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绪论1

第1章 化学反应中的能量转化13

1.1 基本概念13

1.1.1 系统与环境13

1.1.2 状态与状态函数14

1.1.3 过程与途径15

1.1.4 热和功16

1.1.5 热力学能16

1.1.6 化学计量数与反应进度16

1.2 热力学第一定律与反应热18

1.2.1 热力学第一定律18

1.2.2 化学反应热与焓19

1.2.3 热化学方程式21

1.3 化学反应摩尔焓变的计算22

1.3.1 热力学标准状态与物质的标准摩尔生成焓22

1.3.2 反应的标准摩尔焓变及计算23

1.3.3 化学反应热的测量25

习题一27

第2章 化学反应的基本原理32

2.1 化学反应的方向和吉布斯函数32

2.1.1 自发过程32

2.1.2 混乱度与熵33

2.1.3 吉布斯自由能（G）与化学反应自发性的判据35

2.2 化学反应进行的限度——化学平衡38

2.2.1 可逆反应与化学平衡38

2.2.2 标准平衡常数39

2.2.3 化学反应的程度41

2.2.4 标准平衡常数K？与自由能△rGm的关系41

2.2.5 化学平衡的移动43

2.3 化学反应速率47

2.3.1 化学反应速率的定义及其表达方法48

2.3.2 化学反应速率基本原理50

2.3.3 影响化学反应速率的因素52

2.3.4 链反应60

习题二62

第3章 水化学67

3.1 稀溶液的通性67

3.1.1 溶液蒸气压下降——拉乌尔定律68

3.1.2 溶液沸点上升69

3.1.3 溶液凝固点下降70

3.1.4 渗透压71

3.2 水溶液中的单相离子平衡72

3.2.1 水的离子积和水溶液的pH值72

3.2.2 弱酸弱碱在水溶液中的解离平衡73

3.2.3 缓冲溶液和pH的控制78

3.3 难溶电解质的多相离子平衡82

3.3.1 溶度积常数82

3.3.2 溶度积和溶解度的关系83

3.3.3 溶度积规则84

3.3.4 溶度积规则的应用84

3.4 配位离子的解离平衡87

3.4.1 配离子的解离平衡87

3.4.2 配离子解离平衡的移动88

3.5 胶体90

3.5.1 胶体的定义及分类91

3.5.2 胶体的结构与稳定性92

3.5.3 胶体的性质93

3.5.4 胶体的聚沉与保护96

习题三98

第4章 电化学102

4.1 氧化还原反应102

4.1.1 氧化还原反应的基本概念102

4.1.2 氧化还原反应方程式的配平103

4.2 原电池106

4.2.1 原电池的组成106

4.2.2 原电池的表达简式107

4.2.3 原电池的种类108

4.3 电极电势及其应用108

4.3.1 电极和电极电势的形成108

4.3.2 标准氢电极和标准电极电势109

4.3.3 电极电势的能斯特方程110

4.3.4 可逆电池的电动势与氧化还原反应的吉布斯函数变111

4.3.5 电极电势的应用112

4.4 电解与电化学技术114

4.4.1 电解与电解定律114

4.4.2 分解电压115

4.4.3 电极的极化和超电势116

4.4.4 电解池中两极的电解产物117

4.4.5 电解的应用118

4.5 金属的腐蚀与防腐120

4.5.1 腐蚀的分类与腐蚀机理121

4.5.2 金属的耐腐蚀性能122

4.5.3 金属腐蚀的防护124

习题四128

第5章 物质结构基础133

5.1 原子结构133

5.1.1 氢原子光谱和玻尔氢原子结构模型133

5.1.2 原子结构的量子力学描述134

5.2 核外电子排布和元素周期系138

5.2.1 多电子原子轨道的能级138

5.2.2 核外电子分布原理138

5.2.3 原子中核外电子的排布139

5.2.4 元素周期表140

5.2.5 元素性质的周期性141

5.3 化学键与分子间力143

5.3.1 离子键143

5.3.2 共价键理论144

5.3.3 杂化轨道理论146

5.3.4 分子轨道理论150

5.3.5 分子的极性与极化151

5.3.6 分子间作用力和氢键153

