第1篇化学反应的基本规律
1化学热力学
1.1基本概念
1.1.1体系与环境
1.1.2体系的性质
1.1.3体系的状态与状态函数
1.2热化学和焓
1.2.1热力学第一定律
1.2.2焓与化学反应的热效应
1.3化学反应的方向
1.3.1自发过程
1.3.2熵的初步概念
1.3.3吉布斯自由能
1.3.4吉布斯—赫姆霍兹公式及其应用
科学家吉布斯
习题
2化学反应速率
2.1化学反应速率及其表示方法
2.2反应速率理论
2.2.1碰撞理论
2.2.2过渡状态理论
2.2.3化学反应的机理
2.3影响化学反应速率的因素
2.3.1浓度与化学反应速率的关系
2.3.2温度与化学反应速率的关系
2.3.3催化作用
2.4几种类型的反应
2.4.1多相反应
2.4.2链反应
2.4.3光化反应
飞秒化学先驱泽维尔
习题
3化学平衡
3.1平衡常数
3.1.1分压定律
3.1.2平衡常数
3.1.3标准平衡常数K与ΔrGm的关系
3.1.4化学平衡的移动
3.1.5多重平衡
3.2弱电解质的电离平衡
3.2.1弱酸、弱碱的电离平衡
3.2.2缓冲溶液
3.2.3酸碱质子理论
3.3沉淀—溶解平衡
3.3.1溶度积
3.3.2溶度积规则
3.3.3沉淀的生成与溶解
3.3.4分步沉淀
3.4配离子的离解平衡
3.4.1配合物的基本概念
3.4.2配离子的离解平衡
3.4.3配合物的应用
阿伦尼乌斯——1903年诺贝尔化学奖获得者
习题
4溶液与胶体
4.1水
4.1.1水的结构
4.1.2水的物理化学性质
4.1.3水的相图
4.2溶液
4.2.1溶液的蒸气压下降
4.2.2溶液的沸点升高和凝固点下降
4.2.3溶液的渗透压
4.2.4电解质溶液的性质
4.3胶体
4.3.1分散系
4.3.2溶胶
4.3.3高分子溶液
范特霍夫——第一个荣获诺贝尔化学奖的物理化学家
习题
5电化学原理及其应用
5.1原电池和电极电势
5.1.1原电池
5.1.2电极电势
5.1.3电动势与吉布斯自由能变的关系
5.1.4电极电势的应用
5.2电解
5.2.1电解现象
5.2.2电解的应用
5.3金属的腐蚀与防护
5.3.1化学腐蚀与电化学腐蚀
5.3.2金属腐蚀的防护
5.3.3混凝土的腐蚀与防护
5.4化学电源
5.4.1蓄电池
5.4.2燃料电池
5.4.3其他类型电池
著名物理化学家能斯特
习题
第2篇物质结构
6原子结构与周期系
6.1氢原子结构的近代概念
6.1.1核外电子运动的特征
6.1.2波函数
6.1.3电子云
6.1.4电子运动状态的完全描述与4个量子数
6.2多电子原子中的电子分布和周期系
6.2.1核外电子的分布
6.2.2原子结构和元素周期表
6.3元素基本性质的周期性
6.3.1有效核电荷数
6.3.2原子半径
6.3.3电离能、电子亲合能和电负性
6.4原子光谱
6.4.1原子发射光谱法
6.4.2原子吸收光谱
科学家德布罗意
习题
7化学键与分子结构
7.1离子键与离子的结构
7.1.1离子键的形成与特性
7.1.2离子的三大特征
7.2共价键与分子结构
7.2.1价键理论
7.2.2杂化轨道与分子的空间构型
7.2.3价层电子对互斥理论
7.2.4分子轨道理论
7.3配位键与配位化合物
7.3.1配合物的主要类型
7.3.2配合物的价键理论
7.3.3新型配合物
7.4分子间力和氢键
7.4.1分子的极性
7.4.2分子间力
7.4.3氢键
7.5弱相互作用与超分子
二度诺贝尔奖获得者鲍林
习题
8晶体结构
8.1晶体的特征
8.1.1晶体的基本特征
8.1.2晶体的微观结构
8.2晶体的基本类型
8.2.1离子晶体
8.2.2原子晶体
8.2.3分子晶体
8.2.4金属晶体
