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第1章　化学热力学初步1

1.1　热力学基本概念1

1.1.1　系统与环境1

1.1.2　聚集状态与相2

1.1.3　系统的状态与状态函数3

1.1.4　过程与途径4

1.1.5　热和功5

1.1.6　内能（热力学能）6

1.1.7　热力学第一定律7

1.2　反应热8

1.2.1　恒容反应热8

1.2.2　恒压反应热9

1.2.3　热化学方程式11

1.2.4　化学反应进度13

1.2.5　盖斯定律14

1.2.6　化学反应热的计算15

1.3　化学反应的方向19

1.3.1　化学反应的自发过程19

1.3.2　影响化学反应方向的因素21

1.3.3　化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变（标准摩尔自由焓变）的计算和反应方向的判断24

1.3.4　利用反应的△rH？m和△rS？m估算反应自发进行的温度26

1.4　化学反应的限度——化学平衡27

1.4.1　平衡常数27

1.4.2　平衡常数与吉布斯自由能变32

1.4.3　化学平衡的移动34

本章要点37

思考题与习题39

第2章　化学反应速率43

2.1　化学反应速率及其表示方法44

2.1.1　传统定义的化学反应速率44

2.1.2　用反应进度定义的反应速率45

2.2　影响化学反应速率的因素46

2.2.1　浓度与反应速率46

2.2.2　温度对反应速率的影响50

2.2.3　反应的活化能52

2.2.4　催化剂与反应速率54

2.3　几种特殊类型的反应56

2.3.1　光化学反应56

2.3.2　摩擦化学反应57

2.3.3　超声化学反应58

本章要点59

思考题与习题59

第3章　溶液和胶体61

3.1　溶液61

3.1.1　分散系统的基本概念61

3.1.2　溶液浓度的表示方法62

3.2　稀溶液通性63

3.2.1　稀溶液的蒸气压下降63

3.2.2　稀溶液的沸点升高和凝固点下降65

3.2.3　渗透压67

3.3　均相离子平衡69

3.3.1　弱电解质的解离平衡69

3.3.2　配离子的解离平衡74

3.3.3　共同离子效应和缓冲溶液80

3.4　酸碱的质子理论84

3.4.1　共轭酸碱对84

3.4.2　酸碱反应86

3.5　多相离子平衡87

3.5.1　溶度积87

3.5.2　溶度积和溶解度88

3.5.3　溶度积规则89

3.5.4　多相离子平衡移动90

3.6　胶体（胶体溶液）93

3.6.1　胶体的特性94

3.6.2　胶团的结构95

3.6.3　溶胶的稳定性和聚沉97

3.6.4　胶体的保护99

3.7　表面活性剂99

3.7.1　表面张力和表面活性剂99

3.7.2　表面活性剂的种类101

3.7.3　表面活性剂的作用和应用103

本章要点106

思考题与习题108

第4章　氧化还原与电化学111

4.1　氧化还原反应111

4.1.1　氧化数111

4.1.2　氧化还原反应方程式的配平112

4.1.3　常见的氧化剂和还原剂115

4.2　电极电势116

4.2.1　原电池116

4.2.2　电极电势118

4.2.3　标准电极电势119

4.2.4　影响电极电势的因素121

4.3　电极电势的应用124

4.3.1　判断原电池的正、负极124

4.3.2　比较氧化剂和还原剂的相对强弱124

4.3.3　判断氧化还原反应进行的方向125

4.3.4　判断氧化还原反应进行的程度127

4.3.5　元素电势图129

4.4　实用电化学130

4.4.1　化学电池130

4.4.2　金属的腐蚀与防护136

本章要点140

思考题与习题141

第5章　物质结构基础145

5.1　氢原子结构的近代概念145

5.1.1　玻尔的氢原子理论145

5.1.2　微观粒子的波粒二象性和统计性规律147

5.1.3　波函数和量子数149

5.1.4　电子云155

5.2　多电子原子结构与元素周期系158

5.2.1　多电子原子轨道的能级158

5.2.2　核外电子排布原则161

5.2.3　各元素原子的电子层结构162

5.2.4　原子的电子层结构与元素周期系167

5.2.5　元素一些性质的周期性170

5.3　化学键和分子间作用力175

5.3.1　离子键175

5.3.2　共价键176

5.3.3　杂化轨道与分子的空间构型181

5.3.4　配合物的价键理论186

5.3.5　分子轨道理论191

5.3.6　分子间作用力和氢键195

5.4　晶体结构201

5.4.1　晶体的基本特征202

5.4.2　晶体的微观结构203

5.4.3　晶体的基本类型205

5.4.4　混合型晶体213

5.4.5　晶体中的缺陷214

5.5　离子极化215

