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第1章 绪论 1

1.1 化学的研究对象及其发展简史 2

1.1.1 化学的研究对象 2

1.1.2 化学的发展简史 2

1.2 化学的学科分支及其在社会发展中的作用 3

1.3 物理量的表示方法 5

第2章 化学反应的基本规律 8

2.1 气体 9

2.1.1 理想气体状态方程 10

2.1.2 混合物组成的表示方法 10

2.1.3 气体分压定律 10

2.2 化学反应中的能量变化 12

2.2.1 基本概念 12

2.2.2 热力学第一定律 13

2.2.3 化学反应热和焓变 14

2.2.4 热化学方程式 14

2.2.5 反应热的计算 15

2.3 化学反应的方向 17

2.3.1 自发过程 17

2.3.2 焓变与反应的自发性 17

2.3.3 熵变与反应的自发性 18

2.3.4 吉布斯函数变与反应的自发性 19

2.4 化学反应的限度 21

2.4.1 化学平衡和标准平衡常数 21

2.4.2 标准平衡常数和标准摩尔吉布斯函数的关系 23

2.4.3 化学平衡的移动 25

2.5 化学反应速率 27

2.5.1 化学反应速率概述 27

2.5.2 浓度对化学反应速率的影响 28

2.5.3 温度对化学反应速率的影响 30

2.5.4 反应速率理论简介 31

2.5.5 催化剂对化学反应速率的影响 32

本章小结 34

习题与思考题 35

第3章 溶液中的化学平衡 39

3.1 水的性质和稀溶液的依数性 41

3.1.1 水的性质和应用 41

3.1.2 溶液的蒸气压下降 42

3.1.3 溶液的沸点升高和凝固点下降 43

3.1.4 溶液的渗透压 44

3.2 酸碱理论 46

3.2.1 酸碱电离理论 46

3.2.2 酸碱质子理论 46

3.2.3 酸碱电子理论 46

3.3 弱电解质的解离平衡 47

3.3.1 水的解离平衡和溶液的酸碱性 47

3.3.2 弱酸（弱碱）的解离平衡 48

3.3.3 同离子效应和缓冲溶液 50

3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡 53

3.4.1 沉淀溶解平衡与溶度积 53

3.4.2 分步沉淀 55

3.4.3 沉淀的溶解和转化 56

3.5 配位化合物和配离子的解离平衡 58

3.5.1 配位化合物的组成和命名 59

3.5.2 配位平衡 61

3.5.3 配位化合物的应用 63

本章小结 64

习题与思考题 66

第4章 氧化还原反应与电化学 71

4.1 原电池 72

4.2 原电池电动势 75

4.3 电极电势的应用 80

4.4 电解的基本原理及应用 82

4.5 金属腐蚀与防护 85

4.5.1 金属的化学腐蚀 86

4.5.2 金属的电化学腐蚀 87

4.5.3 金属的防护 89

4.6 化学电源 91

本章小结 96

习题与思考题 97

第5章 物质结构基础 100

5.1 原子结构 102

5.1.1 电子的运动特征 102

5.1.2 核外电子的运动状态 104

5.1.3 原子核外电子的排布 107

5.1.4 原子电子层结构与元素周期表 113

5.1.5 元素的周期性 114

5.2 分子结构 117

5.2.1 键参数 118

5.2.2 离子键 119

5.2.3 共价键 120

5.2.4 分子的极性、分子间力 126

5.3 晶体结构 131

5.3.1 离子晶体 131

5.3.2 原子晶体 131

5.3.3 分子晶体 132

5.3.4 金属晶体 132

5.3.5 混合型晶体 133

本章小结 133

习题与思考题 134

第6章 材料与化学 139

6.1 金属材料 141

6.1.1 金属材料概述 141

6.1.2 金属单质 141

6.1.3 金属合金 141

6.2 无机非金属材料 146

6.2.1 无机非金属材料概述 146

6.2.2 传统无机非金属材料 146

6.2.3 新型无机非金属材料 149

6.2.4 功能转换材料 152

6.3 高分子材料 154

6.3.1 高分子化合物概述 154

6.3.2 传统高分子材料 156

6.3.3 功能高分子材料 158

6.3.4 高分子智能材料 160

6.4 复合材料 161

6.4.1 基体材料和增强材料 161

6.4.2 聚合物基复合材料 162

6.4.3 金属基复合材料 163

6.4.4 陶瓷基复合材料 163

6.5 纳米材料 164

6.5.1 纳米材料的概念 164

6.5.2 纳米材料的特性 164

6.5.3 纳米材料的应用 166

6.6 新材料的现状与展望 168

6.6.1 新型薄膜材料 168

6.6.2 液晶材料 168

6.6.3 材料制备的新方法 169

本章小结 171

习题与思考题 171

第7章 化学与能源 173

7.1 能源与社会进步 174

7.1.1 能源与经济发展 174

7.1.2 能源的分类 175

7.2 常规能源 177

7.2.1 煤炭及其综合利用 177

7.2.2 石油 179

7.2.3 天然气 181

7.3 新型能源 181

7.3.1 核能 181

7.3.2 太阳能 184

7.3.3 生物质能 185

7.3.4 绿色电池 186

7.3.5 氢能 187

7.3.6 风能 188

7.3.7 地热能 189

7.3.8 海洋能 191

7.3.9 未来的几种新能源 192

本章小结 193

习题与思考题 194

第8章 化学与环境 195

8.1 环境和环境问题 196

8.1.1 环境与环境系统 196

8.1.2 环境问题 197

8.2 水污染及其防治 198

8.2.1 水污染 199

8.2.2 水污染的防治 201

8.3 大气污染及其防治 202

8.3.1 大气污染 202

8.3.2 大气污染的防治 206

8.4 土壤的污染及其防治 208

8.4.1 土壤的组成和结构 208

8.4.2 土壤污染 210

8.4.3 土壤污染的防治 211

8.5 环境保护与可持续发展 211

本章小结 214

习题与思考题 214

第9章 化学与生命 215

9.1 蛋白质与酶 216

9.1.1 蛋白质的基本结构单元——氨基酸 216

9.1.2 多肽 218

9.1.3 蛋白质 218

9.1.4 酶 220

9.2 核酸 221

9.2.1 核酸的基本组成单位——核苷酸 221

9.2.2 DNA的双螺旋结构 222

9.2.3 RNA 223

9.2.4 DNA的复制与基因表达 223

9.3 糖 225

9.3.1 单糖 225

9.3.2 寡糖和多糖 226

9.4 维生素 228

9.5 生命元素与人体健康 230

9.5.1 常见元素 231

9.5.2 微量元素的生理功能 232

9.6 现代生命科学与人类生活 234

本章小结 236

习题与思考题 237

附录 238

参考文献 251