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绪论1

1 化学热力学初步3

1.1 基本概念及术语3

1.1.1 系统和相3

1.1.2 状态和状态函数4

1.1.3 过程和途径5

1.1.4 热和功6

1.1.5 热力学能7

1.2 热化学8

1.2.1 化学反应热8

1.2.2 焓9

1.2.3 盖斯定律10

1.2.4 标准摩尔生成焓12

1.2.5 标准摩尔反应焓变的计算15

1.3 化学反应的方向18

1.3.1 化学反应的自发性18

1.3.2 混乱度与熵19

1.3.3 吉布斯函数21

1.3.4 标准摩尔生成吉布斯函数和标准摩尔吉布斯函数变24

1.3.5 标准摩尔反应吉布斯函数变的求算25

1.4 标准摩尔吉布斯函数变与标准平衡常数29

1.4.1 化学平衡与平衡常数29

1.4.2 标准摩尔吉布斯函数与标准平衡常数的关系32

1.4.3 温度与标准平衡常数的关系33

1.4.4 化学平衡的移动35

复习思考题35

习题36

2.1 化学反应速率的表示法39

2 化学反应速率39

2.2 反应速率与浓度的关系41

2.2.1 速率方程与速率常数41

2.2.2 反应级数42

2.3 反应速率与温度的关系45

2.3.1 阿仑尼乌斯公式45

2.3.2 活化能47

2.3.3 化学反应速率理论简介50

2.4 催化剂与反应速率51

2.4.1 催化剂与催化作用52

2.4.2 单相与多相催化反应54

2.5 化学反应的类型与应用56

2.5.1 链反应56

2.5.2 多相反应56

2.5.3 爆炸反应57

2.5.4 光化学反应58

2.5.5 钢铁在高温时的反应59

复习思考题60

习题61

3 溶液中的离子平衡64

3.1 分散系统概述64

3.1.1 浊液64

3.1.2 胶体64

3.1.3 溶液66

3.2 弱电解质的解离平衡70

3.2.1 一元弱酸（碱）的解离平衡70

3.2.2 水的解离平衡72

3.2.3 缓冲溶液的解离平衡74

3.2.4 多元酸（碱）的解离平衡82

3.3.1 沉淀—溶解平衡的建立85

3.3 沉淀—溶解平衡85

3.3.2 溶度积与溶解度86

3.3.3 溶度积规则88

3.3.4 溶度积的应用实例88

3.4 配位平衡95

3.4.1 配合物的组成和命名95

3.4.2 配位平衡及稳定常数98

3.4.3 配离子稳定常数的应用100

3.4.4 配合物的应用103

3.5 氧化还原平衡和电化学基础105

3.5.1 氧化还原反应105

3.5.2 原电池和电极电势106

3.5.3 原电池的电动势与摩尔反应吉布斯函数变的关系110

3.5.4 影响电极电势的因素111

3.5.5 电极电势的应用114

复习思考题119

习题121

4 物质结构与性质124

4.1 原子结构与元素性质124

4.1.1 量子力学中的几个基本概念124

4.1.2 核外电子排布的周期性129

4.1.3 元素某些性质的周期性133

4.1.4 原子光谱的应用138

4.2 化学键、分子结构及性质139

4.2.1 离子键理论139

4.2.2 共价键的几种理论141

4.2.3 金属键146

4.2.4 分子间力147

4.2.5 化学键的极性与分子的极性151

4.3.1 晶体结构152

4.3 晶体结构与性质152

4.3.2 金属晶体153

4.3.3 离子晶体154

4.3.4 原子晶体155

4.3.5 分子晶体155

4.3.6 液晶156

4.4 物质的结构与性质的关系157

4.4.1 熔点和沸点158

4.4.2 溶解度159

4.4.3 导电性和导热性160

4.4.4 离子极化对物质结构和性质的影响160

复习思考题161

习题162

5.1.1 有机化合物的特征164

5.1 有机化合物概述164

5 有机化合物与高聚物164

5.1.2 有机化合物的分类166

5.2 有机化合物的反应类型169

5.2.1 取代反应170

5.2.2 加成反应172

5.2.3 消除反应173

5.2.4 氧化还原反应174

5.3 高聚物176

5.3.1 高聚物的一般概念176

5.3.2高聚物的合成178

5.3.3高聚物的结构与物理状态181

5.3.4高聚物的性能与结构的关系185

复习思考题187

习题188

6 材料化学191

