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第1章　物质结构基础　1

1.1 原子结构2

1.1.1 氢原子结构2

1.1.2 多电子原子结构7

1.1.3 元素周期律9

1.2　化学键与分子结构　15

1.2.1 共价键的价键理论15

1.2.2 配合物的价键理论21

1.2.3 价层电子对互斥理论25

1.2.4 分子轨道理论29

1.2.5 离子键31

1.2.6 金属键33

1.3　分子间力与氢键　35

1.3.1 分子的电偶极矩和极化率35

1.3.2 分子间力37

1.3.3 氢键39

1.4　晶体结构和晶体缺陷　40

1.4.1 晶体结构41

1.4.2 晶体缺陷47

思考题　50

习题51

第2章　化学反应的基本原理　55

2.1 化学反应中的能量关系55

2.1.1 几个基本概念　55

2.1.2 焓变与反应热57

2.2　化学反应的方向64

2.2.1 自发过程的方向性64

2.2.2 熵64

2.2.3 吉布斯函数66

2.2.4 非标准状态下的吉布斯函数变69

2.3　化学反应的程度——化学平衡　73

2.3.1 标准平衡常数73

2.3.2 温度对标准平衡常数的影响74

2.3.3 标准平衡常数与反应进行的程度75

2.4　化学反应速率　76

2.4.1 化学反应速率的表示方法77

2.4.2 化学反应速率的测定77

2.4.3 反应速率理论与活化能78

2.4.4 反应速率与浓度的关系81

2.4.5 反应速率与温度的关系——阿仑尼乌斯公式　83

2.4.6 催化剂对反应速率的影响84

思考题　88

习题　89

第3章　溶液　95

3.1　溶液的通性　95

3.1.1 溶液的蒸气压下降95

3.1.2 溶液的沸点上升与凝固点下降96

3.1.3 溶液的渗透压98

3.2　单相离子反应　100

3.2.1 弱电解质的解离100

3.2.2 同离子效应与缓冲溶液102

3.2.3 配离子的反应106

3.3 多相离子反应　111

3.3.1 溶度积111

3.3.2 溶度积规则及其应用113

思考题　115

习题　116

第4章 电化学原理及应用119

4.1 氧化还原反应及氧化数119

4.2　原电池与电极电势　120

4.2.1 原电池121

4.2.2 电极电势122

4.2.3 原电池的电动势与吉布斯函数变的关系125

4.2.4 非标准状态下的电极电势——能斯特方程　126

4.3 电极电势的应用　128

4.3.1 判断氧化剂和还原剂的相对强弱128

4.3.2 判断氧化还原反应进行的方向129

4.3.3 估算氧化还原反应进行的程度　131

4.4　电解及其应用　134

4.4.1 电解的基本原理134

4.4.2 分解电压134

4.4.3 超电压136

4.4.4 电解产物的判断137

4.4.5 电解原理在工程实际中的应用139

4.5　金属的电化学腐蚀及其防护142

4.5.1 金属的电化学腐蚀143

4.5.2 影响金属的电化学腐蚀的因素145

4.5.3 金属腐蚀的防护146

思考题　150

习题　151

第5章　化学与材料　157

5.1　化学与金属材料　157

5.1.1 金属材料概论157

5.1.2　合金　159

5.1.3　稀土金属160

5.1.4 新型金属材料161

5.2　化学与无机非金属材料　167

5.2.1 传统无机材料167

5.2.2 新型无机材料168

5.3　化学与有机高分子材料　176

5.3.1 有机高分子化合物概论176

5.3.2 高分子化合物的结构和性能178

5.3.3 重要的高分子材料181

5.4　化学复合材料　189

5.4.1 复合材料概论189

5.4.2 复合材料的技术性能190

5.4.3 重要的复合材料191

习题　192

第6章　化学与能源　194

6.1 能源概述　194

6.1.1 能源的分类和能量的转化194

6.1.2 人类利用能源的历史、现状及前景展望　196

6.1.3 中国能源现状及面临的挑战　197

6.2　化石燃料　202

6.2.1 煤炭与洁净煤技术203

6.2.2 石油和天然气206

6.3 核能209

6.3.1 原子核的一些基本概念　209

6.3.2 核裂变反应和核裂变能的利用210

6.3.3 核聚变反应和核聚变能的利用214

6.4 化学电源215

6.4.1 原电池216

6.4.2 蓄电池217

6.4.3 燃料电池220

6.5　新型清洁能源　221

6.5.1 太阳能221

6.5.2 氢能222

6.5.3 生物质能224

习题225

第7章　化学与环境保护　227

7.1　环境与环境保护　227

7.1.1 人类与环境227

7.1.2 环境污染与环境保护228

7.2　大气的污染与防治　230

7.2.1 大气的结构和组成231

7.2.2 大气污染及危害232

7.2.3 大气污染的防治243

7.3　水体的污染与防治　244

7.3.1 水资源及水体污染245

7.3.2 水质指标246

7.3.3 水体的主要污染物及危害248

7.3.4 水体污染的治理251

习题　254

附录256

附录1　酸、碱的解离常数　256

附录2　溶度积常数　257

附录3　配离子的稳定常数257

附录4　标准电极电势　258

附录5 常见的无机物和C1、C2有机物的热力学性质　260

附录6　元素周期表　267

参考文献　268

化学·生活·生命13

生命元素与人体健康　13

人体体温的调节63

自发反应的推动力72

生命体中的催化剂——酶86

催化转化器　87

脂溶性和水溶性维生素100

生物体中的配合物109

牙齿的腐蚀和氟化111

心跳与心电图技术133

DNA与人类基因组计划187

煤气和液化气　208

放射疗法215

化学·前沿39

超分子化学　39

等离子体化学及其应用48

飞秒化学81

生物传感器　149

可燃冰——未来的清洁能源224

绿色化学253