目錄
第五版前言
第一版前言(節(jié)錄)
第一章 化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律 1
第一節(jié) 幾個基本概念 1
一、系統(tǒng)和環(huán)境 1
二、相 1
第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒和能量守恒 2
一、化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量守恒定律 2
二、熱力學(xué)第一定律 3
三、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 5
四、化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的計算 6
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 11
一、化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性 11
二、吉布斯函數(shù)變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 13
第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度——化學(xué)平衡 17
一、化學(xué)平衡 17
二、化學(xué)平衡的移動 22
第五節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 25
一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法 25
二、反應(yīng)速率理論和活化能 27
三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 28
掃一掃：青蒿有效成分提取與分子結(jié)構(gòu)測定 17
科苑導(dǎo)讀：從二氧化碳到淀粉的人工合成 34
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：“網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航”開航前的話——課程資源共享平臺 34
思考題與習(xí)題 34
第二章 溶液與離子平衡 38
第一節(jié) 溶液濃度的表示方法 38
第二節(jié) 稀溶液的依數(shù)性 40
一、溶液的蒸氣壓下降 40
二、溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低 42
三、溶液的滲透壓 44
第三節(jié) 酸堿質(zhì)子理論 47
一、酸、堿的定義 47
二、酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 48
三、酸、堿的強(qiáng)度 48
第四節(jié) 酸和堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡 49
一、水的質(zhì)子自遞平衡 49
二、一元弱酸的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡 49
三、多元弱酸的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡 50
四、同離子效應(yīng) 51
五、緩沖溶液 52
第五節(jié) 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 56
一、溶度積 56
二、沉淀溶解平衡的移動 58
第六節(jié) 配位平衡 62
一、配位化合物的概念、組成和命名 63
二、配位平衡概念 65
三、配離子的穩(wěn)定常數(shù) 65
四、配位平衡的移動 66
五、配位化合物的應(yīng)用 68
科苑導(dǎo)讀：乙二醇-水型防凍液 47
掃一掃：介紹搞笑諾貝爾獎 62
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：在網(wǎng)上查出所需的化學(xué)數(shù)據(jù) 70
化學(xué)技術(shù)：現(xiàn)代分離分析技術(shù)——色譜法 73
思考題與習(xí)題 70
第三章 氧化還原反應(yīng) 電化學(xué) 74
第一節(jié) 氧化還原反應(yīng) 74
一、氧化與還原 74
二、氧化數(shù) 74
第二節(jié) 原電池和電極電勢 75
一、原電池 75
二、電極電勢 77
三、影響電極電勢的因素 79
四、原電池電動勢與吉布斯函數(shù)變的關(guān)系 81
五、電極電勢的應(yīng)用 82
第三節(jié) 電解 84
一、電解池 85
二、分解電壓 85
三、電解的產(chǎn)物 86
第四節(jié) 金屬的腐蝕與防護(hù) 87
一、化學(xué)腐蝕 87
二、電化學(xué)腐蝕 88
三、金屬腐蝕的防止 89
科苑導(dǎo)讀：海水直接電解制氫 84
掃一掃：比亞迪的發(fā)展之路 92
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：如何檢索科技文章和論文 92
思考題與習(xí)題 92
