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第1章 化学反应基本原理1

1.1 化学反应的热效应1

1.1.1 热力学的一些基本概念1

1.1.2 能量守恒与转化定律——热力学第一定律2

1.1.3 化学反应的热效应2

1.1.4 化学反应焓变的计算3

1.2 化学反应的方向和限度5

1.2.1 熵与熵变6

1.2.2 Gibbs函数与Gibbs函数变7

1.3 化学反应进行的程度和化学平衡11

1.3.1 Gibbs函数变与平衡常数11

1.3.2 平衡常数的物理意义与特征12

1.3.3 化学平衡的移动17

1.4 化学反应速率19

1.4.1 化学反应速率的概念19

1.4.2 浓度对反应速率的影响和反应级数22

1.4.3 温度对反应速率的影响24

1.4.4 反应的活化能和催化剂26

1.5 能源30

1.5.1 能源的分类30

1.5.2 煤炭及其综合利用31

1.5.3 石油和天然气34

1.5.4 氢能35

1.5.5 核能35

1.5.6 节能与新能源的开发36

习题38

第2章 水环境化学43

2.1 水化学43

2.2 水与生命44

2.3 水的循环与水循环的平衡46

2.4 水的资源性和有限性48

2.5 水的特性与环境效应49

2.6 溶液理论51

2.6.1 溶液通性51

2.6.2 水溶液中的单相离子平衡56

2.7 难溶电解质的多相离子平衡63

2.7.1 多相离子平衡与溶度积63

2.7.2 溶度积规则及其应用64

2.8 水污染67

2.8.1 天然水中污染物质的来源与进入途径67

2.8.2 水污染现状67

2.8.3 水体污染的主要类型69

2.9 水环境保护73

2.9.1 水污染控制对策73

2.9.2 废水处理技术74

2.9.3 水资源的合理利用与保护77

习题78

第3章 物质结构基础83

3.1 近代原子结构83

3.1.1 氢原子结构83

3.1.2 波粒二象性85

3.1.3 波函数86

3.2 多电子原子结构和周期率91

3.2.1 多电子原子结构92

3.2.2 周期系96

3.3 化学键与分子间相互作用力99

3.3.1 化学键99

3.3.2 分子间相互作用力109

3.4 晶体结构115

3.4.1 离子晶体115

3.4.2 原子晶体和分子晶体119

3.4.3 金属晶体121

3.4.4 混合型晶体124

习题125

第4章 氧化还原与电化学128

4.1 氧化还原的基本概念128

4.1.1 氧化数128

4.1.2 氧化还原反应129

4.1.3 氧化还原反应方程式的配平130

4.2 原电池和电极电势131

4.2.1 原电池131

4.2.2 电极电势133

4.2.3 原电池的电动势与电池反应的摩尔吉布斯函数变135

4.2.4 浓度的影响和能斯特方程式136

4.3 电极电势的应用139

4.3.1 氧化剂和还原剂相对强弱的比较139

4.3.2 氧化还原反应方向的判断140

4.3.3 氧化还原反应进行程度的衡量141

4.4 电解142

4.4.1 分解电压和超电势143

4.4.2 电解池中两极的电解产物146

4.5 金属的腐蚀与保护147

4.5.1 腐蚀的分类147

4.5.2 腐蚀电池的非平衡电势、极化作用和腐蚀速率148

4.5.3 金属的保护150

4.6 应用实例151

4.6.1 化学电源151

4.6.2 电镀和电铸158

4.6.3 在无机制备上的应用158

4.6.4 氯碱工业——电解工业实例159

习题167

第5章 材料与化学174

5.1 材料科学发展概况174

5.2 金属元素化学与金属材料177

5.2.1 金属键和纯金属的晶体结构177

5.2.2 常用金属材料在周期表中的分布与应用179

5.2.3 新型金属材料182

5.3 非金属元素化学与材料184

5.3.1 非金属单质和化合物的物理性质184

5.3.2 非金属单质和化合物的化学性质190

5.3.3 无机非金属材料199

5.4 有机高分子材料205

5.4.1 高分子化合物的结构和特征205

5.4.2 重要的高分子材料210

5.4.3 复合材料215

5.5 分子设计与未来的材料218

5.5.1 分子设计与新材料218

5.5.2 未来的材料219

习题219

第6章 胶体与表面化学224

6.1 胶体化学的基本知识224

6.1.1 胶体化学的研究对象和意义224

6.1.2 胶体的制备与净化226

6.2 溶胶的性质227

6.2.1 溶胶的运动性质227

6.2.2 溶胶的光学性质228

6.2.3 溶胶的电学性质229

6.3 胶体的稳定与聚沉230

6.3.1 胶体的结构与稳定性230

6.3.2 胶体的聚沉231

6.3.3 大分子化合物对溶胶稳定性的影响232

6.4 凝胶233

6.5 表面吉布斯函数与表面现象234

6.5.1 表面吉布斯函数和表面张力234

6.5.2 弯曲界面的一些现象235

6.5.3 润湿现象237

6.5.4 吸附作用238

6.6 表面活性剂240

6.6.1 表面活性剂的概念与分类240

6.6.2 表面活性剂的定向排列与胶束242

6.6.3 表面活性剂的亲水亲油平衡243

6.6.4 表面活性剂的应用244

6.7 乳状液246

6.7.1 乳状液的形成与稳定247

6.7.2 乳化剂的选择248

6.7.3 乳状液的破坏249

6.7.4 乳状液的应用250

6.8 高分子溶液251

习题252

附录1 我国法定计量单位254

附录2 一些基本物理常数258

附录3 一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数和标准摩尔熵259

附录4 一些水合离子的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数和标准摩尔熵262

附录5 一些弱电解质在水溶液中的解离常数263

附录6 一些共轭酸碱的解离常数264

附录7 一些配离子的稳定常数和不稳定常数265

附录8 一些物质的溶度积（25℃）266

附录9 标准电极电势267

附录10 标准电极电势（碱性介质）269

附录11 元素周期表——性质数据（一）270

附录12 元素周期表——性质数据（二）271

附录13 元素周期表272

参考文献273