1.1 元素的起源与合成 6
1.1 元素的起源与合成 6
第1章 化学科学的基石——元素、原子和分子 6
第1章 化学科学的基石——元素、原子和分子 6
1.1.1 宇宙大爆炸——元素的起源 7
1.1.1 宇宙大爆炸——元素的起源 7
1.1.2 点石成金——人造元素的合成 8
1.1.2 点石成金——人造元素的合成 8
1.2 原子论演化的历程 9
1.2 原子论演化的历程 9
1.2.1 近代原子论的创立与发展 10
1.2.1 近代原子论的创立与发展 10
1.2.2 现代原子结构理论 11
1.2.2 现代原子结构理论 11
1.3.1 元素周期律的发现 14
1.3.1 元素周期律的发现 14
1.3 化学元素的指南针——元素周期表 14
1.3 化学元素的指南针——元素周期表 14
1.3.2 现代元素周期表的内涵 15
1.3.2 现代元素周期表的内涵 15
1.4.1 离子键和离子型化合物——氯化钠的结构 17
1.4 物质分子的构造——化学键与分子结构 17
1.4 物质分子的构造——化学键与分子结构 17
1.4.1 离子键和离子型化合物——氯化钠的结构 17
1.4.2 共价键与苯环结构 18
1.4.2 共价键与苯环结构 18
1.4.3 碳四面体学说与立体化学的诞生 21
1.4.3 碳四面体学说与立体化学的诞生 21
1.4.4 金属键 22
1.4.4 金属键 22
1.4.5 分子间作用力 23
1.4.5 分子间作用力 23
第2章 生命与化学 27
2.1 蛋白质与核酸——构成生命的最基本物质 27
2.1 蛋白质与核酸——构成生命的最基本物质 27
第2章 生命与化学 27
2.1.1 蛋白质 28
2.1.1 蛋白质 28
2.1.2 核酸 33
2.1.2 核酸 33
2.2.1 基因的本质——DNA（RNA） 37
2.2 分子遗传学的化学基础 37
2.2.1 基因的本质——DNA（RNA） 37
2.2 分子遗传学的化学基础 37
2.2.2 DNA是如何进行复制的 38
2.2.2 DNA是如何进行复制的 38
2.2.3 从DNA到蛋白质——基因的表达与调控 40
2.2.3 从DNA到蛋白质——基因的表达与调控 40
2.3.1 生物催化剂——酶 43
2.3 生物催化与仿生化学 43
2.3 生物催化与仿生化学 43
2.3.1 生物催化剂——酶 43
2.3.2 生物合成与生物转化 44
2.3.3 模拟酶——酶的仿生化学 44
2.3.2 生物合成与生物转化 44
2.3.3 模拟酶——酶的仿生化学 44
2.3.5 光合作用——地球上最重要的化学反应 45
2.3.4 生物固氮与化学模拟固氮 45
2.3.5 光合作用——地球上最重要的化学反应 45
2.3.4 生物固氮与化学模拟固氮 45
2.4 生命起源与化学 47
2.4 生命起源与化学 47
2.4.1 地球上最早出现的生命物质 47
2.4.1 地球上最早出现的生命物质 47
2.4.2 先有鸡还是先有蛋 48
2.4.2 先有鸡还是先有蛋 48
2.4.3 手性分子的起源 49
2.4.3 手性分子的起源 49
2.5 化学对基因工程的贡献 50
2.5 化学对基因工程的贡献 50
2.5.1 DNA重组与基因工程 50
2.5.1 DNA重组与基因工程 50
2.5.2 基因工程的基本步骤 52
2.5.2 基因工程的基本步骤 52
2.5.3 基因育种和基因药物 53
2.5.3 基因育种和基因药物 53
第3章 健康与化学 55
3.1 药物化学对人类健康的贡献 55
3.1 药物化学对人类健康的贡献 55
第3章 健康与化学 55
3.1.1 世纪神药——阿司匹林 56
3.1.2 从染料到磺胺药 56
3.1.2 从染料到磺胺药 56
3.1.1 世纪神药——阿司匹林 56
3.1.3 青霉素家族 58
3.1.3 青霉素家族 58
3.2.1 从天然产物中寻找新药物 61
3.2 化学家如何创造新药物 61
3.2.1 从天然产物中寻找新药物 61
3.2 化学家如何创造新药物 61
3.2.2 基于构效关系的药物分子设计 63
3.2.2 基于构效关系的药物分子设计 63
3.2.3 基于靶分子的合理药物设计 64
3.2.3 基于靶分子的合理药物设计 64
3.3 食品营养化学 65
3.3 食品营养化学 65
3.3.1 食品营养和人体的物质交换过程 65
3.3.1 食品营养和人体的物质交换过程 65
3.3.2 糖和脂类 66
3.3.2 糖和脂类 66
3.3.3 维生素 73
3.3.3 维生素 73
3.3.4 矿物质 76
3.3.4 矿物质 76
3.4.1 现代食品工业的灵魂——食品添加剂 79
3.4.1 现代食品工业的灵魂——食品添加剂 79
3.4 食品中的化学品 79
3.4 食品中的化学品 79
3.4.2 食品防腐剂和抗氧化剂 80
3.4.2 食品防腐剂和抗氧化剂 80
3.4.3 提供食品色、香、味的添加剂 81
3.4.3 提供食品色、香、味的添加剂 81
第4章 环境与化学 84
4.1 环境与生态平衡 84
4.1 环境与生态平衡 84
第4章 环境与化学 84
