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目录 1

第1章　物质结构基础 1

1.1　原子结构 1

1.1.1　原子结构理论的早期发展 1

1.1.2　量子论对核外电子运动的描述 2

1.1.3　原子轨道和波函数 4

1.2　原子核外电子排布与周期系 7

1.2.1　核外电子排布的规律 7

1.2.2　原子结构与周期表关系 9

1.2.3　元素性质的周期性 11

1.3　化学键、分子结构与分子间相互作用 13

1.3.1　离子键 13

1.3.2　共价键 13

1.3.3　分子间的相互作用及氢键 18

1.3.4　金属键 21

思考题 21

第2章　化学热力学与动力学基础 23

2.1　气体的p-V-T关系 23

2.1.1　理想气体的p-V-T关系 24

2.1.2　真实气体 26

2.2　热力学基本概念 28

2.2.1　系统与环境 28

2.2.2　系统的状态与状态函数 28

2.2.3　热和功 29

2.2.4　内能（热力学能） 29

2.2.5　热力学第一定律 30

2.3.2　恒压反应热 31

2.3.1　恒容反应热 31

2.3　反应热 31

2.3.3　热化学方程式 33

2.3.4　化学反应进度 34

2.3.5　盖斯定律 35

2.3.6　化学反应热计算中的几种热力学基础数据 35

2.3.7　化学反应热的计算 36

2.3.8　新能源的开发与应用 38

2.4　化学反应的方向 40

2.4.1　自发过程的特征 40

2.4.3　化学反应过程的熵变 41

2.4.2　反应的焓变与自发过程 41

2.4.4　Gibbs自由能 44

2.4.5　Gibbs-Helmholtz方程的应用 47

2.5　化学平衡 50

2.5.1　平衡常数 50

2.5.2　平衡常数与Gibbs自由能变 53

2.5.3　多重平衡 57

2.5.4　化学平衡的移动 58

2.6.1　反应速率的意义 61

2.6　化学反应速率 61

2.6.2　浓度与反应速率 63

2.6.3　温度与反应速率、活化能 65

2.6.4　催化作用 67

思考题 71

第3章　水化学与环境污染　化学与生活 72

3.1　溶液的通性 72

3.1.1　非电解质溶液的通性 72

3.1.2　电解质溶液的通性 76

3.2.1　酸碱质子理论 77

3.2　酸碱理论简介 77

3.2.2　酸碱电子理论 78

3.3　弱电解质的电离平衡 78

3.3.1　强电解质与弱电解质 78

3.3.2　一元弱酸、弱碱的电离平衡 79

3.4　同离子效应与缓冲溶液 81

3.5　配离子的解离平衡 82

3.5.1　配合物 82

3.5.2　配合物的命名 82

3.6.1　溶度积概念 83

3.6　多相离解平衡 83

3.6.2　溶度积与溶解度 84

3.6.3　溶度积规则 84

3.6.4　沉淀平衡中的同离子效应 85

3.6.5　分步沉淀 85

3.6.6　沉淀的溶解 86

3.6.7　沉淀的转化 87

3.7　水的污染及其危害 87

3.7.1　水中的污染物 87

3.7.2　水污染的处理 91

思考题 92

第4章　电化学基础 107

4.1　原电池 107

4.1.1　原电池装置 107

4.1.2　可逆电池电势 108

4.2　电极电势的类型 109

4.2.1　电极的分类 109

4.2.2　电池符号表示式 110

4.3.1　电极电势 111

4.3　电极电势及其应用 111

4.3.2　电极电势的应用 116

4.4　电解与电化学技术 119

4.4.1 电解 119

4.4.2　电解产物的判断——电极上放电反应的一股规律 121

4.4.3　电镀 122

4.5　金属的腐蚀与防护 123

4.5.1　金属腐蚀 123

4.5.2　金属腐蚀的防护 124

思考题 125

第5章　化学与无机材料 138

5.1.1　晶体结构 139

5.1　材料的结构与组成 139

5.1.2　晶体的基本类型 141

5.1.3　实际材料晶体的缺陷 143

5.1.4　无定形体 144

5.1.5　材料组成与分类 145

5.2　元素周期性与材料 145

5.2.1　单质的物理性质，熔点、沸点和硬度 146

5.2.2　单质的化学性质 148

5.3.1　金属材料的制备 150

5.3　金属材料 150

5.3.2　合金 151

5.3.3　钢铁 152

5.3.4　铝合金 154

5.3.5　铜合金 154

5.4　无机非金属材料 154

5.4.1　无机非金属材料的制备 154

5.4.2　半导体材料 154

5.4.3　硅酸盐材料 156

5.4.4　特种陶瓷 160

5.5　珠宝类珍贵材料 163

5.5.1　珠宝的分类 163

5.5.2　宝石 163

5.5.3　贵金属 167

思考题 167

第6章　高分子化合物与材料 170

6.1　高分子化合物概论 170

6.1.1　高分子化合物的基本概念 170

6.1.2　高分子化合物的合成反应 171

6.1.3　高分子化合物的命名 172

6.1.4　高分子化合物的分类 173

6.2　高分子化合物的结构和性能 173

6.2.1　高分子化合物的基本结构 173

6.2.2　高分子化合物的结构与性能 175

6.3　高分子化合物的改性 177

6.3.1　化学改性 178

6.3.2　物理化学改性 178

6.4.1　塑料 179

6.4　重要的高分子材料 179

6.4.2　橡胶 180

6.4.3　纤维 181

思考题 183

第7章　化学与生命科学 187

7.1　蛋白质和酶 187

7.1.1　蛋白质的基本结构单元——氨基酸 187

7.1.2　多肽 189

7.1.3　蛋白质 189

7.1.4　酶 191

7.2　核酸 192

7.2.1　核酸的基本组成单位——核苷酸 192

7.2.2　DNA的双螺旋结构 193

7.2.3　RNA 195

7.2.4　DNA的复制与基因表达 195

7.3　生命元素与人体健康 197

7.3.1　常量元素 197

7.3.2　微量元素的生理功能 199

思考题 202

附录 206