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第1章 绪论1

1.1 化学的研究对象及其发展简史2

1.1.1 化学的研究对象2

1.1.2 化学的发展简史2

1.2 化学的学科分支及其在社会发展中的作用3

1.3 物理量的表示方法5

第2章 化学反应的基本规律8

2.1 气体9

2.1.1 理想气体状态方程10

2.1.2 混合物组成的表示方法10

2.1.3 气体分压定律10

2.2 化学反应中的能量变化12

2.2.1 基本概念12

2.2.2 热力学第一定律13

2.2.3 化学反应热和焓变14

2.2.4 热化学方程式14

2.2.5 反应热的计算15

2.3 化学反应的方向17

2.3.1 自发过程17

2.3.2 焓变与反应的自发性17

2.3.3 熵变与反应的自发性18

2.3.4 吉布斯函数变与反应的自发性19

2.4 化学反应的限度21

2.4.1 化学平衡和标准平衡常数21

2.4.2 标准平衡常数和标准摩尔吉布斯函数的关系23

2.4.3 化学平衡的移动25

2.5 化学反应速率27

2.5.1 化学反应速率概述27

2.5.2 浓度对化学反应速率的影响28

2.5.3 温度对化学反应速率的影响30

2.5.4 反应速率理论简介31

2.5.5 催化剂对化学反应速率的影响32

本章小结34

习题与思考题35

第3章 溶液中的化学平衡39

3.1 水的性质和稀溶液的依数性41

3.1.1 水的性质和应用41

3.1.2 溶液的蒸气压下降42

3.1.3 溶液的沸点升高和凝固点下降43

3.1.4 溶液的渗透压44

3.2 酸碱理论46

3.2.1 酸碱电离理论46

3.2.2 酸碱质子理论46

3.2.3 酸碱电子理论46

3.3 弱电解质的解离平衡47

3.3.1 水的解离平衡和溶液的酸碱性47

3.3.2 弱酸（弱碱）的解离平衡48

3.3.3 同离子效应和缓冲溶液50

3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡53

3.4.1 沉淀溶解平衡与溶度积53

3.4.2 分步沉淀55

3.4.3 沉淀的溶解和转化56

3.5 配位化合物和配离子的解离平衡58

3.5.1 配位化合物的组成和命名59

3.5.2 配位平衡61

3.5.3 配位化合物的应用63

本章小结64

习题与思考题66

第4章 氧化还原反应与电化学71

4.1 原电池72

4.2 原电池电动势75

4.3 电极电势的应用80

4.4 电解的基本原理及应用82

4.5 金属腐蚀与防护85

4.5.1 金属的化学腐蚀86

4.5.2 金属的电化学腐蚀87

4.5.3 金属的防护89

4.6 化学电源91

本章小结96

习题与思考题97

第5章 物质结构基础100

5.1 原子结构102

5.1.1 电子的运动特征102

5.1.2 核外电子的运动状态104

5.1.3 原子核外电子的排布107

5.1.4 原子电子层结构与元素周期表113

5.1.5 元素的周期性114

5.2 分子结构117

5.2.1 键参数118

5.2.2 离子键119

5.2.3 共价键120

5.2.4 分子的极性、分子间力126

5.3 晶体结构131

5.3.1 离子晶体131

5.3.2 原子晶体131

5.3.3 分子晶体132

5.3.4 金属晶体132

5.3.5 混合型晶体133

本章小结133

习题与思考题134

第6章 材料与化学139

6.1 金属材料141

6.1.1 金属材料概述141

6.1.2 金属单质141

6.1.3 金属合金141

6.2 无机非金属材料146

6.2.1 无机非金属材料概述146

6.2.2 传统无机非金属材料146

6.2.3 新型无机非金属材料149

6.2.4 功能转换材料152

6.3 高分子材料154

6.3.1 高分子化合物概述154

6.3.2 传统高分子材料156

6.3.3 功能高分子材料158

6.3.4 高分子智能材料160

6.4 复合材料161

6.4.1 基体材料和增强材料161

6.4.2 聚合物基复合材料162

6.4.3 金属基复合材料163

6.4.4 陶瓷基复合材料163

6.5 纳米材料164

6.5.1 纳米材料的概念164

6.5.2 纳米材料的特性164

6.5.3 纳米材料的应用166

6.6 新材料的现状与展望168

6.6.1 新型薄膜材料168

6.6.2 液晶材料168

6.6.3 材料制备的新方法169

本章小结171

习题与思考题171

第7章 化学与能源173

7.1 能源与社会进步174

7.1.1 能源与经济发展174

7.1.2 能源的分类175

7.2 常规能源177

7.2.1 煤炭及其综合利用177

7.2.2 石油179

7.2.3 天然气181

7.3 新型能源181

7.3.1 核能181

7.3.2 太阳能184

7.3.3 生物质能185

7.3.4 绿色电池186

7.3.5 氢能187

7.3.6 风能188

7.3.7 地热能189

7.3.8 海洋能191

7.3.9 未来的几种新能源192

本章小结193

习题与思考题194

第8章 化学与环境195

8.1 环境和环境问题196

8.1.1 环境与环境系统196

8.1.2 环境问题197

8.2 水污染及其防治198

8.2.1 水污染199

8.2.2 水污染的防治201

8.3 大气污染及其防治202

8.3.1 大气污染202

8.3.2 大气污染的防治206

8.4 土壤的污染及其防治208

8.4.1 土壤的组成和结构208

8.4.2 土壤污染210

8.4.3 土壤污染的防治211

8.5 环境保护与可持续发展211

本章小结214

习题与思考题214

第9章 化学与生命215

9.1 蛋白质与酶216

9.1.1 蛋白质的基本结构单元——氨基酸216

9.1.2 多肽218

9.1.3 蛋白质218

9.1.4 酶220

9.2 核酸221

9.2.1 核酸的基本组成单位——核苷酸221

9.2.2 DNA的双螺旋结构222

9.2.3 RNA223

9.2.4 DNA的复制与基因表达223

9.3 糖225

9.3.1 单糖225

9.3.2 寡糖和多糖226

9.4 维生素228

9.5 生命元素与人体健康230

9.5.1 常见元素231

9.5.2 微量元素的生理功能232

9.6 现代生命科学与人类生活234

本章小结236

习题与思考题237

附录238

参考文献251