8.2.5混合键型晶体
8.3单质的晶体结构及其物理性质的周期性
8.3.1单质的晶体结构
8.3.2单质的物理性质
8.4晶体的缺陷
8.4.1晶体缺陷的种类
8.4.2杂质缺陷和信息材料
8.4.3非化学计量化合物
8.5液晶
8.5.1液晶的结构
8.5.2液晶的性质
8.6晶体的X射线衍射
8.6.1X射线及其产生
8.6.2晶体的X射线衍射及布拉格方程
8.6.3多晶衍射法
布拉格父子——1915年诺贝尔物理学奖获得者
习题
第3篇化学与工程技术?人类?社会
9环境与化学
9.1环境污染
9.1.1环境与环境污染
9.1.2环境保护与可持续发展
9.2清洁生产与绿色化学
9.2.1清洁生产
9.2.2绿色化学
9.3大气污染及其防治
9.3.1我国大气污染概况
9.3.2大气圈的组成与结构
9.3.3大气的主要污染物
9.3.4综合性大气污染现象
9.3.5大气污染的防治对策与治理技术
9.4水污染及其治理
9.4.1评价水质的指标
9.4.2水的污染
9.4.3工业废水、生活污水的处理原则与方法
9.4.4膜分离技术及其在水处理中的应用
9.5土壤污染及其防治
9.5.1土壤污染
9.5.2土壤污染防治及改良
9.6固体废物的利用与处置
9.6.1固体废物的综合利用
9.6.2固体废物的最终处置
9.7相关分析测试技术
9.7.1常见因子的国家标准测定方法
9.7.2分析测试技术
1995年诺贝尔化学奖获得者莫利纳、罗兰、克鲁岑
习题
10能源与化学
10.1能源概述
10.1.1能源的分类
10.1.2能源利用概况
10.1.3能源与可持续发展
10.2常规能源——煤、石油和天然气
10.2.1煤
10.2.2石油和天然气
10.3核能
10.3.1原子核的组成和结合能
10.3.2核裂变与核聚变
10.3.3核能的和平利用
10.4新型清洁能源
10.4.1太阳能和地热能
10.4.2氢能
10.4.3生物质能
10.4.4废弃物的资源化利用
1931年诺贝尔化学奖获得者——伯吉尤斯
习题
11材料与化学
11.1重要金属及合金材料
11.1.1铝及铝合金
11.1.2钛及钛合金
11.1.3钒及钒的应用
11.1.4铜及铜合金
11.1.5稀土金属及应用
11.2新型无机材料
11.2.1先进陶瓷材料
11.2.2纳米材料
11.2.3磁性材料
11.2.4光导纤维与激光材料
11.3有机高分子材料
11.3.1高分子化合物概述
11.3.2高分子化合物的合成
11.3.3高分子化合物的结构和性能
11.3.4高分子化合物的老化与防老化
11.3.5重要的高分子材料
11.4复合材料
11.4.1增强材料和基体材料
11.4.2重要复合材料及应用
11.5润滑油
11.5.1润滑油的组成
11.5.2润滑油的主要性能和工业质量要求
11.6建筑用胶凝材料
11.6.1石膏
11.6.2水玻璃
11.6.3水泥
11.7重要材料分析测试技术简介
11.7.1紫外—可见吸收光谱和红外吸收光谱分析
11.7.2现代显微镜技术
高分子化学奠基人——施陶丁格
习题
12生命与化学
12.1组成生命的基本物质
12.1.1蛋白质
12.1.2核酸
12.2生命活动的基本规律
12.2.1分子生物学的中心法则
12.2.2DNA的复制
12.2.3蛋白质的生物合成
12.2.4探索生命起源之谜
12.3现代生物技术
12.3.1基因工程
12.3.2基因组研究
12.3.3生物芯片
12.3.4干细胞技术
12.4微量元素与人体健康
12.4.1人体的元素组成
12.4.2微量元素的生理功能
12.4.3微量元素的相互关系
分子生物学的奠基人沃森和克里克
习题
附录
习题答案
参考文献
元素周期表