5.5.1　离子极化的概念216

5.5.2　离子极化对物质结构和性质的影响217

本章要点218

思考题与习题220

第6章　过渡金属元素225

6.1　过渡元素的通性225

6.1.1　物理性质225

6.1.2　化学性质227

6.2　ⅣB～ⅥB族金属元素及其化合物229

6.2.1　钛（Ti）229

6.2.2　钒（v）231

6.2.3　铬（Cr）、钼（Mo）、钨（W）231

6.3　ⅦB，ⅧB族金属元素及其化合物233

6.3.1　锰（Mn）233

6.3.2　铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）235

6.4　稀土金属及其应用237

6.4.1　性质237

6.4.2　应用237

本章要点239

思考题与习题240

第7章　化学与能源242

7.1　能源的分类242

7.2　煤、石油、天然气243

7.2.1　煤244

7.2.2　石油248

7.2.3　天然气250

7.3　核能250

7.3.1　核裂变251

7.3.2　核聚变254

7.4　清洁能源255

7.4.1　太阳能256

7.4.2　氢能258

7.4.3　生物质能260

本章要点261

思考题与习题261

第8章　材料化学基础263

8.1　引言263

8.1.1　材料的发展过程263

8.1.2　材料的分类267

8.2　常用工程材料在周期系中的分布与应用269

8.2.1　s区元素组成的工程材料269

8.2.2　p区与ⅡB族元素组成的工程材料270

8.2.3　d区与ⅠB族元素组成的工程材料271

8.3　新型金属材料272

8.3.1　形状记忆合金272

8.3.2　贮氢合金274

8.4　功能无机非金属材料275

8.4.1　光导纤维275

8.4.2　超导陶瓷276

8.4.3　纳米陶瓷279

8.5　有机高分子材料280

8.5.1　高分子化合物的基本概念280

8.5.2　高分子化合物的命名与分类282

8.5.3　高分子化合物的合成284

8.5.4　高分子化合物的结构与性能285

8.6　复合材料291

8.6.1　纤维增强树脂基复合材料291

8.6.2　纤维增强金属基复合材料292

8.6.3　纤维增强陶瓷基复合材料292

8.7　液晶材料293

8.7.1　相转变和液晶相293

8.7.2　液晶的种类294

8.7.3　液晶特性与用途295

本章要点296

思考题与习题297

第9章　生命化学基础298

9.1　氨基酸与蛋白质298

9.1.1　氨基酸298

9.1.2　蛋白质的结构301

9.2　酶与生物催化305

9.2.1　酶的组成分类306

9.2.2　酶的特性306

9.2.3　酶的催化机理307

9.3　核酸308

9.3.1　DNA的结构310

9.3.2　核酸与遗传信息的传递311

9.4　糖类313

9.4.1　糖的分类313

9.4.2　光合作用314

9.5　脂类315

9.5.1　油脂316

9.5.2　磷脂和糖脂317

9.6　微量元素与人体健康319

9.6.1　人体的组成元素319

9.6.2　必需微量元素的生理机能319

本章要点326

思考题与习题326

第10章　化学与环境保护327

10.1　环境与污染327

10.2　大气污染及其防治328

10.2.1　大气污染329

10.2.2　全球性污染332

10.2.3　大气污染的防治335

10.3　水体污染及其防治337

10.3.1　水体的主要污染物337

10.3.2　水的净化340

10.4　土壤及其污染343

10.4.1　土壤的主要污染物343

10.4.2　土壤污染的防治344

10.5　绿色化学345

10.5.1　绿色化学的基本概念345

10.5.2　绿色化学实例346

本章要点347

思考题与习题348

附录349

附录1　基本常数349

附录2　某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵（标准压力p？＝100kPa,298.15K）350

附录3 水溶液中某些离子的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵（标准压力p？＝100kpa,298.15K）353

附录4　某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（标准压力p？＝100kPa,298.15K）354

附录5　某些弱电解质在水中的解离常数（298.15K）355

附录6　溶度积常数（298.15K）356

附录7　标准电极电势（298.15K）358

附录8　元素的相对原子质量（1997）（Ar(12C)=12）360

参考文献362