1.1 从经验到科学 1
1.1.1 古代的化学实践 1
第一章 化学的发展 1
1.1.2 近代化学的建立与发展 3
1.2 分支学科的形成与发展 6
1.2.1 无机化学 6
1.2.2 有机化学 8
1.2.3 分析化学 12
1.2.4 物理化学 15
1.2.5 结构化学 17
1.3.1 计算化学与分子设计 19
1.3.2 现代测试手段 19
1.3 现代化学的发展 19
1.3.3 化学与材料科学 20
1.3.4 化学与环境科学 20
1.3.5 化学与生命科学、人体健康 21
第二章 物质结构基础 22
2.1 原子结构 22
2.1.1 电子运动特征 22
2.1.2 核外电子运动状态的描述 24
2.1.3 原子核外电子分布 26
2.1.4 元素周期系 33
2.2 分子结构 36
2.2.1 共价键 37
2.2.2 分子间作用力和氢键 43
2.3 晶体结构 45
2.3.1 晶体的基本类型 46
2.3.2 过渡型晶体 48
本章内容小结 50
习题 52
第三章 气体反应 大气污染 55
3.1 理想气体 55
3.1.1 理想气体状态方程 55
3.1.2 分压定律 55
3.2 化学反应速率 57
3.2.1 反应速率的表示方法 57
3.2.2 反应速率的影响因素 58
3.3.1 平衡常数表达式 62
3.3 化学平衡 62
3.3.2 化学平衡的移动 65
3.4 大气污染与防治 66
3.4.1 大气污染及其危害 66
3.4.2 大气污染的防治 68
本章内容小结 68
习题 70
第四章 热化学 能源 72
4.1 反应热与能量守恒 72
4.1.1 基本概念 72
4.1.2 热力学第一定律 73
4.1.3 标准摩尔生成焓和标准焓变 74
4.2 反应自发进行的方向 76
4.2.1 反应的焓变与自发性 76
4.2.2 反应的熵变与自发性 77
4.2.3 反应的Gibbs函数变和自发性判据 79
4.2.4 温度对化学反应方向的影响 83
4.3 化石能源 84
4.3.1 煤炭 85
4.3.2 石油和天然气 86
4.4 新能源 88
4.4.1 核能 88
4.4.2 太阳能 90
4.4.3 生物质能 90
本章内容小结 91
习题 92
5.1.1 非电解质稀溶液 96
5.1 溶液的通性 96
第五章 水溶液中的反应 水污染 96
5.1.2 电解质溶液 99
5.2 均相离子平衡 99
5.2.1 酸碱质子理论 99
5.2.2 弱电解质的解离平衡 100
5.2.3 同离子效应和缓冲溶液 103
5.3 多相离子平衡 105
5.3.1 溶度积和溶解度 106
5.3.2 溶度积规则及其应用 108
5.4 水污染及处理 110
5.4.1 水中的污染物 111
5.4.2 污水处理方法 113
本章内容小结 115
习题 117
第六章 配位化合物 119
6.1 配合物概述 119
6.1.1 配合物的组成 119
6.1.2 配合物的命名 120
6.1.3 配合物的结构 121
6.2 配合物在水中的解离与应用 122
6.2.1 配离子的解离平衡 122
6.2.2 配合物的应用 124
本章内容小结 126
习题 127
7.1.1 原电池 129
7.1 原电池和电极电势 129
第七章 电化学 金属材料腐蚀 129
7.1.2 电极电势 131
7.1.3 原电池电动势与反应的Gibbs函数变 133
7.2 电极电势的影响因素 134
7.2.1 Nernst方程式 134
7.2.2 影响电极电势的因素 137
7.3 电极电势的应用 140
7.3.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 140
7.3.2 判断氧化还原反应进行的方向 141
7.3.3 判断氧化还原反应进行的程度 142
7.4 化学电源 144
7.4.1 干电池 144
7.4.2 蓄电池 145
7.4.3 燃料电池 147
7.5 金属材料的腐蚀与防腐 148
7.5.1 电化学腐蚀 148
