工科大学化学

第1章化学反应基本规律/1
1.1化学反应中的能量关系1
1.1.1热力学基本概念1
1.1.2热力学第一定律2
1.1.3化学反应热效应4
1.2化学反应的方向8
1.2.1自发过程8
1.2.2熵9
1.2.3吉布斯函数变与化学
反应方向10
1.3化学反应进行的程度
和化学平衡13
1.3.1化学平衡13
1.3.2标准平衡常数与标准
吉布斯函数变16
1.3.3化学平衡的移动17
1.4化学反应速率20
1.4.1化学反应速率的表示20
1.4.2反应速率理论和活化能21
1.4.3影响化学反应速率的因素22
知识链接25
习题27
第2章溶液化学与离子平衡/31
2.1溶液的通性31
2.1.1溶液的蒸气压下降31
2.1.2溶液的沸点升高及
凝固点下降32
2.1.3溶液的渗透压33
2.2酸碱平衡35
2.2.1酸碱理论35
2.2.2弱酸和弱碱的解离平衡36
2.2.3同离子效应与缓冲溶液38
2.3配位平衡41
2.3.1配位化合物的组成41
2.3.2配合物的命名43
2.3.3配位反应与配位平衡43
2.3.4配位平衡的移动44
2.4沉淀溶解平衡45
2.4.1溶解度45
2.4.2溶度积45
2.4.3沉淀的生成和溶解47
2.4.4两种沉淀之间的平衡48
拓展阅读50
知识链接51
习题53
第3章氧化还原反应——电化
学基础/56
3.1氧化还原反应56
3.1.1氧化数56
3.1.2氧化还原57
3.2原电池与电极电势57
3.2.1原电池57
3.2.2电极电势59
3.2.3影响电极电势的因素61
3.2.4原电池电动势与吉布斯
自由能变之间的关系63
3.2.5电极电势的应用63
3.3电解的基本原理和应用65
3.3.1电解池65
3.3.2分解电压65
3.3.3电解产物66
3.4金属的腐蚀与防护67
3.4.1化学腐蚀67
3.4.2电化学腐蚀68
3.4.3金属腐蚀的防护69
知识链接70
习题71
第4章物质结构基础/73
4.1原子结构与周期性73
4.1.1微观粒子运动的基本特征73
4.1.2核外电子的运动状态75
4.1.3多电子原子核外电子
排布式79
4.1.4原子的电子结构和
元素周期律84
4.2分子结构与化学键89
4.2.1化学键89
4.2.2离子键与离子化合物89
4.2.3共价键与共价化合物90
4.3分子间作用力和氢键96
4.3.1分子的极性和偶极矩96
4.3.2分子间力97
4.3.3氢键99
4.4晶体结构100
4.4.1晶体的特征100
4.4.2晶体的基本类型100
知识链接104
习题105
第5章金属元素与金属材料/108
5.1金属元素概述108
5.1.1金属的分类108
5.1.2主族金属元素109
5.1.3过渡金属元素110
5.2金属及合金材料111
5.2.1钢铁（铁碳合金）112
5.2.2有色金属及合金113
5.2.3新型金属材料116
5.3金属材料的电化学加工120
5.3.1电镀120
5.3.2电铸121
5.3.3电解抛光121
5.3.4电解加工122
5.3.5阳极氧化122
知识链接123
网络导航123
习题124
第6章化学与无机非金属材料/125
6.1传统无机非金属材料125
6.1.1硅酸盐125
6.1.2陶瓷126
6.1.3水泥128
6.1.4玻璃130
6.2新型无机非金属材料131
6.3无机非金属基复合材料132
6.3.1纤维增强无机非金
属基复合材料133
6.3.2颗粒增强无机非金属
基复合材料134
知识链接134
网络导航135
习题135
第7章高分子化合物与高分子
材料/136
7.1高分子化合物概述136
7.1.1高分子化合物的合成136
7.1.2高分子化合物的结构137
7.1.3高分子化合物的性能138
7.2通用高分子材料140
7.2.1塑料140
7.2.2橡胶143
7.2.3纤维145
7.3功能高分子材料148
7.3.1聚合物光导纤维148
7.3.2超强吸水高分子149
7.3.3高分子压电材料151
7.4聚合物基复合材料152
7.4.1增强剂152
7.4.2聚合物基体153
7.4.3聚合物基复合材料
的应用154
知识链接155
网络导航155
习题156
第8章化学与环境/157
8.1概述157
8.2水污染与治理157
8.2.1水体主要污染物157
8.2.2给水处理系统162
8.2.3废水（污水）处理系统164
8.2.4节约水资源165
8.3大气污染与防治166
8.3.1大气中主要污染物167
8.3.2空气质量评价168
8.3.3全球性大气环境问题168
8.4固体废物的处理和利用173
8.4.1固体废物及分类173
8.4.2固体废物对环境的危害174
8.4.3固体废物的处理及利用174
知识链接177
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习题179
第9章化学与能源/180
9.1能源分类与能源问题180
9.1.1能源分类180
9.1.2能源问题181
9.2常规能源181
9.2.1煤炭181
9.2.2石油183
9.2.3天然气184
9.3化学电池185
9.3.1原电池185
9.3.2蓄电池186
9.3.3燃料电池187
9.4新能源188
9.4.1太阳能188
9.4.2生物质能189
9.4.3风能191
9.4.4核能191
9.4.5氢能193
9.4.6海洋能193
9.4.7天然气水合物194
9.4.8地热能194
9.4.9油页岩和油砂195
9.5节能195
知识链接196
网络导航198
习题199
附录/201
附表1一些物质的热力学性质
(298.15K和100kPa)201
附表2一些弱电解质的解离常数
(298.15K和100kPa)206
附表3一些微溶化合物的溶
度积常数206
附表4标准电极电势(298.15K
和101.325kPa)208
参考文献/212