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第1章　化学热力学初步 1

1.1　热力学基本概念 1

1.1.1　系统与环境 1

1.1.2　聚集状态与相 2

1.1.3　系统的状态与状态函数 3

1.1.4　过程与途径 4

1.1.5　热和功 5

1.1.6　内能（热力学能） 6

1.1.7　热力学第一定律 7

1.2　反应热 8

1.2.1　恒容反应热 8

1.2.2　恒压反应热 9

1.2.3　热化学方程式 11

1.2.4　化学反应进度 13

1.2.5　盖斯定律 14

1.2.6　化学反应热的计算 15

1.3　化学反应的方向 19

1.3.1　化学反应的自发过程 19

1.3.2　影响化学反应方向的因素 21

1.3.3　化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变（标准摩尔自由焓变）的计算和反应方向的判断 24

1.3.4　利用反应的△rH？m和△rS？m估算反应自发进行的温度 26

1.4　化学反应的限度——化学平衡 27

1.4.1　平衡常数 27

1.4.2　平衡常数与吉布斯自由能变 32

1.4.3　化学平衡的移动 34

本章要点 37

思考题与习题 39

第2章　化学反应速率 43

2.1　化学反应速率及其表示方法 44

2.1.1　传统定义的化学反应速率 44

2.1.2　用反应进度定义的反应速率 45

2.2　影响化学反应速率的因素 46

2.2.1　浓度与反应速率 46

2.2.2　温度对反应速率的影响 50

2.2.3　反应的活化能 52

2.2.4　催化剂与反应速率 54

2.3　几种特殊类型的反应 56

2.3.1　光化学反应 56

2.3.2　摩擦化学反应 57

2.3.3　超声化学反应 58

本章要点 59

思考题与习题 59

第3章　溶液和胶体 61

3.1　溶液 61

3.1.1　分散系统的基本概念 61

3.1.2　溶液浓度的表示方法 62

3.2　稀溶液通性 63

3.2.1　稀溶液的蒸气压下降 63

3.2.2　稀溶液的沸点升高和凝固点下降 65

3.2.3　渗透压 67

3.3　均相离子平衡 69

3.3.1　弱电解质的解离平衡 69

3.3.2　配离子的解离平衡 74

3.3.3　共同离子效应和缓冲溶液 80

3.4　酸碱的质子理论 84

3.4.1　共轭酸碱对 84

3.4.2　酸碱反应 86

3.5　多相离子平衡 87

3.5.1　溶度积 87

3.5.2　溶度积和溶解度 88

3.5.3　溶度积规则 89

3.5.4　多相离子平衡移动 90

3.6　胶体（胶体溶液） 93

3.6.1　胶体的特性 94

3.6.2　胶团的结构 95

3.6.3　溶胶的稳定性和聚沉 97

3.6.4　胶体的保护 99

3.7　表面活性剂 99

3.7.1　表面张力和表面活性剂 99

3.7.2　表面活性剂的种类 101

3.7.3　表面活性剂的作用和应用 103

本章要点 106

思考题与习题 108

第4章　氧化还原与电化学 111

4.1　氧化还原反应 111

4.1.1　氧化数 111

4.1.2　氧化还原反应方程式的配平 112

4.1.3　常见的氧化剂和还原剂 115

4.2　电极电势 116

4.2.1　原电池 116

4.2.2　电极电势 118

4.2.3　标准电极电势 119

4.2.4　影响电极电势的因素 121

4.3　电极电势的应用 124

4.3.1　判断原电池的正、负极 124

4.3.2　比较氧化剂和还原剂的相对强弱 124

4.3.3　判断氧化还原反应进行的方向 125

4.3.4　判断氧化还原反应进行的程度 127

4.3.5　元素电势图 129

4.4　实用电化学 130

4.4.1　化学电池 130

4.4.2　金属的腐蚀与防护 136

本章要点 140

思考题与习题 141

第5章　物质结构基础 145

5.1　氢原子结构的近代概念 145

5.1.1　玻尔的氢原子理论 145

5.1.2　微观粒子的波粒二象性和统计性规律 147

5.1.3　波函数和量子数 149

5.1.4　电子云 155

5.2　多电子原子结构与元素周期系 158

5.2.1　多电子原子轨道的能级 158

5.2.2　核外电子排布原则 161

5.2.3　各元素原子的电子层结构 162

5.2.4　原子的电子层结构与元素周期系 167

5.2.5　元素一些性质的周期性 170

5.3　化学键和分子间作用力 175

5.3.1　离子键 175

5.3.2　共价键 176

5.3.3　杂化轨道与分子的空间构型 181

5.3.4　配合物的价键理论 186

5.3.5　分子轨道理论 191

5.3.6　分子间作用力和氢键 195

5.4　晶体结构 201

5.4.1　晶体的基本特征 202

5.4.2　晶体的微观结构 203

5.4.3　晶体的基本类型 205

5.4.4　混合型晶体 213

5.4.5　晶体中的缺陷 214