7.5.2 金属防腐技术 150
本章内容小结 151
习题 153
第八章 金属化学与材料 157
8.1 金属的分类与资源 157
8.1.1 金属分类 157
8.1.2 金属资源 157
8.2 金属的性质 158
8.2.1 金属的物理性质 158
8.2.2 金属的化学性质 161
8.2.3 温度对金属单质活泼性的影响 164
8.3 金属及合金材料 167
8.3.1 合金的基本类型 167
8.3.2 常用金属与合金材料 169
8.3.3 新型功能合金 171
8.3.4 纳米材料 171
本章内容小结 174
习题 175
第九章 非金属化学与材料 177
9.1 非金属单质 177
9.1.1 物理性质和晶体结构 177
9.1.2 化学性质 179
9.2.1 氯化物 180
9.2 无机化合物 180
9.2.2 氧化物和氢氧化物 183
9.2.3 含氧酸及其盐 185
9.3 无机非金属材料 187
9.3.1 建筑胶凝材料 187
9.3.2 耐热高强材料 188
9.3.3 玻璃装饰材料 190
9.3.4 半导体材料 190
9.3.5 精细陶瓷材料 191
9.3.6 功能转换材料 194
9.4 钢筋混凝土的腐蚀与防腐 195
9.4.1 混凝土的腐蚀 195
9.4.2 混凝土中钢筋的腐蚀 199
9.4.3 钢筋混凝土的防腐措施 200
本章内容小结 201
习题 203
第十章 高分子化合物与材料 206
10.1 高分子化合物概述 206
10.1.1 高分子化合物的基本概念 206
10.1.2 高分子化合物的命名 207
10.1.3 高分子化合物的合成 209
10.1.4 高分子化合物的分类 210
10.2 高分子化合物的结构与性能 211
10.2.1 高分子化合物的结构 211
10.2.2 高分子化合物的三种物理状态 212
10.2.3 高分子化合物的性能 213
10.3.1 塑料 216
10.3 重要的高分子材料 216
10.3.2 有机合成胶黏剂 218
10.3.3 离子交换树脂 220
本章内容小结 221
习题 223
第十一章 表面与胶体化学 226
11.1 表面能与表面现象 226
11.1.1 表面能 226
11.1.2 表面现象 227
11.2 表面活性剂 228
11.2.1 表面活性剂的组成与分类 228
11.2.2 表面活性剂的功能与应用 230
11.3.1 分散系及其分类 233
11.3 胶体 233
11.3.2 胶体的组成和结构 235
11.3.3 胶体的特性 235
11.3.4 胶体的稳定性和聚沉 236
11.3.5 胶体的应用 236
11.4 涂料及其应用 237
11.4.1 涂料的组成及作用 237
11.4.2 涂料附着和成膜机理 239
11.4.3 常用涂料简介 239
本章内容小结 242
习题 243
12.1 生命活动的化学基础 244
12.1.1 糖类——基础营养的提供者 244
第十二章 生命活动与化学 244
12.1.2 蛋白质——特定功能的载荷者 245
12.1.3 核酸——遗传密码的携带者 248
12.1.4 生物膜——生物体的“海关” 250
12.2 化学物质与人类健康 250
12.2.1 微量元素与人类健康 250
12.2.2 氧自由基与人体健康 253
12.2.3 维生素与人体健康 254
本章内容小结 256
习题 257
第十三章 绿色化学 258
13.1 绿色化学的产生与发展 258
13.1.1 绿色化学的产生 258
13.1.2 绿色化学的发展 260
13.2 绿色化学原理 261
13.2.1 绿色化学的原则 262
13.2.2 反应的原子经济性 263
13.3 绿色化学技术 264
13.3.1 可再生资源和无毒无害原料 264
13.3.2 无毒无害溶剂 266
13.3.3 无毒无害的催化剂 267
13.3.4 原子经济性反应 268
13.3.5 环境友好产品 269
本章内容小结 271
习题 271
习题答案 272
附录 274
主要参考书 284