5.4 晶体的结构和类型155

5.4.1 晶体结构155

5.4.2 离子晶体156

5.4.3 原子晶体158

5.4.4 分子晶体158

5.4.5 金属晶体和金属键159

5.4.6 混合型晶体161

5.4.7 晶体的缺陷161

5.4.8 液晶162

习题五164

第6章 化学与材料168

6.1 材料概述168

6.1.1 材料发展历程168

6.1.2 材料的分类170

6.1.3 化学与材料发展的关系171

6.2 金属元素化学与金属材料173

6.2.1 金属单质的物理性质173

6.2.2 金属单质的化学性质176

6.2.3 金属的钝化178

6.2.4 金属和合金材料概述179

6.2.5 常见金属和合金材料180

6.2.6 新型金属材料183

6.3 非金属元素化学与无机非金属材料184

6.3.1 非金属单质的物理性质184

6.3.2 非金属单质的化学性质186

6.3.3 无机化合物的物理性质187

6.3.4 无机化合物的化学性质188

6.3.5 导电性与固体能带理论193

6.3.6 无机非金属材料195

6.4 高分子化合物与高分子材料197

6.4.1 高分子化合物概述198

6.4.2 高分子化合物的结构和性能201

6.4.3 高分子化合物的合成、改性与再利用206

6.4.4 合成高分子材料209

6.4.5 功能高分子材料215

6.5 复合材料217

6.5.1 复合材料概述217

6.5.2 复合材料增强体220

6.5.3 聚合物基复合材料222

6.5.4 金属基复合材料223

6.5.5 陶瓷基复合材料223

6.5.6 碳／碳复合材料225

6.6 纳米材料225

6.6.1 纳米科学与技术的基本概念225

6.6.2 纳米材料的结构和优异性能227

6.6.3 纳米材料的性能228

6.6.4 纳米材料的制备230

6.6.5 纳米材料的应用232

习题六235

第7章 化学与环境保护240

7.1 大气污染及其控制240

7.1.1 几种主要大气污染物及其影响241

7.1.2 全球大气环境问题245

7.1.3 大气污染的防治249

7.1.4 室内空气污染及防治251

7.2 水污染及其控制253

7.2.1 水体污染物种类、来源及危害253

7.2.2 水体污染的控制和治理258

7.3 固体废弃物污染及其资源化262

7.3.1 固体废弃物污染的分类及危害263

7.3.2 固体废弃物、垃圾的处理利用263

7.4 环境保护与可持续发展266

7.4.1 清洁生产266

7.4.2 绿色化学267

7.4.3 环境保护与可持续发展战略269

习题七271

第8章 化学与能源274

8.1 化学电源274

8.1.1 一次电池275

8.1.2 二次电池276

8.1.3 连续电池278

8.1.4 其他新型电池279

8.2 化石燃料280

8.2.1 煤炭280

8.2.2 石油283

8.2.3 天然气284

8.3 太阳能285

8.3.1 太阳能的特点285

8.3.2 太阳能的利用286

8.4 氢能287

8.4.1 氢的特点287

8.4.2 氢的制备288

8.4.3 氢能储存和运输289

8.4.4 氢能的利用290

8.5 生物质能291

8.5.1 生物质能的分类291

8.5.2 生物质能的特点292

8.5.3 生物质能转化利用技术292

8.6 核能295

8.6.1 核能的特点295

8.6.2 原子核295

8.6.3 核能的利用296

习题八298

附录301

附录1 我国法定计量单位301

附录2 一些基本物理常数303

附录3 标准热力学函数（p？=100kPa,T=298.1 5K）303

附录4 一些弱电解质的解离常数（T=298.1 5K）307

附录5 一些共轭酸碱的解离常数（p？=100kPa,T=298.1 5K）308

附录6 一些配离子的稳定常数Kf和不稳定常数Ki308

附录7 一些物质的溶度积常数Ksp（T=298.1 5K）309

附录8 标准电极电势311

主要参考文献313