5.5　离子极化 215

5.5.1　离子极化的概念 216

5.5.2　离子极化对物质结构和性质的影响 217

本章要点 218

思考题与习题 220

第6章　过渡金属元素 225

6.1　过渡元素的通性 225

6.1.1　物理性质 225

6.1.2　化学性质 227

6.2　ⅣB～ⅥB族金属元素及其化合物 229

6.2.1　钛（Ti） 229

6.2.2　钒（v） 231

6.2.3　铬（Cr）、钼（Mo）、钨（W） 231

6.3　ⅦB，ⅧB族金属元素及其化合物 233

6.3.1　锰（Mn） 233

6.3.2　铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni） 235

6.4　稀土金属及其应用 237

6.4.1　性质 237

6.4.2　应用 237

本章要点 239

思考题与习题 240

第7章　化学与能源 242

7.1　能源的分类 242

7.2　煤、石油、天然气 243

7.2.1　煤 244

7.2.2　石油 248

7.2.3　天然气 250

7.3　核能 250

7.3.1　核裂变 251

7.3.2　核聚变 254

7.4　清洁能源 255

7.4.1　太阳能 256

7.4.2　氢能 258

7.4.3　生物质能 260

本章要点 261

思考题与习题 261

第8章　材料化学基础 263

8.1　引言 263

8.1.1　材料的发展过程 263

8.1.2　材料的分类 267

8.2　常用工程材料在周期系中的分布与应用 269

8.2.1　s区元素组成的工程材料 269

8.2.2　p区与ⅡB族元素组成的工程材料 270

8.2.3　d区与ⅠB族元素组成的工程材料 271

8.3　新型金属材料 272

8.3.1　形状记忆合金 272

8.3.2　贮氢合金 274

8.4　功能无机非金属材料 275

8.4.1　光导纤维 275

8.4.2　超导陶瓷 276

8.4.3　纳米陶瓷 279

8.5　有机高分子材料 280

8.5.1　高分子化合物的基本概念 280

8.5.2　高分子化合物的命名与分类 282

8.5.3　高分子化合物的合成 284

8.5.4　高分子化合物的结构与性能 285

8.6　复合材料 291

8.6.1　纤维增强树脂基复合材料 291

8.6.2　纤维增强金属基复合材料 292

8.6.3　纤维增强陶瓷基复合材料 292

8.7　液晶材料 293

8.7.1　相转变和液晶相 293

8.7.2　液晶的种类 294

8.7.3　液晶特性与用途 295

本章要点 296

思考题与习题 297

第9章　生命化学基础 298

9.1　氨基酸与蛋白质 298

9.1.1　氨基酸 298

9.1.2　蛋白质的结构 301

9.2　酶与生物催化 305

9.2.1　酶的组成分类 306

9.2.2　酶的特性 306

9.2.3　酶的催化机理 307

9.3　核酸 308

9.3.1　DNA的结构 310

9.3.2　核酸与遗传信息的传递 311

9.4　糖类 313

9.4.1　糖的分类 313

9.4.2　光合作用 314

9.5　脂类 315

9.5.1　油脂 316

9.5.2　磷脂和糖脂 317

9.6　微量元素与人体健康 319

9.6.1　人体的组成元素 319

9.6.2　必需微量元素的生理机能 319

本章要点 326

思考题与习题 326

第10章　化学与环境保护 327

10.1　环境与污染 327

10.2　大气污染及其防治 328

10.2.1　大气污染 329

10.2.2　全球性污染 332

10.2.3　大气污染的防治 335

10.3　水体污染及其防治 337

10.3.1　水体的主要污染物 337

10.3.2　水的净化 340

10.4　土壤及其污染 343

10.4.1　土壤的主要污染物 343

10.4.2　土壤污染的防治 344

10.5　绿色化学 345

10.5.1　绿色化学的基本概念 345

10.5.2　绿色化学实例 346

本章要点 347

思考题与习题 348

附录 349

附录1　基本常数 349

附录2　某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（标准压力p？＝100kPa,298.15K） 350

附录3 水溶液中某些离子的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵（标准压力p？＝100kpa,298.15K） 353

附录4　某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（标准压力p？＝100kPa,298.15K） 354

附录5　某些弱电解质在水中的解离常数（298.15K） 355

附录6　溶度积常数（298.15K） 356

附录7　标准电极电势（298.15K） 358

附录8　元素的相对原子质量（1997）（Ar(12C)=12） 360

参考文献 362