第一章 绪论 1
第一节 社会——科技——教育——化学 1
一、 社会发展 1
二、 科技进步 2
三、 教育改革 4
四、 化学与社会发展 6
第二节 化学发展史 8
一、 古代实用化学时期 8
二、 近代化学时期 10
三、 现代化学时期 11
二、 化学学科有自己独特而严谨的科学概念和语言 17
一、 化学学科是实验学科 17
第三节 化学学科特点 17
三、 化学学科是认识世界的“眼睛”、创新物质的工具 18
第二章 化学基础知识 19
第一节 物质结构及其存在形式——认识物质世界的基础 19
一、 原子结构 19
二、 元素周期律 22
三、 分子的形成 24
四、 分子间作用力 28
五、 物质存在形式 28
第二节 化学反应——创新物质世界的基础 37
一、 化学反应方程式 38
二、 化学反应与能量变化 38
三、 化学反应平衡 39
四、 化学反应速度 40
五、 化学反应类型 41
第三节 分析化学——观察物质世界的“眼睛” 43
一、 分析化学在社会发展中的作用 43
二、 分析化学的研究内容 43
三、 定量分析的一般步骤 44
四、 滴定分析法 45
五、 重量分析法 46
六、 光谱学分析法 46
七、 电化学分析法 50
八、 色谱分析法 52
九、 分析化学中的误差及数据处理 53
一、 有机化学在社会发展中的作用 56
第四节 有机化学——生命科学的基础 56
二、 有机化合物的特性及结构 57
三、 有机化合物的分类 58
四、 烃 59
五、 含氧化合物 62
六、 含氮化合物 65
第五节 高分子化学——高分子材料的基础 67
一、 高分子化学的发展及其研究内容 67
二、 逐步聚合反应 70
三、 自由基链式聚合反应 71
四、 离子型链式聚合反应 72
五、 链式共聚反应 73
七、 聚合物的化学反应 74
六、 开环聚合 74
第六节 化学工程学——化学工业的基础 79
一、 化学工程学及其发展概况 80
二、 传递工程学 81
三、 化学反应工程学 83
四、 化学工程学发展趋势 86
第三章 化学与环境保护 88
第一节 概述 88
一、 人顺天——人制天——人和天 88
二、 环境保护与可持续发展 89
三、 我国的环境政策 92
二、 生态平衡 93
一、 生态系统的形成 93
第二节 生态平衡与环境污染 93
三、 环境污染 94
四、 我国环境现状 103
五、 环境效应 105
第三节 环境监测与评价 106
一、 环境监测特点 106
二、 环境监测任务 107
三、 环境监测技术 108
四、 环境质量评价 110
第四节 环境保护与治理 112
一、 “三废”治理 112
二、 消除“白色污染” 115
三、 绿色工艺 116
四、 绿色材料 118
五、 绿色消费 119
第四章 化学与生命科学 121
第一节 概述 121
一、 生命科学发展史 121
二、 生命物质的属性 122
三、 生命科学工程 123
第二节 人体化学与健康 125
一、 人体成分 125
二、 宏量元素与人体健康 128
三、 微量元素与人体健康 131
四、 维生素 134
五、 人体中的化学变化 140
一、DNA 142
第三节 人类基因研究 142
二、人类基因研究史 143
三、人类基因组计划 146
第四节 化学与药物开发 151
一、 止痛药 151
二、 杀菌剂和消毒剂 152
三、 磺胺类药 153
四、 抗生素 154
五、 类固醇 155
六、 抗癌药 156
七、 新物药 156
第五节 生命科学中的分析化学 158
一、 生命科学中的电化学分析 159
二、 生命科学中的光化学分析 161
三、 生命科学中的质谱分析 162
四、 生命科学中的色谱分析 164
第六节 生命科学的未来 165
一、人体革命 166
二、基因革命 167
三、破解生命之谜 168
第五章 化学与能源开发 170
第一节 概述 170
一、 能源利用的历史进程 171
二、 能源分类 172
三、 能源危机和环境污染 173
四、 世界能源概况 174
五、 我国能源概况 175
第二节 化学使古老的能源焕发青春 176
一、 石油深加工 176
二、 煤的综合开发 179
三、 化学电源 181
四、 节能技术 187
第三节 化学是开发新能源的源泉 189
一、 核能 190
二、 太阳能 198
三、 氢能 203
四、 煤层气 204
五、 可燃冰 208
六、 海水盐差能发电 209
一、 材料——社会发展的物质基础 211
第一节 概述 211
第六章 化学与新型材料 211
二、 材料的分类 212
第二节 材料科学发展史 214
一、 陶瓷材料的发展 214
二、 金属材料的发展 215
三、 半导体材料的发展 216
四、 高分子材料的发展 216
五、 复合材料的发展 221
六、 新型功能材料的发展 223
第三节 新型合金材料 223
一、 坚硬耐磨的硬质合金 224
二、 坚韧耐腐蚀的非晶态合金 224
四、 抗氧化耐低温的钛合金 225
三、 轻巧结实的铝合金 225
五、 形状记忆合金 226
六、 贮氢合金 227
七、 超塑性合金 228
第四节 新型陶瓷材料 229
一、 新型陶瓷材料的兴起 229
二、 坚硬的工程结构陶瓷 229
三、 微电子陶瓷 230
四、 压电陶瓷 231
五、 敏感半导体陶瓷 231
六、 生物陶瓷 232
七、 超导陶瓷 233
一、 物种工程塑料 235
第五节 新型有机高分子材料 235
二、 新型功能高分子材料 236
三、 高分子液晶 242
四、 绿色高分子材料 245
第六节 新型复合材料 246
一、 高技术中的复合材料 246
二、 极限环境下使用的梯度功能材料 248
三、 智能材料 249
第七节 碳家族材料新秀 252
一、 碳族元老 252
二、 富勒烯的发现过程 254
四、 富勒烯衍生物 259
三、 金属复合富勒烯 259
五、 非碳富勒烯 260
第八节 功能奇民的纳米材料 261
一、 纳米微粒的特性 263
二、 纳米管 264
三、 纳米机器人 266
四、 纳米陶瓷 267
五、 纳米涂层 268
六、 纳米催化剂 269
第七章 化学与工农业生产 270
第一节 化学与新型农业 270
一、 新型肥料 271
二、 新型农药 272
四、 农副产品深加工 275
三、 农用新材料 275
五、 植物纤维资源开发 278
六、 温室农业 279
七、 基因农业 280
八、 海洋农业 282
第二节 现代化学工业 283
一、 化工原料与中间体 283
二、 石油化工及三大合成 283
三、 煤化工 285
四、 精细化工 285
五、 我国化学工业现状 299
一、 发展合成新技术 301
第一节 化学步入新时代 301
第八章 未来化学与社会发展 301
二、 发展分子工程学 303
三、 发展测试新技术 307
四、 发展化工新技术 310
第二节 新世纪社会发展 312
一、 科技推动社会 312
二、 社会引导科技 313
三、 发展知识经济 314
附录 315
一、 历届诺贝尔化学奖获奖者简况 315
二、 历年世界环境日主题 323
三、 20世纪影响人类文明最重要的十大发明 324
四、 参考文献 326