4.2 自然环境中化学物质的循环 87
4.2 自然环境中化学物质的循环 87
4.2.1 水循环 88
4.2.1 水循环 88
4.2.2 氮循环 89
4.2.2 氮循环 89
4.2.3 碳循环 90
4.2.4 氧循环 90
4.2.4 氧循环 90
4.2.3 碳循环 90
4.3.1 大气圈的化学组成与大气污染 91
4.3 保护大气环境 91
4.3 保护大气环境 91
4.3.1 大气圈的化学组成与大气污染 91
4.3.2 光化学烟雾 95
4.3.2 光化学烟雾 95
4.3.3 酸雨的形成 96
4.3.3 酸雨的形成 96
4.3.4 温室效应 97
4.3.4 温室效应 97
4.3.5 臭氧层空洞之谜 100
4.3.5 臭氧层空洞之谜 100
4.4 保护水资源 102
4.4 保护水资源 102
4.4.1 水的一些理化性质 103
4.4.2 水资源污染的化学 103
4.4.1 水的一些理化性质 103
4.4.2 水资源污染的化学 103
4.4.3 水的化学净化、纯化和软化 106
4.4.3 水的化学净化、纯化和软化 106
4.4.4 海水的淡化 109
4.4.4 海水的淡化 109
4.5 绿色化学 110
4.5 绿色化学 110
4.5.1 可持续发展是人类的惟一选择 111
4.5.1 可持续发展是人类的惟一选择 111
4.5.2 绿色化学——可持续发展的基本化学问题 112
4.5.2 绿色化学——可持续发展的基本化学问题 112
5.1 全球能源结构和发展趋势 117
第5章 能源与化学 117
5.1 全球能源结构和发展趋势 117
第5章 能源与化学 117
5.1.1 地球上可供利用的能源 118
5.1.1 地球上可供利用的能源 118
5.1.2 中国能源消费现状及特点 119
5.1.2 中国能源消费现状及特点 119
5.2 能量产生和转化的化学原理 120
5.2 能量产生和转化的化学原理 120
5.2.1 能量的产生——化学热效应 121
5.2.1 能量的产生——化学热效应 121
5.2.2 能量的转化和利用效率——热力学第一、第二定律 122
5.2.2 能量的转化和利用效率——热力学第一、第二定律 122
5.3.1 煤的高效、清洁化燃烧及化学转化 123
5.3 化学在煤、石油和天然气开发利用方面的贡献 123
5.3.1 煤的高效、清洁化燃烧及化学转化 123
5.3 化学在煤、石油和天然气开发利用方面的贡献 123
5.3.2 石油开发利用中的催化技术 125
5.3.2 石油开发利用中的催化技术 125
5.3.3 天然气的开发利用和C1化学 126
5.4 化学对和平利用核能的贡献 128
5.4.1 核反应与核能 129
5.4.2 核反应堆的安全性与风险 129
5.4.3 核能开发利用的前景 131
5.5 化学为开发新能源再立新功 132
5.5.1 生物质能源 132
5.5.2 氢能源 134
5.5.3 化学电源 136
5.5.4 太阳能电池 142
第6章 材料与化学 144
6.1 性能非凡的合金 144
6.1.1 铝合金 145
6.1.2 金属玻璃 146
6.1.3 超高温合金与高温金属陶瓷 146
6.1.4 形状记忆合金 147
6.1.5 贮氢合金 149
6.2 超导的发现与富勒烯化学 151
6.2.1 超导体 151
6.2.2 富勒烯的发现及其超导性 152
6.2.3 有机超导体 153
6.2.4 超导材料的应用前景 153
6.3 神奇的精细陶瓷 154
6.3.1 透明陶瓷——人造宝石 154
6.3.2 高温结构陶瓷 155
6.3.3 生物陶瓷 156
6.3.4 压电陶瓷 156
6.3.5 光学纤维——现代信息产业的生命线 157
6.4 从高分子化合物到高分子材料 159
6.4.1 高分子化合物 159
6.4.2 塑料、合成橡胶和合成纤维——20世纪合成化学的骄傲 162
6.4.3 高分子生物医学材料 166
6.4.4 导电高分子 167
6.5 从晶体管到未来的电子信息材料 169
6.5.1 晶体管与现代电子计算机 169
6.5.2 光致抗蚀材料 170
6.5.3 液晶和有机电致发光材料 171
6.6 复合材料 172
6.6.1 玻璃纤维增强塑料 174
6.6.2 碳纤维增强塑料 174
6.6.3 尼龙纤维增强复合材料 175
6.7 纳米化学与纳米材料 175
7.1 火药与炸药 179
7.1.1 火药——武器的灵魂 179
第7章 武器与化学 179
7.1.2 烟幕弹——恐怖的云海 181
7.1.3 燃烧弹——致命的火神 181
7.2 化学武器 182
7.2.1 化学武器的分类 183
7.2.2 化学武器的特点 185
7.2.3 化学武器的防护 185
7.2.4 禁止化学武器公约 186
7.3 核武器与核战争 187
7.3.1 原子弹 188
7.3.2 氢弹 190
7.3.3 中子弹 191
7.4 现代高科技武器装备与化学 192
附［炸药之父——诺贝尔小传］ 194
附表1 1901～2001年诺贝尔化学奖获奖简况 197
附表2 化学元素周期表 203