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第一章 化学反应基本规律 1

第一节 几个基本概念 1

一 系统和环境 1

二 相 2

第二节 化学反应中的质量守恒和能量守恒 2

一 化学反应质量守恒定律 2

二 热力学第一定律 3

三 化学反应的反应热 6

四 化学反应反应热的计算 8

第三节 化学反应进行的方向 11

一 化学反应的自发性 11

二 吉布斯函数变化与化学反应进行的方向 13

第四节 化学反应进行的程度——化学平衡 17

一 化学平衡 18

二 化学平衡的移动 23

第五节 化学反应速率 27

一 化学反应速率的表示方法 27

二 反应速率理论和活化能 28

三 影响化学反应速率的因素 30

第六节 链化学反应与光化学反应 37

一 链反应 37

二 光化学反应 38

科苑导读：飞秒化学——欣赏化学变化“慢动作”的镜头 36

网络导航：“网络导航”开航前的话 39

从网上查出所需化学数据 40

思考题与习题 41

第一节 溶液的通性 44

一 分散系的基本概念 44

二 溶液浓度的表示方法 45

三 稀溶液的通性 46

第二节 弱电解质溶液中的解离平衡 51

一 一元弱电解质溶液中的解离平衡 51

二 多元弱电解质的解离平衡 52

三 同离子效应 54

四 缓冲溶液 56

第三节 难溶电解质的溶解平衡 58

一 溶度积 59

二 溶度积规则 61

第四节 配位平衡 64

一 配位化合物的概念 65

二 配位平衡 67

三 配离子的稳定常数 67

四 配位平衡的移动 68

五 配位化合物的应用 71

第五节 胶体 72

一 胶体的特性 72

二 胶体的稳定性和聚沉 73

三 胶体的保护 74

科苑导读：智商与酸度——IQ值与pH值 52

网络导航：专业化学网站 74

思考题与习题 75

第三章 氧化还原反应 电化学 79

第一节 氧化还原反应 79

一 氧化与还原 79

二 氧化数 80

第二节 原电池和电极电势 81

一 原电池 81

二 电极电势 82

三 影响电极电势的因素 85

四 原电池电动势与吉布斯函数变的关系 87

五 电极电势的应用 88

第三节 电解 92

一 电解池 92

二 分解电压 93

三 电解的产物 94

第四节 金属的腐蚀与防护 95

一 化学腐蚀 96

二 电化学腐蚀 96

三 金属腐蚀的防护 98

科苑导读：微型化学开关——朝着分子计算机迈出一大步 91

科苑导读：龄齿——发生在牙齿上的电化学腐蚀 98

网络导航：认识燃料电池 102

思考题与习题 103

第四章 物质结构基础 106

第一节 原子结构与周期系 106

一 核外电子运动的特殊性 106

二 原子轨道和电子云 108

三 核外电子分布与周期系 115

四 元素性质的周期性 121

第二节 化学键 126

一 离子键 126

二 共价键 128

第三节 分子间力和氢键 136

一 分子的极性和电偶极矩 137

二 分子间力 138

三 氢键 140

四 分子间力和氢键对物质性质的影响 140

第四节 晶体结构 141

一 晶体与非晶体 141

二 晶体的基本类型 142

三 液晶 145

四 晶体的缺陷 147

五 非化学计量化合物 147

六 半日质的晶体类型 148

科苑导读：看看g轨道的角度分布图 115

科苑导读：反物质——宇宙中还有一个“反地球”吗 120

科苑导读：周期表中还会有第八、九周期吗 125

科苑导读：物质的第四、五态 146

网络导航：周期表探趣 149

思考题与习题 150

第五章 金属材料 153

第一节 金属元素概述 153

一 金属的分类 153

二 金属元素的化学性质 154

三 过渡金属元素 160

第二节 几种重要的金属元素及其重要化合物 162

一 钛及其重要化合物 162

二 铬及其重要化合物 163

三 锰及其重要化合物 165

四 稀土元素 165

第三节 合金材料 168

一 合金的结构和类型 169

二 合金材料 169

第四节 金属材料的化学与电化学加工 172

一 化学镀 172

二 电铸 173

三 化学蚀刻 174

四 化学势光与电解抛光 175

五 电解加工 176

科苑导读：金属中的魔术师 171

网络导航：了解金属材料 177

思考题与习题 177

第六章 无机非金属材料 180

第一节 非金属元素概述 180

一 周期系中的非金属元素 180

二 非金属元素单质的物理性质 180

三 非金属元素单质的化学性质 181

第二节 非金属元素的重要化合物 183

一 卤化物 183

二 氧化物 183

三 含氧酸及其盐 189

第三节 耐火、保温与陶瓷材料 196

一 耐火、保温材料 196

二 陶瓷材料 198

第四节 新型无机非金属材料 202

一 半导体材料 202

二 超导材料 206

三 激光材料 208

四 光导材料 211

