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