电工学、电磁场理论、信号与系统、控制理论等发展了几十甚至上百年的工科基础课相比。　　……

内容概要

　　《材料物理化学》为普通高等院校“十二五”规划教材。
　　第1章介绍材料研究对象，第2、3章介绍热力学的3个基本定律，第4章～第6章介绍了相与组分对系统化学势、相平衡和化学平衡的影响，第7章～第10章分别介绍电化学、动力学、表面与胶体化学。
　　书中包括大量供学生思考的问题，安排了一定量的计算题。
　　《材料物理化学》可以作为高等院校材料科学与工程专业“材料物理化学”、“物理化学”、“材料热力学”的教材或教学参考书。

书籍目录

第1章 物质的状态与表征
　1.1 气体
　1.2 固体
　1.3 液体
　1.4 凝聚态
　1.5 本章评述与重要概念
第2章 热力学第一定律
　2.1 基本概念
　2.2 热力学第一定律
　2.3 功的计算
　2.4 两个气体实验
　2.5 热容与热的计算
　2.6 热力学第一定律在转变与相变中的应用
　2.7 热化学
　2.8 本章评述与重要概念
第3章 热力学第二定律
　3.1 熵的初步概念与熵变计算
　3.2 熵的统计意义(初步)
　3.3 热力学第三定律
　3.4 亥姆霍兹函数和吉布斯函数
　3.5 热力学基本方程和麦克斯韦关系式
　3.6 熵与热力学第二定律的严格推演
　3.7 本章评述与重要概念
第4章 化学势
　4.1 单组分摩尔数可变系统
　4.2 二元系的偏摩尔量与化学势
　4.3 气体组分的化学势
　4.4 拉乌尔定律与亨利定律
　4.5 理想液态混合物
　4.6 理想稀溶液
　4.7 活度
　4.8 稀溶液的依数性
　4.9 分配定律
　4.10 本章评述与重要概念
第5章 相平衡
　5.1 一元系平衡理论
　5.2 多元系平衡理论
　5.3 一元相图
　5.4 二元相图基础
　5.5 典型的凝聚态二元相图
　5.6 相图计算简介
　5.7 相变热力学
　5.8 本章评述与重要概念
第6章 化学平衡
　6.1 反应进度
　6.2 化学平衡条件
　6.3 化学反应的平衡常数与等温方程式
　6.4 多相化学反应平衡
　6.5 化学反应的吉布斯函数变化
　6.6 温度、压力和惰性气体对化学平衡的影响
　6.7 △rg m-t图
　6.8 本章评述与重要概念
第7章 电化学
　7.1 电化学的基本概念
　7.2 电解质溶液的导电
　7.3 电解质溶液理论简介
　7.4 可逆电池与可逆电极
　7.5 可逆电池热力学
　7.6 电极电势和电池电动势
　7.7 电动势测定的应用
　7.8 电极的种类
　7.9 极化现象与电解过程的电极反应
　7.10 金属的电化学腐蚀与防腐
　7.11 化学电源
　7.12 本章评述与重要概念
第8章 化学动力学
　8.1 化学反应的速率及速率方程
　8.2 反应速率方程的积分形式
　8.3 反应级数的测定
　8.4 温度对反应速率的影响
　8.5 催化剂与催化原理
　8.6 固相反应动力学
　8.7 本章评述与重要概念
第9章 表面与界面
　9.1 表面与表面张力
　9.2 界面热力学公式
　9.3 弯曲表面的附加压力与开尔文公式
　9.4 溶液表面
　9.5 固体表面
　9.6 界面
　9.7 本章评述与重要概念
第10章 胶体化学
　10.1 胶体系统分类
　10.2 溶胶制备与净化
　10.3 溶胶的动力性质
　10.4 溶胶的光学性质
　10.5 溶胶的电学性质
　10.6 溶胶的稳定性与聚沉
　10.7 乳状液
　10.8 凝胶
　10.9 本章评述与重要概念
　附录
　符号表
　参考书目
　后记

章节摘录

版权页：   插图：   电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接触界面上所发生的化学反应以及相关现象的科学。电化学的内容相当广泛，已形成独立的学科，涉及化工、冶金、机械、材料、生化等诸多学科和领域。本章主要分电解质溶液、可逆电池电动势、电解与极化三个部分，并简单介绍金属的电化学腐蚀和防护。 7.1 电化学的基本概念 7.1.1 原电池与电解池 电化学主要研究电能与化学能之间的相互转化规律。电化学研究必须通过适当的电化学装置。将化学能转化为电能的装置称为原电池（Primary Cell），将电能转化为化学能的装置称为电解 （Electrolytic Cell）。 图7—1（a）为丹尼尔电池，是一种简单的原电池。它包括两个半电池，分别由Zn棒插入ZnSO4溶液以及Cu棒插入CuSO4溶液中组成，并与外电路组成一个回路。图7—1（b）为电解池的示意图，由两个电极、电解质溶液以及外电路中的工作电源构成。在外电路中，电流的传导由金属导线中的自由电子完成。这类靠自由电子的定向运动传导电流的导体称为电子导体，如金属、石墨及某些金属的化合物等。在导电过程中，电子导体自身不会发生化学变化。温度升高，金属的电阻增大，导电能力降低。而在电解质溶液中，电流的传导依靠正、负离子反向迁移来实现，这类导体称为离子导体，如电解质溶液或熔融的电解质等。温度升高时，由于溶液的黏度降低和水溶液中离子的水化作用减弱等原因，离子运动速度加快，其导电能力反而增强。 我们把相互接触的两个导体构成的系统称为电极，其中一个是电子导体，另一个是离子导体，在它们的相界面上可以有电荷转移。 不论是原电池亦或是电解池，电势较高的电极称为正极（Positive Electrode），电势较低的电极称为负极（Negativc Electrodc）。在化学能与电能的相互转化中，在电极界面上会发生氧化还原反应，发生氧化反应的电极称为阳极（Anode），而发生还原反应的电极称为阴极（Cathode）。 在丹尼尔电池中，由于金属锌比铜活泼，更易失去电子而发生氧化反应 Zn（S）→Zn2+（aq）+2e— 昕以Zn电极为阳极。产物Zn2+扩散到溶液中，留在Zn（s）电极上的电子沿着外电路流向Cu（s）电极。溶液中的Cu2+在铜电极表面与电子结合还原为Cu（s） Cu2+（aq）+2e—→Cu（s）。

编辑推荐

《普通高等教育教材料科学与工程"十二五"规划教材:材料物理化学》可以作为高等院校材料科学与工程专业“材料物理化学”、“物理化学”、“材料热力学”的教材或教学参考书。

用户评论 (总计1条)

•   书买到时都有破损了，而且很严重！