第四章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 96
第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與周期系 96
一、核外電子運(yùn)動的特殊性 96
二、原子軌道和電子云 98
三、核外電子分布與周期系 104
四、元素性質(zhì)的周期性 109
第二節(jié) 化學(xué)鍵 112
一、離子鍵 112
二、共價鍵 114
三、分子的空間構(gòu)型 119
第三節(jié) 分子間力與氫鍵 128
一、分子的極性和電偶極矩 128
二、分子間力 129
三、氫鍵 131
第四節(jié) 晶體結(jié)構(gòu) 132
一、晶體與非晶體 132
二、晶體的基本類型 133
三、液晶 135
四、晶體的缺陷 136
五、非化學(xué)計量化合物 136
六、單質(zhì)的晶體類型 137
掃一掃：世界首顆量子衛(wèi)星——墨子號 112
科苑導(dǎo)讀：量子技術(shù)加快電動汽車充電速度 128
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：周期表探趣 137
化學(xué)技術(shù)：基于原子中電子躍遷的技術(shù)——原子發(fā)射和原子吸收光譜法 140
思考題與習(xí)題 137
第五章 金屬元素與金屬材料 141
第一節(jié) 金屬元素概述 141
一、金屬的物理性質(zhì)及分類 141
二、金屬元素的化學(xué)性質(zhì) 142
三、過渡金屬元素 147
第二節(jié) 幾種重要的金屬元素及其重要化合物 149
一、鈦及其重要化合物 149
二、鉻及其重要化合物 150
三、錳及其重要化合物 151
四、稀土元素 152
五、合金材料 154
第三節(jié) 金屬材料的化學(xué)與電化學(xué)加工 156
一、化學(xué)鍍 156
二、化學(xué)蝕刻 156
三、電鍍與電鑄 157
四、化學(xué)拋光與電解拋光 158
五、電解加工 158
科苑導(dǎo)讀：神奇的液態(tài)金屬 149
掃一掃：高模量異相金屬自修復(fù) 156
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：探訪研究材料的科研機(jī)構(gòu) 159
思考題與習(xí)題 159
第六章 非金屬元素與無機(jī)非金屬材料 161
第一節(jié) 非金屬元素概述 161
一、周期系中的非金屬元素 161
二、非金屬元素單質(zhì)的物理性質(zhì) 161
三、非金屬元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 162
第二節(jié) 非金屬元素的重要化合物 163
一、鹵化物 163
二、氧化物 165
三、含氧酸及其鹽 167
第三節(jié) 耐火、保溫與陶瓷材料 172
一、耐火材料 172
二、保溫材料 173
三、陶瓷材料 174
第四節(jié) 新型無機(jī)非金屬材料 176
一、半導(dǎo)體材料 176
二、超導(dǎo)材料 179
三、激光材料 180
四、光導(dǎo)材料 183
掃一掃：基于液態(tài)金屬與水凝膠的自成型軟體電子器件 172
科苑導(dǎo)讀：超輕、超彈、隔熱的陶瓷海綿 176
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：進(jìn)入材料科學(xué)大世界 184
化學(xué)技術(shù)：基于分子振動及轉(zhuǎn)動能級躍遷的技術(shù)——紅外吸收光譜法 186
思考題與習(xí)題 185
第七章 有機(jī)高分子化合物與高分子材料 187
第一節(jié) 高分子化合物的基本概念 187
一、高分子化合物 187
二、高分子化合物的制備 190
三、高聚物的性能 192
第二節(jié) 有機(jī)高分子材料 194
一、塑料 194
二、合成橡膠 197
三、合成纖維 199
四、高分子材料的老化與防老化 200
第三節(jié) 功能高分子材料 201
一、吸附分離高分子 202
二、導(dǎo)電高分子 204
三、醫(yī)用高分子 205
第四節(jié) 復(fù)合材料 207
一、復(fù)合材料概述 207
二、高分子結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 207
三、高分子功能復(fù)合材料 209
科苑導(dǎo)讀：塑料酶降解再獲突破 194
掃一掃：水環(huán)境中具有高強(qiáng)度的可降解聚乙烯醇基超分子塑料 206
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：通向?qū)＠�的便車�?210
思考題與習(xí)題 210
第八章 化學(xué)與能源 212
第一節(jié) 能源概述 212
一、能量的形態(tài)與能量的轉(zhuǎn)換 212
二、能源的概念與分類 212
第二節(jié) 燃料能源 213
一、燃料概述 213
二、幾種常見的傳統(tǒng)燃料 214
第三節(jié) 化學(xué)電源 215
一、原電池 215
二、蓄電池 217
三、燃料電池 218
第四節(jié) 新能源 220
一、氫能 220
二、核能 224
三、太陽能 226
