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绪论1

参考文献6

第一篇 物质结构8

第1章 物质的状态8

1．1 物质的聚集状态8

1．1．1 气体8

1．1．2 液体12

1．1．3 固体15

1．1．4 物质的第四、五态16

1．2 物质的分散状态18

1．2．1 相和相变18

1．2．2 分散系统的分类18

1．2．3 溶液19

1．2．4 气溶胶24

习题24

参考文献25

第2章 原子结构和元素周期律27

2．1 原子核外电子运动的特点27

2．1．1 量子化特征28

2．1．2 波粒二象性28

2．1．3 微观粒子运动规律的统计性解释29

2．1．4 海森堡测不准关系29

2．2 单电子原子（离子）体系中电子运动的描述30

2．2．1 波动方程——薛定谔方程30

2．2．2 薛定谔方程的解30

2．2．3 四个量子数的物理意义33

2．2．4 原子轨道及其符号34

2．2．5 概率密度和电子云35

2．2．6 波函数及电子云的图像35

2．3 多电子原子核外电子的运动状态40

2．3．1 多电子原子原子轨道的能级41

2．3．2 多电子原子核外电子的分布43

2．3．3 原子的核外电子分布与元素周期表48

2．4 元素的性质与原子结构的关系49

2．4．1 原子半径49

2．4．2 电离能51

2．4．3 电子亲和能52

2．4．4 电负性53

2．4．5 元素的金属性和非金属性54

习题54

参考文献55

第3章 分子结构56

3．1 离子键56

3．1．1 离子键的形成及本质56

3．1．2 离子键的特征57

3．1．3 离子的性质57

3．2 共价键59

3．2．1 现代价键理论59

3．2．2 杂化轨道理论64

3．2．3 分子轨道理论68

3．3 配位键73

3．3．1 配位键和配位化合物73

3．3．2 配合物的价键理论75

3．4 金属键77

3．4．1 “自由电子”理论77

3．4．2 金属键的能带理论77

3．5 分子间作用力和氢键79

3．5．1 分子的极性和偶极矩79

3．5．2 分子间作用力80

3．5．3 氢键82

习题83

参考文献84

第4章 晶体结构85

4．1 晶体的微观点阵结构85

4．2 晶体的基本类型86

4．2．1 离子晶体86

4．2．2 原子晶体87

4．2．3 分子晶体87

4．2．4 金属晶体88

4．2．5 混合键型晶体89

4．3 单质的晶体结构及其物理性质的周期性91

4．3．1 单质的晶体结构91

4．3．2 单质的物理性质92

4．4 晶体的缺陷95

4．5 非化学计量化合物95

习题97

参考文献98

第二篇 化学反应的基本规律100

第5章 化学热力学100

5．1 基本概念100

5．1．1 系统与环境100

5．1．2 系统的性质和状态101

5．1．3 过程和途径101

5．1．4 状态函数102

5．2 热力学第一定律102

5．2．1 热力学能102

5．2．2 热和功103

5．2．3 热力学第一定律的数学表达式105

5．3 焓与化学反应的热效应106

5．3．1 焓106

5．3．2 化学反应的热效应107

5．3．3 盖斯定律109

5．3．4 化学反应热效应的计算109

5．4 化学反应的方向113

5．4．1 自发过程114

5．4．2 热力学第二定律115

5．4．3 熵115

5．4．4 化学反应的熵变117

5．4．5 吉布斯函数和化学反应的方向118

习题122

参考文献124

第6章 化学反应动力学125

6．1 化学反应速率及其机理125

6．1．1 化学反应速率的定义及其表示方法125

6．1．2 反应速率的实验测定126

6．1．3 反应机理和反应分子数的概念128

6．2 化学反应速率方程128

6．2．1 基元反应速率方程128

6．2．2 复合反应速率方程129

6．2．3 简单级数反应的速率方程的积分形式130

6．3 化学反应速率的影响因素131

6．3．1 浓度对反应速率的影响132

6．3．2 温度对反应速率的影响133

6．3．3 催化剂对反应速率的影响135

6．4 化学反应速率理论136

6．4．1 简单碰撞理论136

6．4．2 过渡状态理论138

6．4．3 反应速率与活化能的关系139

习题139

参考文献141

第7章 化学平衡142

7．1 化学反应的可逆性与化学平衡142

7．2 化学反应等温式和平衡常数143

7．2．1 经验平衡常数143

7．2．2 化学反应等温式和标准平衡常数144

7．2．3 多重平衡原理145

7．2．4 平衡常数的计算及应用146

7．3 影响化学平衡的因素及平衡的移动147

7．3．1 浓度对化学平衡的影响148

7．3．2 压力对化学平衡的影响148

7．3．3 温度对化学平衡的影响150

7．3．4 勒夏特列原理150

7．4 酸碱平衡151

7．4．1 酸碱理论的发展简介151

7．4．2 酸碱质子理论152

7．4．3 酸碱质子平衡153

7．4．4 一元弱酸弱碱的解离平衡154