科苑导读：氮也有极活泼的单质——“盐粒”炸弹 193

科苑导读：纳米科技 200

网络导航：进入材料科学大世界 213

思考题与习题 214

第七章 有机高分子化合物及高分子材料 217

第一节 高分子化合物的基本概念 217

一 高分子化合物 217

二 高分子化合物的制备 220

三 高聚物的性能 223

第二节 有机高分子材料 225

一 塑料 225

二 合成橡胶 229

三 合成纤维 231

四 功能高分子 233

五 复合材料 234

六 高分子材料的老化与防老化 236

科苑导读：塑料汽车、坦克 228

科苑导读：神奇的有机硅 231

科苑导读：乳酸纤维——不必拆除的缝合线 233

网络导航：通向专利的便车道 237

思考题与习题 238

第八章 工业用油 240

第一节 石油简介 240

一 石油的组成 240

二 石油的加工 241

第二节 燃料油 242

一 汽油的使用性能 242

二 柴油的使用性能 245

第三节 润滑油(脂) 247

一 润滑油的使用性能 247

二 润滑油在使用过程中的化学变化 248

三 齿轮油 249

四 润滑油添加剂 249

五 润滑脂的结构特点 251

第四节 表面活性剂 251

一 表面张力与表面活性 251

二 表面活性剂 253

三 表面活性剂的基本作用 255

科苑导读：“汞心脏”——化学振荡中存在混沌现象 252

网络导航：WTO、OPEC和我国的石油工业 257

思考题与习题 257

第九章 化学与能源 258

第一节 概述 259

一 能量的形态与能量的转换 259

二 能源的概念与分类 260

第二节 燃料能源 260

一 燃料的分类与组成 260

二 燃烧焓（热） 261

三 天然气的性质及用途 264

第三节 化学电源 265

一 原电池 265

二 蓄电池 266

三 燃料电池 269

四 特种电池 271

第四节 新能源 272

一 氢能 272

二 核能 275

三 太阳能 279

四 生物质能 281

科苑导读：可燃冰——百慕大“魔鬼三角”释疑 264

科苑导读：月球——能源开发和移民的新领地？ 278

网络导航：新能源的发展目标 281

思考题与习题 282

第十章 化学与环境保护 284

第一节 人类与环境 284

一 环境 284

二 人类与环境的关系 284

第二节 环境污染 285

一 大气污染 285

二 水污染 293

三 土壤污染 296

四 噪声污染 298

五 光污染 298

六 生物污染 299

第三节 环境污染的防治 300

一 大气污染的防治 300

二 水污染的防治 302

三 土壤污染的防治 305

第四节 废物的综合利用 306

一 烟尘的综合利用 307

二 废气的综合利用 307

三 废水的综合利用 307

四 垃圾的综合利用 308

五 废渣的综合利用 308

科苑导读：NO的过与功 290

科苑导读：绿色化学 299

网络导航：关心我们的环境 309

思考题与习题 310

第十一章 化学与生命 311

第一节 细胞 311

第二节 构成生命体的一些重要有机化合物 313

一 碳水化合物（糖类） 313

二 氨基酸、肽、蛋白质 316

三 酶 323

第三节 DNA与遗传 325

一 核酸 325

二 DNA的结构 327

三 生物体的遗传 328

第四节 人类基因组计划与基因工程 330

一 人类基因组计划 330

二 基因工程 331

科苑导读：让血库里的血全是O型！ 316

科苑导读：蛋白质折叠与“疯牛病” 322

科苑导读：艾兹病的元凶——HIV病毒 324

科苑导读：DNA计算机 330

科苑导读：基因芯片 332

网络导航：了解生命科学的最新进展 336

思考题与习题 337

第十二章 化学与生活 338

第一节 膳食营养 338

一 蛋白质 338

二 脂肪 339

三 碳水化合物 341

四 维生素 342

五 无机盐 344

六 水 347

第二节 安全用药 348

一 药物的一般概念 348

二 常用药物举例 349

第三节 日用化学品 354

一 洗涤剂 354

二 牙膏 356

第四节 生活中的色彩 357

一 精美的照片 357

二 多彩的玻璃 359

三 瑰丽的珠宝 360

四 节日的焰火 361

科苑导读：根据个人基因“对症下药” 349

网络导航：检索科技论文 361

思考题与习题 362

参考书目 364

部分习题参考答案 365

附录 367

附录一 100.000kPa时一些物质的热力学性质 367

表1一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵 367

表2一些参考态元素的标准摩尔熵 367

附录二 一些弱电解质的解离常数 378

附录三 配离子的稳定常数 378

附录四 标准电极电势 379

附录五 一些物质的溶度积 383

附录六 本书常用符号一览表 384