1 物质结构基础 1
1.1 原子结构 1
1.1.1 氢原子结构 1
1.1.2 多电子原子结构 5
1.1.3 元素周期律 9
1.2 化学键与分子结构 12
1.2.1 共价键的价键理论 12
1.2.2 配合物的价键理论 20
1.2.3 价层电子对互斥理论 24
1.2.4 分子轨道理论 28
1.2.5 离子键 32
1.2.6 金属键 33
1.3 分子间力与氢键 34
1.3.1 分子的电偶极矩和极化率 34
1.3.2 分子间力 36
1.3.3 氢键 38
1.4 晶体结构和缺陷 41
1.4.1 晶体结构 41
1.4.2 晶体缺陷 49
本章要点 51
习题 52
2 化学反应的基本原理 57
2.1 基本概念 57
2.1.1 系统与环境 57
2.1.2 聚集状态与相 58
2.1.3 系统的状态与状态函数 58
2.1.4 过程与途径 59
2.1.5 热和功 60
2.1.6 热力学能 61
2.1.7 热力学第一定律 61
2.2 热化学&b 2
2.2.1 化学反应的热效应 62
2.2.2 化学反应进度 64
2.2.3 热化学方程式 66
2.2.4 盖斯定律 67
2.2.5 化学反应热的计算 67
2.3 化学反应的方向 71
2.3.1 化学反应的自发过程 71
2.3.2 影响化学反应方向的因素 71
2.3.3 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的计算和反应方向的判断 74
2.3.4 利用反应的△rH？和△rS？估算反应自发进行的温度 76
2.4 化学反应的限度——化学平衡 77
2.4.1 可逆反应与化学平衡 77
2.4.2 平衡常数 78
2.4.3 标准平衡常数与标准摩尔吉布斯自由能变 81
2.4.4 化学平衡的移动 83
2.5 化学反应速率 85
2.5.1 化学反应速率及其表示方法 85
2.5.2 化学反应速率理论简介 87
2.5.3 影响化学反应速率的因素 89
本章要点 95
习题 97
3 溶液 104
3.1 稀溶液的通性 104
3.1.1 溶液浓度的表示方法 104
3.1.2 稀溶液的蒸气压下降及拉乌尔定律 105
3.1.3 稀溶液的沸点上升和凝固点下降 106
3.1.4 溶液的渗透压 108
3.2 溶液中单相离子平衡 109
3.2.1 弱电解质的解离平衡 109
3.2.2 同离子效应和缓冲溶液 111
3.2.3 配位平衡 114
3.3 酸碱理论 118
3.3.1 酸碱质子理论 118
3.3.2 酸碱反应 119
3.4 溶液中多相离子平衡 120
3.4.1 难溶电解质的溶度积 120
3.4.2 溶度积和溶解度 121
3.4.3 溶度积规则及其应用 121
3.4.4 多相离子平衡移动 122
3.5 胶体 125
3.5.1 胶体的特性 126
3.5.2 胶体的结构 126
3.5.3 溶胶的稳定性与聚沉 127
3.5.4 胶体的保护 128
3.6 表面活性剂 128
3.6.1 表面张力和表面活性剂 128
3.6.2 表面活性剂的种类 129
3.6.3 表面活性剂的作用和应用 130
本章要点 131
习题 132
4 电化学原理及应用 135
4.1 氧化还原反应及氧化数 135
4.1.1 氧化还原反应及氧化数 135
4.1.2 氧化还原反应方程式的配平 137
4.1.3 常见的氧化剂和还原剂 139
4.2 电极电势 140
4.2.1 原电池与氧化还原反应 140
4.2.2 电极电势 142
4.2.3 标准电极电势 143
4.2.4 能斯特方程 144
4.2.5 电池电动势与反应吉布斯自由能变的关系 146
4.2.6 氧化还原反应中的化学平衡 147
4.3 电极电势的应用 147
4.3.1 计算原电池的电动势及电极的电极电势 147
4.3.2 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 148
4.3.3 判断氧化还原反应进行的方向 149
4.3.4 判断氧化还原反应进行的程度 150
4.3.5 元素电势图 151
4.4 应用电化学简介 153
4.4.1 实用电池 153
4.4.2 电解 156
4.4.3 金属的腐蚀与防护 157
本章要点 161
习题 162
5 化学与材料 166
5.1 概述 166
51.1 化学与材料的关系 166
5.1.2 材料的定义与分类 166
5.1.3 材料的地位与作用 166
5.2 金属材料 167
5.2.1 钢铁 167
5.2.2 铜和铜合金 167
5.2.3 铝和铝合金 168
5.2.4 镁和镁合金 168
5.2.5 钛和钛合金 169
5.3 无机非金属材料 169
5.3.1 陶瓷 169
5.3.2 非晶态材料与玻璃 170
5.3.3 水泥与胶凝材料 171
5.3.4 混凝土 171
5.3.5 耐火材料 172
5.4 高分子材料 173
5.4.1 塑料 174
5.4.2 橡胶 175
5.4.3 涂料与胶黏剂 177
5.4.4 纤维 178
5.4.5 功能高分子材料 179
5.5 复合材料 180
5.5.1 金属基复合材料 181
5.5.2 聚合物基复合材料 182
5.5.3 陶瓷基复合材料 183
本章要点 185
习题 186
6 化学与能源 188
6.1 能源概述 188
6.1.1 能源的概念与分类 188
6.1.2 能量的转化 189
6.1.3 能源利用的发展史 190
6.2 常规能源 191
6.2.1 燃料的分类与组成 191
6.2.2 燃料的热值 191
6.2.3 煤、石油、天然气、水能 192
6.3 新能源 199
6.3.1 核能 199
6.3.2 氢能 202
6.3.3 太阳能 204
6.3.4 生物质能 205
本章要点 206
习题 206
7 化学与环境保护 208
7.1 人类与环境 208
7.1.1 环境 208
7.1.2 环境的形成和发展 208
7.1.3 人体中的化学 209
7.1.4 人类与环境的关系 213
7.2 环境污染 213
7.2.1 大气污染 214
7.2.2 水污染 219
7.2.3 土壤污染 221
7.3 环境污染的防治 222
7.3.1 大气污染的防治 223
7.3.2 水污染的防治 224
7.3.3 土壤污染的防治 227
7.4 废物的综合利用 228
7.4.1 废气的综合利用 228
7.4.2 废水的综合利用 228
7.4.3 废渣的综合利用 229
7.5 绿色化学 230
7.5.1 绿色化学的基本概念 230
7.5.2 绿色化学实例 230
本章要点 232
习题 232
附录 235
附录1 常用符号表 235
附录2 一些单质和化合物的△fH？、△fG？和S？（298.15K） 235
附录3 一些弱电解质的解离常数（298.15K） 239
附录4 一些物质的溶度积（298.15K） 240
附录5 标准电极电势（298.15K） 241
参考文献 243