本書是化學“101計劃”核心教材，旨在總結過去100多年物理化學的突破性進展，兼顧經典理論與新的學科發(fā)展，力爭系統(tǒng)、定量、與實驗緊密結合。全書分上、中、下三篇，共18章。上篇（第一至六章）為基本理論，旨在建立超多分子系統(tǒng)理論框架。第一章從分析相互作用標度入手，引入能量，并介紹原子、分子的能量量子化。第二章探索量子統(tǒng)計熱力學基本思路，定義熵與溫度，完成超多分子系統(tǒng)理論三個基石性概念的引入。第三章建立正交量子自由度的統(tǒng)計熱力學方法，基于不同類型自由度的能級結構構建基態(tài)能、熱能和熵計算方法。第四章分析宏觀熱現象