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第1章 绪论1

1.1 化学发展简史1

1.1.1 远古的工艺化学时期2

1.1.2 炼丹术和冶金化学时期2

1.1.3 创建近代化学理论——探索物质结构4

1.1.4 现代化学的兴起4

1.2 化学的社会功能5

1.2.1 化学与人类的衣食住行5

1.2.2 化学与人类的健康7

1.2.3 环境问题与化学化工7

1.2.4 化学与能源问题7

1.2.5 化学与保健8

1.2.6 化学与新材料8

1.2.7 化学与安全8

趣味阅读9

思考题15

第2章 化学与健康16

2.1 人体的组成元素与健康16

2.1.1 人体中的化学元素17

2.1.2 人体中的常量元素21

2.1.3 人体中的微量元素25

2.2 化学与疾病治疗31

2.2.1 诊断疾病过程的化学技术31

2.2.2 化学药物32

2.2.3 药物的滥用和毒品39

趣味阅读45

思考题47

第3章 化学与环境48

3.1 自然环境中化学物质的循环49

3.1.1 水循环49

3.1.2 碳循环51

3.1.3 氮循环52

3.1.4 磷循环53

3.1.5 硫循环54

3.1.6 其他元素和化合物的循环与环境激素55

3.2 保护大气环境57

3.2.1 空气质量指数和PM 2.558

3.2.2 大气的主要污染源和污染物59

3.2.3 大气污染的危害60

3.2.4 大气污染的防治67

3.3 土壤污染68

3.3.1 土壤污染物的来源68

3.3.2 污染物类型69

3.3.3 污染物在土壤中的生物物理化学行为70

3.3.4 土壤污染的防治72

思考题73

第4章 化学与生命74

4.1 物质的产生和生命起源中的化学76

4.1.1 元素的产生76

4.1.2 化合物的产生79

4.1.3 生命分子的产生和生物的化学进化81

4.1.4 氧气的产生与生命进化83

4.1.5 手性起源的困惑85

4.1.6 关于外星生命和外星文明85

4.2 生命体系的化学组成86

4.2.1 氨基酸86

4.2.2 蛋白质89

4.2.3 核苷酸和脱氧核苷酸91

4.2.4 核酸——DNA和RNA92

4.2.5 糖类94

4.2.6 维生素96

4.2.7 脂肪和磷脂98

4.3 一些生命活动的化学过程100

4.3.1 氧气的输送100

4.3.2 DNA的复制102

4.3.3 蛋白质合成103

4.3.4 聚合酶链反应103

趣味阅读104

思考题107

第5章 水和水污染及其防治108

5.1 水的基本物理性质108

5.1.1 水的存在形态108

5.1.2 水资源概况110

5.2 水质的评价指标111

5.2.1 浑浊度112

5.2.2 电导率112

5.2.3 pH112

5.2.4 硬度113

5.2.5 耗氧量113

5.2.6 微生物学指标114

5.3 水的净化115

5.3.1 澄清与消毒116

5.3.2 硬水的软化117

5.4 水的污染119

5.4.1 水体的自净能力119

5.4.2 水体无机污染120

5.4.3 水体有机物和生物污染121

5.4.4 热污染123

5.5 工业废水的处理124

5.5.1 污水综合排放标准124

5.5.2 治理工业废水的基本原则125

5.5.3 废水的三级处理125

5.5.4 废水处理方法125

趣味阅读129

思考题130

第6章 化学与能源131

6.1 能源的分类和能量的转化132

6.1.1 能源的概念132

6.1.2 能源的分类132

6.1.3 能量产生和转化的化学原理134

6.2 碳化学136

6.2.1 单质碳136

6.2.2 烃类——碳氢化合物137

6.2.3 化学在煤、石油和天然气开发利用方面的贡献139

6.3 核能144

6.4 化学电源147

6.4.1 一次电池147

6.4.2 蓄电池149

6.4.3 燃料电池151

6.5 新能源的开发152

6.5.1 太阳能152

6.5.2 生物能154

思考题155

第7章 化学与食品156

7.1 谷物与淀粉156

7.2 肉与蛋白质159

7.3 水果、蔬菜与维生素161

7.3.1 膳食纤维162

7.3.2 维生素162

7.3.3 矿物质与草酸165

7.4 饮酒与健康166

7.5 食品添加剂与食品质量安全168

7.5.1 食品质量安全168

7.5.2 食品添加剂169

思考题176

第8章 化学与新型材料177

8.1 信息功能材料177

8.1.1 半导体材料Si和GaAs178

8.1.2 敏感材料和敏感元件180

8.1.3 光导纤维182

8.1.4 记录材料183

8.2 储能材料184

8.2.1 储氢合金185

8.2.2 储热材料186

8.3 仿生材料187

8.3.1 生物医用金属材料187

8.3.2 生物医用高分子材料188

8.3.3 生物陶瓷191

8.3.4 生物医用复合材料192

8.4 纳米材料与技术192

8.4.1 纳米材料的特性193

8.4.2 纳米材料的应用领域193

8.5 超导材料与技术196

8.6 军用新材料197

8.6.1 军用结构材料197

8.6.2 军用功能材料201

思考题202

第9章 化学与武器203

9.1 冷兵器中的化学205

9.1.1 金属冶炼与金属武器205

9.1.2 矛与盾——进攻与防御205

9.1.3 冷兵器时代的“热武器”——火206

9.1.4 毒药208

9.2 热武器时代的化学210

9.2.1 热武器的先驱——黑火药211

9.2.2 现代炸药——单质炸药212

9.2.3 现代炸药——混合炸药216

9.2.4 枪炮发射药219

9.2.5 火箭推进剂219

9.2.6 烟火剂220

9.3 化学武器222

9.3.1 神经性毒剂223

9.3.2 糜烂性毒剂223

9.3.3 全身性毒剂224

9.3.4 窒息性毒剂225

9.3.5 刺激性毒剂225

9.3.6 “人道”的毒剂——失能性毒剂226

9.3.7 不针对人的化学武器——植物枯萎剂226

9.3.8 化学武器的应用和防护226

9.4 核武器与化学227

9.4.1 原子弹与化学228

9.4.2 氢弹与化学228

9.4.3 不是核武器的核武器——贫铀弹230

趣味阅读231

思考题233

第10章 化学与文艺234

10.1 化学与文房234

10.1.1 传统文房四宝235

10.1.2 其他文房中的化学237

10.2 化学与文物247

10.2.1 文物鉴定的利器247

10.2.2 文物——想说爱你不容易251

10.3 化学与文学影视作品254

10.3.1 化学与文学作品254

10.3.2 化学与影视作品255

10.4 化学与娱乐259

趣味阅读260

思考题264

参考文献265