工科化学PDF电子书下载

理论篇 3

第1章 化学基础知识 3

1.1物质变化及性质 3

1.2物质的构成与组成 3

1.2.1原子、离子、分子 3

1.2.2元素 6

1.3物质的分类 6

1.3.1混合物和纯净物 6

1.3.2单质和化合物 7

1.4化学用语 8

1.4.1元素符号和离子符号 8

1.4.2化学式 9

1.4.3化合价 10

1.4.4电子式 11

1.5化学反应类型 11

1.6化学反应方程式 11

1.6.1化学反应方程式的写法 11

1.6.2化学反应方程式的配平 12

1.7化学计算 13

1.7.1有关化学式的计算 13

1.7.2有关化学反应方程式的计算 15

1.7.3有关溶液的计算 16

习题 18

第2章 物质的聚集状态 25

2.1气体 25

2.1.1理想气体的状态方程 25

2.1.2理想气体混合物 26

2.1.3实际气体的状态方程 29

2.2液体 30

2.2.1液体的蒸气压 30

2.2.2液体的沸腾 32

2.3溶液 32

2.3.1溶液浓度的表示方法 32

2.3.2溶解度 33

2.3.3非电解质稀溶液的依数性 36

2.4胶体 39

2.4.1胶体的制备与净化 40

2.4.2胶体的性质 41

2.4.3胶团的结构 42

2.4.4胶体的稳定性 43

2.5固体 43

2.5.1晶体的特征 44

2.5.2晶体的微观结构及分类 45

习题 48

第3章 化学热力学 49

3.1基本概念 49

3.1.1系统与环境 49

3.1.2状态与状态函数 49

3.1.3过程与途径 50

3.2热力学第一定律 50

3.2.1热和功 50

3.2.2热力学能 51

3.2.3热力学第一定律的数学表达式 51

3.3化学反应的反应热 51

3.3.1定容反应热Qv 52

3.3.2焓与定压反应热Qp 53

3.3.3Qv与Qp的关系 53

3.4反应热的计算 54

3.4.1化学反应进度与标准状态 54

3.4.2赫斯定律 55

3.4.3化学反应的标准摩尔焓变△rH？m（T） 56

3.4.4物质的标准摩尔生成焓△f？m（B，T） 56

3.4.5物质的标准摩尔燃烧焓△cH？m（B，T） 57

3.5化学反应的方向 58

3.5.1自发过程 58

3.5.2熵函数 59

3.5.3吉布斯函数 60

3.5.4化学反应的标准摩尔吉布斯函数变△rG？m 61

3.5.5化学反应等温方程 62

3.6化学平衡 63

3.6.1可逆反应与化学平衡 63

3.6.2化学反应的标准平衡常数 64

3.6.3化学平衡计算 65

3.6.4各因素对化学平衡的影响 66

习题 69

第4章 化学反应速率 72

4.1化学反应速率的定义 72

4.2化学反应速率的测定 73

4.3浓度对化学反应速率的影响 74

4.3.1一级反应 74

4.3.2二级反应 76

4.3.3零级反应 76

4.3.4反应级数的测定 76

4.4温度对化学反应速率的影响 79

4.4.1阿伦尼乌斯方程 79

4.4.2阿伦尼乌斯方程的应用 79

4.4.3其他形式的温度与化学反应速率关系式 80

4.5活化能和催化剂 81

4.5.1活化能 81

4.5.2催化剂 81

4.5.3加快化学反应速率的方法 84

4.5.4影响多相化学反应速率的因素 84

习题 85

第5章 水溶液反应原理 88

5.1酸碱平衡 89

5.1.1酸碱质子理论 89

5.1.2水的解离平衡和溶液的pH值 91

5.1.3弱电解质的解离平衡 92

5.1.4同离子效应与缓冲溶液 95

5.2沉淀溶解平衡 99

5.2.1溶度积 99

5.2.2溶度积规则、同离子效应与盐效应 100

5.2.3两种沉淀之间的平衡 104

5.3配位平衡 106

5.3.1配合物 106

5.3.2配位平衡常数与配位平衡的移动 109

5.3.3配合物的应用 112

习题 116

第6章 氧化还原反应与电化学 119

6.1原电池 119

6.1.1原电池的概念 119

6.1.2原电池的组成及电极反应 120

6.1.3电极类型 121

6.1.4原电池的符号 121

6.2电极电势 122

6.2.1电极电势的产生原因 122

6.2.2标准（参比）电极 123

6.2.3标准电极电势的测定 125

6.3电极电势的影响因素 126

6.3.1能斯特方程式 126

6.3.2浓度对电极电势的影响 127

6.3.3酸碱性对电极电势的影响 128

6.4电极电势的应用 129

6.4.1氧化剂和还原剂的氧化还原能力相对强弱的比较 129

6.4.2氧化还原反应方向的判断 130

6.4.3氧化还原反应进行程度的衡量 131

6.4.4元素电势图及其应用 133

6.5电化学应用 135

6.5.1化学电源 135

6.5.2金属腐蚀与防护 139

习题 142

第7章 物质结构基础 144

7.1原子结构 144

7.1.1核外电子的运动状态 144

7.1.2四个量子数 145

