第一章 热化学与能源利用 1
1.1 化学热力学初步 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 热效应 7
1.2 热力学第一定律 10
1.2.1 热和功 10
1.2.2 热力学能 11
1.2.3 热力学第一定律 11
1.3 反应热 13
1.3.1 定容反应热 13
1.3.2 定压反应热 13
1.3.3 qv与qp的关系和盖斯定律 14
1.3.4 反应热的计算 17
化学视野 化学与能源 21
习题 37
第二章 化学反应的基本原理与大气污染 41
2.1 化学反应的方向和吉布斯函数变 41
2.1.1 自发过程的方向性 41
2.1.2 反应自发性的判断 47
2.1.3 反应的标准摩尔吉布斯函数变的计算及应用 50
2.2 化学反应进行的程度和化学平衡 54
2.2.1 标准平衡常数 54
2.2.2 多重平衡规则 57
2.2.3 标准平衡常数的应用 57
2.2.4 化学平衡的移动及温度对化学平衡的影响 60
2.3 化学反应速率 63
2.3.1 浓度的影响和反应级数 64
2.3.2 温度的影响和阿仑尼乌斯公式 66
化学视野 大气污染与防治 72
习题 79
第三章 酸碱平衡 84
3.1 酸碱理论概述 84
3.1.1 酸碱的概念 84
3.1.2 酸碱的相对强弱 87
3.2 水的解离平衡和溶液pH值 88
3.2.1 水的解离平衡 88
3.2.2 溶液的pH值 88
3.3 弱酸、弱碱的解离平衡 89
3.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡 89
3.3.2 多元弱酸的解离平衡 92
3.4 缓冲溶液 93
3.4.1 同离子效应 93
3.4.2 缓冲溶液 94
3.5 配位化合物 97
3.5.1 配合物的定义 98
3.5.2 配合物的组成 98
3.5.3 配合物的化学式和命名 100
3.6 配位平衡 101
3.6.1 配合物的不稳定常数和稳定常数 101
3.6.2 配体取代反应 102
化学视野 水资源及水体污染 103
习题 111
第四章 沉淀溶解平衡 114
4.1 溶度积和溶解度 114
4.1.1 溶度积 114
4.1.2 溶度积和溶解度的关系 115
4.2 沉淀的生成和溶解 117
4.2.1 溶度积规则 117
4.2.2 同离子效应与盐效应 118
4.3 两种沉淀之间的平衡 121
4.3.1 分步沉淀 121
4.3.2 沉淀的转化 123
4.3.3 沉淀的溶解 124
化学视野 沉淀反应的一些应用 125
习题 127
第五章 氧化还原反应 电化学基础 130
5.1 原电池和电极电势 130
5.1.1 原电池 130
5.1.2 电极电势 132
5.1.3 原电池的电动势与电池反应的摩尔吉布斯函数变 135
5.1.4 浓度的影响和能斯特方程式 136
5.2 电极电势的应用 140
5.2.1 氧化剂和还原剂相对强弱的比较 140
5.2.2 氧化还原反应方向的判断 142
5.2.3 氧化还原反应进行程度的衡量 143
5.2.4 化学电源 144
5.3 电解 148
5.3.1 分解电压和超电势 149
5.3.2 电解池中两极的电解产物 152
5.3.3 电解的应用 154
5.4 金属的腐蚀及其防止 156
5.4.1 腐蚀的分类 157
5.4.2 腐蚀电池的非平衡电势、极化作用和腐蚀速率 158
5.4.3 金属腐蚀的防止 160
化学视野 锌镍电池研究进展 162
习题 165
第六章 物质结构 169
6.1 微观粒子运动特殊性 169
6.1.1 电子的波粒二象性 169
6.1.2 不确定原理与微观粒子运动的统计规律 170
6.2 核外电子运动状态的描述 170
6.2.1 薛定谔方程与波函数 170
6.2.2 量子数 172
6.2.3 波函数的角度分布图 174
6.2.4 概率和概率密度 175
6.3 核外电子排布和元素周期律 176
6.3.1 多电子原子轨道的能级 176
6.3.2 核外电子排布 178
6.3.3 原子与离子的特征电子构型 179
6.3.4 元素周期表 180
6.3.5 元素性质的周期性规律 182
6.4 化学键和分子间相互作用力 188
6.4.1 化学键 188
6.4.2 分子的空间构型 192
6.4.3 分子间相互作用力 197
6.5 晶体结构 199
6.5.1 晶体的基本类型 200
6.5.2 层状晶体 202
化学视野 扫描隧道显微镜 203
习题 208
第七章 元素化学与无机材料 211
7.1 单质 211
7.1.1 单质的晶体结构 211
7.1.2 单质的物理性质 215
7.1.3 单质的化学性质 220
7.2 化合物的物理性质 228
7.2.1 卤化物的熔点、沸点 228
7.2.2 氧化物物理性质 232
7.3 无机化合物的化学性质 234
7.3.1 氯化物 234
7.3.2 氧化物及其水合物的酸碱性 235
7.3.3 氧化还原性 237
7.3.4 硅酸盐 239
7.4 无机材料 240
7.4.1 金属材料 241
7.4.2 无机非金属材料 246
化学视野 生物陶瓷 250
习题 252
第八章 高分子化合物与高分子复合材料 256
8.1 高分子化合物概述 256
8.1.1 高分子化合物的基本概念和特点 256
8.1.2 高分子化合物的分类和命名 258
8.2 高聚物的合成、改性 264
8.2.1 高分子化合物的合成反应 264
8.2.2 高分子材料的改性 266
8.3 高分子化合物的基本结构和重要特性 271
8.3.1 高分子化合物的基本结构 271
8.3.2 高分子化合物的结构与性能的关系 274
8.4 日常生活申的高分子材料 278
8.4.1 塑料 278
8.4.2 橡胶 281
8.4.3 感光高分子材料 284
8.5 高分子化合物的回收及再利用 286
8.6 材料的未来与分子设计 289
化学视野 有关高分子材料的几个问题 290
习题 299
第九章 仪器分析 304
9.1 概述 304
9.1.1 仪器分析的基本分类 304
9.1.2 现代仪器分析法的优点及局限性 305
9.2 光谱分析概述 306
9.3 红外光谱分析 307
9.4 紫外—可见分光光度计 311
9.5 原子吸收光谱 314
9.6 原子发射光谱 316
9.7 拉曼光谱分析 319
9.8 电化学分析法及其分支——电位分析法 322
9.8.1 电化学分析法概述 322
9.8.2 电位分析法 322
9.9 色谱分析 326
9.10 质谱 330
习题 332
附录 334
参考文献 351