7．4．5 酸碱解离平衡的移动155

7．5 沉淀溶解平衡157

7．5．1 溶度积158

7．5．2 溶度积规则158

7．5．3 沉淀与溶解平衡159

7．6 配位平衡160

7．6．1 配离子的解离平衡160

7．6．2 配离子平衡的移动160

习题161

参考文献162

第8章 氧化还原反应和电化学163

8．1 氧化还原反应163

8．1．1 氧化还原反应的概念163

8．1．2 氧化还原反应的配平163

8．2 原电池164

8．2．1 原电池的组成164

8．2．2 原电池的半反应式和电池符号165

8．2．3 电极类型165

8．2．4 可逆电池166

8．3 可逆电池热力学167

8．3．1 可逆电池电动势E与ΔrGm的关系167

8．3．2 电动势E与电池反应各组分浓度间的关系——能斯特方程167

8．3．3 电池反应的标准平衡常数K？与标准电动势E？的关系168

8．4 电极电势168

8．4．1 电极电势的产生168

8．4．2 标准氢电极和标准电极电势169

8．4．3 标准电极电势表170

8．4．4 影响电极电势的因素170

8．5 电极电势在化学上的应用172

8．5．1 计算原电池的标准电动势E？和电动势E172

8．5．2 判断氧化还原反应进行的方向173

8．5．3 比较氧化剂和还原剂的相对强弱174

8．5．4 判断氧化还原反应进行的程度174

8．6 电解176

8．6．1 电解现象和电解池176

8．6．2 分解电压176

8．6．3 极化和超电势177

8．6．4 电解池中两极电解产物178

8．6．5 电解的应用179

8．7 金属的腐蚀和防护179

8．7．1 腐蚀的分类179

8．7．2 腐蚀的防护180

习题180

参考文献181

第三篇 化学的现代应用183

第9章 化学与能源183

9．1 能源的分类183

9．2 能源的级别185

9．3 能量的利用185

9．4 能量的化学转化186

9．4．1 利用热化学反应的能量化学转化187

9．4．2 利用电化学反应的能量化学转化188

9．4．3 利用光化学反应的能量化学转化190

9．4．4 利用生物化学反应进行的能量化学转化192

9．5 合成能源在军事方面的应用192

9．5．1 化学推进剂192

9．5．2 炸药200

9．5．3 烟火药206

9．5．4 化学激光器214

习题216

参考文献217

第10章 化学与材料218

10．1 化学与材料的关系218

10．1．1 元素、物质与材料218

10．1．2 材料的发展及其对社会发展的作用218

10．1．3 材料中的化学219

10．2 材料的组成、结构与材料性能220

10．2．1 材料的分类220

10．2．2 材料的组成、结构与性能的关系221

10．3 金属材料223

10．3．1 金属元素及其性质223

10．3．2 金属的主要制备方法224

10．3．3 合金的结构和类型224

10．3．4 金属及其合金材料225

10．3．5 新型金属材料228

10．4 无机非金属材料231

10．4．1 非金属元素的电子结构和性质231

10．4．2 非金属元素单质的主要制备方法231

10．4．3 陶瓷材料232

10．5 高分子材料236

10．5．1 高分子化合物合成的典型方法236

10．5．2 高分子化合物的结构与特性237

10．5．3 合成高分子材料241

10．6 复合材料247

10．6．1 复合材料的组分及功能247

10．6．2 重要复合材料及应用249

10．7 军用新材料250

10．7．1 军用新材料的分类、地位和发展趋势250

10．7．2 军用结构材料251

10．7．3 军用功能材料254

习题254

参考文献255

第11章 化学与信息256

11．1 信息材料256

11．1．1 信息处理材料256

11．1．2 信息传递材料265

11．1．3 信息显示材料268

11．2 基于生物的信息处理技术269

11．2．1 概述269

11．2．2 用于信息处理的分子器件270

11．2．3 基于生物分子的计算技术272

习题275

参考文献275

第12章 化学与生命277

12．1 生命的化学本质277

12．1．1 生命科学与化学的关系277

12．1．2 构成生命的基本物质277

12．1．3 生命活动的基本规律284

12．2 生化战剂286

12．2．1 化学战剂286

12．2．2 生物战剂291

习题294

参考文献291

第13章 化学与环境295

13．1 环境与人类的关系295

13．1．1 人与环境的辩证关系295

13．1．2 影响全球的环境热点问题296

13．1．3 环境保护与可持续发展战略299

13．2 军事活动对环境的影响299

13．2．1 常规武器装备对环境的影响300

13．2．2 核生化武器装备对环境的影响301

13．3 军事人工环境303

13．3．1 潜艇内的空气再生303

13．3．2 载人航天飞行的环境控制和生命保障技术305

习题307

参考文献307

附录308