7.1.3原子核外电子的排布 146

7.2元素的性质与原子结构的关系 147

7.2.1元素周期律 147

7.2.2元素的原子半径 147

7.2.3元素的电离能 148

7.2.4元素的电子亲和能 149

7.2.5元素的电负性 150

7.3化学键 151

7.3.1离子键 151

7.3.2共价键 152

7.3.3金属键 155

7.4分子间作用力和氢键 158

7.4.1分子间作用力 158

7.4.2氢键 159

习题 160

第8章 危险货物基础知识 161

8.1危险货物的定义、分类及编号 161

8.1.1危险货物的定义 161

8.1.2危险货物的分类 161

8.1.3危险货物的编号 162

8.2危险货物的分类标准 163

8.2.1第1类：爆炸品 163

8.2.2第2类：气体 164

8.2.3第3类：易燃液体 164

8.2.4第4类：易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质 164

8.2.5第5类：氧化性物质和有机过氧化物 165

8.2.6第6类：毒性物质和感染性物质 166

8.2.7第7类：放射性物质 167

8.2.8第8类：腐蚀性物质 167

8.2.9第9类：杂项危险物质和物品，包括危害环境物质 167

8.3化学品的危险性分类 168

8.4危险货物运输包装和危险性标签 168

8.4.1危险货物运输包装 168

8.4.2危险性标签 170

习题 177

第9章 化学与材料 178

9.1材料的定义及分类 178

9.2化学与材料的关系 178

9.3材料的化学制备方法 178

9.3.1固相法 179

9.3.2液相法 180

9.3.3气相法 185

9.3.4等离子体法 187

9.4材料表面化学分析 187

9.4.1表面元素组成及价态分析 188

9.4.2表面键合情况分析 190

9.4.3表面形貌分析 191

9.4.4表面能的测定 193

9.4.5表面电荷的测定 193

9.5材料表面化学改性 194

9.5.1化学镀与电镀 194

9.5.2化学气相沉积 196

9.5.3等离子体表面改性 197

9.5.4表面改性剂改性 198

9.5.5接枝聚合表面改性 199

习题 200

实验篇 203

第10章 化学实验 203

10.1蒸馏和沸点测定 203

10.1.1实验目的 203

10.1.2实验原理 203

10.1.3实验仪器和药品 203

10.1.4实验步骤 204

10.1.5数据记录与处理 204

10.1.6思考题 205

10.2电解法测定阿伏伽德罗常数及摩尔气体常数 205

10.2.1实验目的 205

10.2.2实验原理 205

10.2.3实验仪器和药品 205

10.2.4实验步骤 206

10.2.5数据记录与处理 207

10.2.6思考题 208

10.3酸度计的使用——测量溶液的pH值及测定原电池电动势 208

10.3.1实验目的 208

10.3.2实验原理 208

10.3.3实验仪器和药品 209

10.3.4实验步骤 209

10.3.5数据记录与处理 209

10.3.6思考题 209

10.4水硬度的测定 210

10.4.1实验目的 210

10.4.2实验原理 210

10.4.3实验仪器和药品 210

10.4.4实验步骤 211

10.4.5数据记录与处理 211

10.4.6思考题 212

10.5银氨配离子配位数的测定 212

10.5.1实验目的 212

10.5.2实验原理 212

10.5.3实验仪器和药品 213

10.5.4实验步骤 213

10.5.5数据记录与处理 213

10.5.6思考题 214

10.6反应级数及活化能测定 214

10.6.1实验目的 214

10.6.2实验原理 214

10.6.3实验仪器和药品 215

10.6.4实验步骤 215

10.6.5数据记录与处理 216

10.6.6思考题 217

10.7常见阳离子的分离和鉴定 217

10.7.1实验目的 217

10.7.2实验原理 217

10.7.3实验仪器和药品 218

10.7.4实验步骤 218

10.7.5数据记录与处理 219

10.7.6思考题 219

10.8纳米银胶体溶液的制备 220

10.8.1实验目的 220

10.8.2实验原理 220

10.8.3实验仪器和药品 220

10.8.4实验步骤 220

10.8.5数据记录与处理 221

10.8.6思考题 221

附录A 一些物质的热力学性质 222

附录B 某些物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K） 240

附录C 弱酸、弱碱的解离常数 241

附录D 溶度积常数（298.15K） 243

附录E 某些配离子的稳定常数（298.15K） 245

附录F 标准电极电势表（298.15K） 247

附录G 不同温度下水的饱和蒸气压和密度（1atm） 252

参考文献 254