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本教材共7章:物质结构基础;化学反应的基本原理;溶液;电化学原理及应用;化学与材料;化学与能源;化学与环境保护;附录。
第1章 物质结构基础 /1
1.1 原子结构 /2
1.1.1 氢原子结构 /2
1.1.2 多电子原子结构 /7
1.1.3 元素周期律 /9
1.2 化学键与分子结构 /15
1.2.1 共价键的价键理论 /15
1.2.2 配合物的价键理论 /21
1.2.3 价层电子对互斥理论 /25
1.2.4 分子轨道理论 /29
1.2.5 离子键 /31
1.2.6 金属键 /33
1.3 分子间力与氢键 /35
1.3.1 分子的电偶极矩和
极化率 /35
1.3.2 分子间力 /37
1.3.3 氢 键 /39
1.4 晶体结构和晶体缺陷 /40
1.4.1 晶体结构 /41
1.4.2 晶体缺陷 /47
思考题 /50
习 题 /51
第2章 化学反应的基本原理 /55
2.1 化学反应中的能量关系 /55
2.1.1 几个基本概念 /55
2.1.2 焓变与反应热 /57
2.2 化学反应的方向 /64
2.2.1 自发过程的方向性 /64
2.2.2 熵 /64
2.2.3 吉布斯函数 /66
2.2.4 非标准状态下的吉布斯
函数变 /69
2.3 化学反应的程度———化学
平衡 /73
2.3.1 标准平衡常数 /73
2.3.2 温度对标准平衡常数的
影响 /74
2.3.3 标准平衡常数与反应进
行的程度 /75
2.4 化学反应速率 /76
2.4.1 化学反应速率的表示
方法 /77
2.4.2 化学反应速率的测定 /77
2.4.3 反应速率理论与活化能 /78
2.4.4 反应速率与浓度的关系 /81
2.4.5 反应速率与温度的关系———阿
仑尼乌斯公式 /83
2.4.6 催化剂对反应速率的
影响 /84
思考题 /88
习 题 /89
第3章 溶 液 /95
3.1 溶液的通性 /95
3.1.1 溶液的蒸气压下降 /95
3.1.2 溶液的沸点上升与凝固点
下降 /96
3.1.3 溶液的渗透压 /98
3.2 单相离子反应 /100
3.2.1 弱电解质的解离 /100
3.2.2 同离子效应与缓冲溶液 /102
3.2.3 配离子的反应 /106
3.3 多相离子反应 /111
3.3.1 溶度积 /111
3.3.2 溶度积规则及其应用 /113
思考题 /115
习 题 /116
第4章 电化学原理及应用 /119
4.1 氧化还原反应及氧化数 /119
4.2 原电池与电极电势 /120
4.2.1 原电池 /121
4.2.2 电极电势 /122
4.2.3 原电池的电动势与吉布斯函数
变的关系 /125
4.2.4 非标准状态下的电极电势———
能斯特方程 /126
4.3 电极电势的应用 /128
4.3.1 判断氧化剂和还原剂的相对
强弱 /128
4.3.2 判断氧化还原反应进行的
方向 /129
4.3.3 估算氧化还原反应进行的
程度 /131
4.4 电解及其应用 /134
4.4.1 电解的基本原理 /134
4.4.2 分解电压 /134
4.4.3 超电压 /136
4.4.4 电解产物的判断 /137
4.4.5 电解原理在工程实际中的
应用 /139
4.5 金属的电化学腐蚀及其防护 /142
4.5.1 金属的电化学腐蚀 /143
4.5.2 影响金属的电化学腐蚀的
因素 /145
4.5.3 金属腐蚀的防护 /146
思考题 /150
习 题 /151
第5章 化学与材料 /157
5.1 化学与金属材料 /157
5.1.1 金属材料概论 /157
5.1.2 合 金 /159
5.1.3 稀土金属 /160
5.1.4 新型金属材料 /161
5.2 化学与无机非金属材料 /167
5.2.1 传统无机材料 /167
5.2.2 新型无机材料 /168
5.3 化学与有机高分子材料 /176
5.3.1 有机高分子化合物概论 /176
5.3.2 高分子化合物的结构和
性能 /178
5.3.3 重要的高分子材料 /181
5.4 化学复合材料 /189
5.4.1 复合材料概论 /189
5.4.2 复合材料的技术性能 /190
5.4.3 重要的复合材料 /191
习 题 /192
第6章 化学与能源 /194
6.1 能源概述 /194
6.1.1 能源的分类和能量的
转化 /194
6.1.2 人类利用能源的历史、现状及
前景展望 /196
6.1.3 中国能源现状及面临的
挑战 /197
6.2 化石燃料 /202
6.2.1 煤炭与洁净煤技术 /203
6.2.2 石油和天然气 /206
6.3 核 能 /209
6.3.1 原子核的一些基本概念 /209
6.3.2 核裂变反应和核裂变能的
利用 /210
6.3.3 核聚变反应和核聚变能的
利用 /214
6.4 化学电源 /215
6.4.1 原电池 /216
6.4.2 蓄电池 /217
6.4.3 燃料电池 /220
6.5 新型清洁能源 /221
6.5.1 太阳能 /221
6.5.2 氢 能 /222
6.5.3 生物质能 /224
习 题 /225
第7章 化学与环境保护 /227
7.1 环境与环境保护 /227
7.1.1 人类与环境 /227
7.1.2 环境污染与环境保护 /228
7.2 大气的污染与防治 /230
7.2.1 大气的结构和组成 /231
7.2.2 大气污染及危害 /232
7.2.3 大气污染的防治 /243
7.3 水体的污染与防治 /244
7.3.1 水资源及水体污染 /245
7.3.2 水质指标 /246
7.3.3 水体的主要污染物及
危害 /248
7.3.4 水体污染的治理 /251
习 题 /254
附 录 /256
附录1 酸、碱的解离常数 /256
附录2 溶度积常数 /257
附录3 配离子的稳定常数 /257
附录4 标准电极电势 /258
附录5 常见的无机物和C1、C2 有机
物的热力学性质 /260
附录6 元素周期表 /267
参考文献 /268
化学·生活·生命
生命元素与人体健康 /13
人体体温的调节 /63
自发反应的推动力 /72
生命体中的催化剂———酶 /86
催化转化器 /87
脂溶性和水溶性维生素 /100
生物体中的配合物 /109
牙齿的腐蚀和氟化 /111
心跳与心电图技术 /133
DNA 与人类基因组计划 /187
煤气和液化气 /208
放射疗法 /215
化学·前沿
超分子化学 /39
等离子体化学及其应用 /48
飞秒化学 /81
生物传感器 /149
可燃冰———未来的清洁能源 /224
绿色化学 /253
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