物理化学：一种分子途径

物理化学是化学这门中心学科的主要分支，是一门研究所有物质系统化学行为的原理、规律和方法的学科，涵盖了从宏观到微观所有性质的关系、规律、化学过程机理及其控制的研究。物理化学是化学及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础，在科学研究、生产实际和日常生活中有着广泛的应用。

物理化学是化学、化工、材料、能源、环境和生命科学等诸多专业的重要基础课程，历来受到广大师生的重视。因其在化学等众多学科中的特殊地位，其教学在创新型人才培养中具有举足轻重的作用。

近年来，我国高等教育取得了较大的发展，但也面临巨大的挑战和机遇。为深入学习贯彻党的二十大精神，加快构建高质量基础学科人才培养体系，教育部于2023年4月启动了基础学科系列“101计划”，旨在加强基础学科核心课程、核心教材、核心实践项目、核心师资团队建设，以基础要素“小切口”带动解决人才培养“大问题”，着力实现高等教育改革“强突破”，提升基础学科人才培养质量。化学“101计划”的总体目标为：集中全国化学领域优势力量，聚焦化学拔尖人才培养，从教学内容和教学方式两方面系统性建设完整的化学核心课程体系和教材体系，同时通过教学研究、教学示范、教学观察、教学研讨等方式促进课堂教学提升，探索化学拔尖人才培养的新理念、新内容、新方法，用两年时间建设一批化学领域的名课、名师、名教材，引领带动全国高校化学人才培养质量的整体提升。

化学“101计划”课程体系和教材体系的改革对物理化学课程教学提出了更高的要求，而借鉴和吸收国外物理化学教学的优秀成果则不失为一条建设适用于化学拔尖人才培养的物理化学课程和教材的有益途径。

由美国加州大学 Davis分校Donald A. McQuarrie和杜克大学John D. Simon两位教授编写的Physical Chemistry-A Molecular Approach是一本很有特点的物理化学英文教材，在国内外均有重要的影响，不少教师将该教材作为物理化学课程的指定教材或参考书。两位教授在编写该书时的指导思想是：(1) 从宏观到微观是物理化学历史发展的真实面貌，但现代物理化学研究更多地聚焦于分子层面，以求对化学反应本质有更深入的理解；(2) 过去几十年物理化学的研究进展已经改变了物理化学的焦点(重点)，应该适当地反映在物理化学课程和教材中；(3) 必要的数学知识是物理化学课程中不可或缺的，恰当适时的数学复习将有助于学生对物理化学课程的学习。

该书的主要特色有： (1) 强调了通向物理化学的分子途径(molecular approach)。与其他大多数物理化学教材不同，本书先从微观入手，中间以统计为桥梁，最后过渡到宏观，用分子的观点来理解和解释化学现象和反应的本质。先讨论量子力学原理，在中间则辅以统计过渡，然后就可以在接下来的热力学和动力学中广泛地使用这些思想。例如，在介绍第19章热力学第一定律之前，先介绍了玻兹曼因子和配分函数(第17章)以及配分函数和理想气体(第18章)；克劳修斯不等式的引出没有用到卡诺定理；这样便于对热力学三大定律和许多热力学公式给出相应的分子解释。 (2) 结合过去几十年物理化学的研究进展，作者在教材中引入或强化了计算量子化学(第11章)、 群论(第12章)、核磁共振谱学(第14章)以及激光、激光光谱和光化学(第15章)、气相反应动态学(第30 章)这几章内容，以便与目前人们主要从事的物理化学研究相呼应。 (3) 书中穿插安排了10个数学章节(MathChapter)，这些数学章节被安排在需要该部分数学知识的章节之前，便于学生提前复习下章中所需的数学知识。 (4) 各章中每一节的标题都用一句话来概括或突出该节内容的核心要义，便于读者抓住重点。(5) 强调了计算机和软件的使用。在各章习题中，设置了一些鼓励学生使用计算机和一些软件求解高阶代数方程、绘图、实验数据拟合等的习题。 (6) 整本教材文字叙述比较详细，各章均设置了较多的例题和习题。另外，各章首页有相关著名科学家的介绍，并配有照片。

2023年9月初，受化学“101计划”物理化学课程负责人浙江大学彭笑刚教授的委托，由南京大学侯文华教授来负责《Physical Chemistry-A Molecular Approach》一书的翻译，并将该书的中译版作为化学“101计划”物理化学课程的推荐教材之一。同年11月底，在浙江大学紫金港校区举行的化学“101计划”物理化学课程建设工坊上，南京大学侯文华教授汇报了该书翻译工作的具体安排和进展，得到了彭笑刚教授和与会教师的肯定，期望该书的中译本早日出版，并相信一定能够对我国高等学校物理化学的教学起到积极的促进作用。

全书翻译由南京大学的侯文华、李伟、吴强、彭路明和黎书华5位教授共同完成。其中，第1, 17, 18, 21, 22, 23, 27, 28, 29, 30章以及原书序言、前后内封页和参考答案等由侯文华教授完成，第2~13章由李伟教授、黎书华教授和侯文华教授完成，第14, 15, 16和31章由彭路明教授和侯文华教授完成，第19, 20, 24, 25和26章由吴强教授和侯文华教授完成。

高等教育出版社的陈琪琳编审、李颖副编审为本书的翻译和出版给予了大力支持！浙江大学的彭笑刚教授对全书译稿进行了认真的审阅，并提出了很多宝贵的修改建议。在此一并感谢！译者之一李伟教授感谢张祎宁、李道敬、孙文龙、林俊、谭程栩、饶守佟、王雪蓉、胡加褀、叶紫、滕野、孙俊辉等同学给予的帮助！译者之一彭路明教授感谢吴家琪、王艺淳和李振宇三位同学给予的帮助！

由于水平有限，译稿中肯定存在许多不妥乃至错误之处，敬请各位同仁和广大读者批评指正，并将具体意见反馈给我们。不胜感谢！