6.1 概论191

6.1.1 材料的分类191

6.1.2 材料应用和研究的新趋势191

6.2 金属材料195

6.3 无机非金属材料196

6.4 有机高分子材料197

6.4.1 概述197

6.4.2 塑料198

6.4.3 纤维202

6.4.4 橡胶203

6.4.5 胶粘剂204

6.5.2 复合材料的分类206

6.5.1 概述206

6.5 复合材料206

6.5.3 复合材料的应用208

6.6 功能材料208

6.6.1 概述208

6.6.2 功能材料的主要类型209

6.6.3 功能材料的应用216

6.7 材料的腐蚀217

6.8 材料的防护218

6.8.1 腐蚀环境的改善218

6.8.2 缓蚀剂220

6.8.3 电化学保护221

6.8.4 覆盖层保护222

复习思考题231

7.1.1 能源的概述232

7.1 概述232

7 能源化学232

7.1.2 能源的分类233

7.1.3 能源开发利用的展望233

7.1.4 能源利用对环境的影响234

7.2 石油、天然气和煤235

7.2.1 石油235

7.2.2 天然气236

7.2.3 煤238

7.3 核能240

7.3.1 核反应241

7.3.2 核反应堆242

7.3.3 核燃料243

7.3.4 核电站243

7.4.1 太阳能244

7.4 太阳能和地热能244

7.4.2 地热能246

7.5 氢能和化学能源248

7.5.1 氢能248

7.5.2 化学电源249

7.6 生物质能251

7.6.1 生物质能的气化、液化和固化技术252

7.6.2 生物质能的厌氧生物转化法254

7.6.3 我国生物质能应用技术的展望254

复习思考题255

8 环境化学257

8.1 人与环境257

8.1.1 概述257

8.1.2 环境污染与人类的关系259

8.2 大气污染及其防治261

8.2.1 大气污染物262

8.2.2 全球性大气环境问题266

8.2.3 大气污染的防治270

8.3 水体污染及其化学净化272

8.3.1 水体污染272

8.3.2 污染水体的净化277

8.4 土壤污染及防治280

8.4.1 土壤污染源280

8.4.2 土壤污染的防治281

8.5 绿色化学原理282

复习思考题287

习题288

9 资源化学289

9.1.2 自然资源的特点290

9.1.1 自然资源的分类290

9.1 概述290

9.1.3 自然资源的开发利用及深度加工291

9.1.4 自然资源的形势及展望293

9.2 水资源的状况及利用295

9.2.1 水资源的状况295

9.2.2 水资源的利用299

9.3 能源资源的状况及利用300

9.3.1 能源资源的状况300

9.3.2 能源资源的利用302

9.4 矿产资源的状况及利用304

9.4.1 矿产资源的状况304

9.4.2 矿产资源的利用305

9.5 生物资源的状况及利用306

9.5.1 生物资源的状况306

9.5.2 生产资源的利用307

9.6 我国海洋资源的状况及利用311

9.6.1 海洋资源的状况311

9.6.2 海洋资源的利用312

9.7 废弃物的状况及利用314

9.7.1 废弃物的状况314

9.7.2 废弃物的利用314

复习思考题319

10 生物化学与生物工程320

10.1 化学与分子生物学320

10.1.1 生命的物质组成320

10.1.2 生命过程中的化学345

10.1.3 分子生物信息学349

10.2 生物工程及其应用350

10.2.1 基因工程350

10.2.2 酶工程355

10.2.3 细胞工程360

10.2.4 发酵工程364

10.2.5 生物技术的工程应用367

复习思考题370

附录1 国际单位制的基本单位371

附录2 用于构成十进倍数和分数单位的词头371

附录3 一些基本物理常数372

附录4 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的数据373

附录5 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的数据376

附录6 弱电解质的标准解离常数377

附录7 难溶电解质的标准溶度积378

附录8 常见配离子的标准稳定常数379

附录9 标准电极电势380

主要参考文献382