四、生物質(zhì)能 228
科苑導(dǎo)讀：北京冬奧會彰顯綠色新能源 215
掃一掃：“黑金”石墨烯 229
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：能源發(fā)展的目標(biāo) 229
化學(xué)技術(shù)：基于元素質(zhì)荷比的分析技術(shù)——質(zhì)譜法 230
思考題與習(xí)題 229
第九章 化學(xué)與環(huán)境保護(hù) 231
第一節(jié) 人類與環(huán)境 231
一、環(huán)境 231
二、人類與環(huán)境的關(guān)系 231
第二節(jié) 環(huán)境污染 232
一、大氣污染 233
二、水污染 239
三、土壤污染 242
第三節(jié) 環(huán)境污染的防治 243
一、大氣污染的防治 243
二、水污染的防治 245
三、土壤污染的防治 248
第四節(jié) 廢棄物的綜合利用 249
一、煙塵的綜合利用 249
二、廢氣的綜合利用 249
三、廢水的綜合利用 250
四、垃圾的綜合利用 250
五、廢渣的綜合利用 251
科苑導(dǎo)讀：北京大學(xué)馬丁教授的新基石項(xiàng)目 239
掃一掃：白色污染給我們帶來的主要危害和困擾 243
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：關(guān)心我們的環(huán)境 251
思考題與習(xí)題 251
第十章 化學(xué)與生命 253
第一節(jié) 核酸、DNA 與遺傳 253
一、核酸 253
二、DNA 的結(jié)構(gòu) 255
三、DNA 的復(fù)制 255
第二節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與合成 256
一、蛋白質(zhì)的構(gòu)成 256
二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 259
三、蛋白質(zhì)的合成 261
第三節(jié) 基因工程 261
一、基因工程的應(yīng)用范圍 262
二、DNA的重組技術(shù)——克隆 262
三、轉(zhuǎn)基因作物與食品 262
四、基因診斷與基因療法 263
科苑導(dǎo)讀：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定與預(yù)測 261
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：了解生命科學(xué)的最新進(jìn)展 264
掃一掃：ChatGPT 與藥物發(fā)現(xiàn) 265
化學(xué)技術(shù)：基于質(zhì)子磁矩共振的技術(shù)——核磁共振波譜法 265
思考題與習(xí)題 264
第十一章 化學(xué)與生活 266
第一節(jié) 膳食營養(yǎng) 266
一、七大營養(yǎng)素 266
二、膳食營養(yǎng)平衡 274
第二節(jié) 安全用藥 276
一、藥物的一般概念 276
二、常用藥物舉例 276
三、處方藥和非處方藥 280
第三節(jié) 常用化學(xué)品 280
一、表面活性劑 280
二、洗滌劑 284
三、牙膏 286
第四節(jié) 常用油品 286
一、車用汽油的使用性能 287
二、車用柴油的使用性能 288
三、潤滑油(脂) 288
掃一掃：“多面神藥”二甲雙胍 276
科苑導(dǎo)讀：新冠病毒感染的核酸檢測和抗原檢測 280
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：五彩繽紛的化學(xué)網(wǎng)站 289
思考題與習(xí)題 289
第十二章 化學(xué)與國防 292
第一節(jié) 火藥和“軍事四彈” 292
一、火藥與炸藥 292
二、“軍事四彈” 293
第二節(jié) 化學(xué)武器 295
一、化學(xué)武器及其危害 295
二、化學(xué)武器的特點(diǎn) 297
三、化學(xué)武器的防護(hù) 298
四、禁止化學(xué)武器公約 299
第三節(jié) 核武器 300
一、核武器的主要?dú)�傷因�?300
二、原子彈 301
三、氫彈 301
四、中子彈 302
第四節(jié) 現(xiàn)代武器裝備與化學(xué) 303
一、高能炸藥 303
二、反裝備武器 304
三、軍用新材料 305
科苑導(dǎo)讀：碳纖維材料的主要軍事應(yīng)用 293
掃一掃：你了解這些禁用武器嗎？ 306
網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航：國防高科技與化學(xué) 306
思考題與習(xí)題 307
部分習(xí)題參考答案 308
參考書目 310
附錄 311
附錄一 100.000kPa時一些物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì) 311
附錄二 一些弱電解質(zhì)的解離常數(shù) 319
附錄三 配離子的穩(wěn)定常數(shù) 320
附錄四 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 321
附錄五 一些物質(zhì)的溶度積 324
附錄六 常用符號表 325