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第一章 从甲烷开始 1

1. 最原始的有机化合物 1

2. 甲烷的存在说明了什么 2

3. 甲烷的结构和分子 4

4. 甲烷的化学性质 6

余话：从甲烷想到的 8

第二章 氧和氮 10

1. 地球表面的大气 10

2. 氧作为单质存在的形式 13

3. 无机界和有机界的氧化物 15

4. 为什么氮是惰性的 16

5. 有生命的有机含氮化合物 17

6. 自然界中氮的循环与生命起源 20

余话：科学实验有赖于科学思维 22

第三章 水 24

1. 水--简单的分子，复杂的形态 24

2. 水的化学 26

3. 水与我们的生活 27

4. 无机界和有机界的水 29

5. 水与光合作用 31

余话：从水的化学引出的话题 32

第四章 碳和碳氢化合物 35

1. 单质碳的几种同素异形体 36

2. 碳原子与碳原子成键 39

3. 化学反应的能量观和速率观 44

4. 有机化学反应历程 46

余话：追求真理 48

第五章：小分子·大分子·高分子 51

1. 化学演化 52

2. 人工合成 52

3. 高分子化合物的结构与性能 55

4. 生物高分子 58

余话：分子的无序性与有序性 64

第六章 化学开发新材料 66

1. 怎样想到合成耐热高分子材料 67

2. 怎样赋予高分子化合物以各种性能 68

3. 为什么物件可被粘合 71

4. 前景诱人的材料化学 72

余话：学科间的相互渗透 73

第七章 化学与疾病治疗 75

1. 药物是一种特殊的化学品 75

2. 怎样发现新药和寻找新药 76

3. 生命科学中的化学分子设计 78

4. 有机合成方法学 80

余话：化学剂治病 84

第八章 研究和学习化学的新工具--计算机 86

1. 什么是人工智能 86

2. 专家系统和有机合成路线设计 88

3. 计算机辅助设计 90

第九章 化学的发展离不开物理 94

1. 化学是基础科学还是中心科学 94

2. 物理对化学发展的促进作用 95

3. 物理给化学以理论和技术 97

4. 物理和化学携手 99

余话：物理教学和化学教学 102

第十章 化学和生命科学(有机部分) 104

1. 生命科学的研究对象 104

2. 生物化学 105

3. 生物有机化学 106

4. 酶的本质与作用 107

5. 仿酶模型的设想 109

6. 酶的固定化技术 110

余话：生命科学的启示 111

第十一章 化学和生命科学(无机部分) 113

1. 生命必需的元素 113

2. 非金属元素的生物功能 113

3. 生物配体 114

4. 金属酶和金属蛋白质 115

5. 有毒金属元素 118

余话：绿色化学与环境化学 120

第十二章 金属有机化合物和元素有机化合物 122

1. 元素有机化学 122

2. 金属有机化合物的特点 124

3. 金属有机化合物的反应 128

4. 金属有机化合物作为催化剂和材料 130

余话：农业工厂化遐想 133

第十三章 化学是监控物质世界的眼睛 135

1. 为什么要监控物质世界 135

2. 环境质量问题 136

3. 环境质量评价 140

4. 药物的化学分析 141

5. 其他工业产品的化学分析 142

6. 健康状况的监测 143

第十四章 化学在发达国家引起恐慌 145

1. 毒物和非毒物 146

2. 战争毒剂和毒气战 148

3. 用作农药的元素有机化合物 149

4. 农药向何处去 150

5. 如何减少和避免环境污染 151

6. 可持续发展的经济问题 152

第十五章 能源化学 155

1. 化学电源 155

2. 燃料电池 158

3. 光化能量的转换 159

4. 大气中的光化现象 161

5. 强化的燃料 163

余话：光和热 163

第十六章 考古化学与防伪化学 165

1. 出土文物 165

2. 出土文物的鉴定 166

3. 陶器的仿古化学 168

4. 防伪与伪装 168

5. 放射性同位素的半衰期与元素周期律的发现 170

6. 放射性元素的功与过 174

第十七章 宇宙的组成是可知的吗 176

1. 从化学角度上研究天体 176

2. 恒星的核反应 177

3. 天然元素中的放射性元素 178

4. 地球上的元素分布 179

5. 化学的生命观与生态论 180

6. 恐龙的消失与恐龙蛋化石 182

参考文献 183