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第1章 化学发展简史与物质结构基础1

1.1 化学发展简史1

1.1.1 “化学”一词的由来1

1.1.2 化学的萌芽1

1.1.3 近代化学理论的创立5

1.1.4 现代化学的兴起9

1.1.5 化学的继往开来21

1.2 物质结构基础23

1.2.1 原子核外电子的运动特性23

1.2.2 元素周期表25

1.2.3 化学键简介30

1.2.4 晶体结构36

1.2.5 化学反应与质量守恒定律40

习题42

第2章 能源中的化学43

2.1 能源概述43

2.1.1 能源的分类43

2.1.2 能量的转化44

2.2 化学热力学基础45

2.2.1 化学热力学的基本概念45

2.2.2 热力学第一定律46

2.2.3 化学反应的热效应47

2.2.4 化学反应的方向与热力学第二定律49

2.2.5 熵与热力学第三定律50

2.2.6 吉布斯-亥姆霍兹公式51

2.2.7 永动机与热力学定律51

2.3 化石能源53

2.3.1 煤54

2.3.2 石油57

2.3.3 天然气59

2.3.4 可燃冰59

2.4 化学电源61

2.4.1 干电池62

2.4.2 蓄电池62

2.4.3 燃料电池65

2.5 核能66

2.5.1 核裂变、核电站66

2.5.2 核聚变69

2.6 太阳能69

2.7 氢能71

2.7.1 氢的制备71

2.7.2 氢的储存72

2.8 其他能源73

2.8.1 生物质能73

2.8.2 地热能73

2.8.3 海洋能74

2.8.4 风能75

习题75

第3章 环境中的化学77

3.1 大气环境中的化学77

3.1.1 大气的组成和层次77

3.1.2 气体定律79

3.1.3 大气污染81

3.1.4 大气污染的防治93

3.2 水环境中的化学96

3.2.1 水的基础知识97

3.2.2 水溶液中的化学平衡102

3.2.3 水体污染111

3.2.4 水质指标与水处理115

习题123

第4章 化学与人类健康126

4.1 化学与健康的关系126

4.1.1 概述126

4.1.2 人体中的化学127

4.1.3 化学元素与人体健康127

4.2 影响健康的因素133

4.2.1 吸烟与健康133

4.2.2 饮酒和健康134

4.2.3 饮食与健康134

4.2.4 运动与健康135

4.3 食品与健康136

4.3.1 营养与健康136

4.3.2 食物的污染与毒性161

4.4 药物与健康164

4.4.1 杀菌剂165

4.4.2 助消化药165

4.4.3 抗生素165

4.4.4 止痛药与毒品166

4.4.5 兴奋剂168

4.5 日用化学品与健康168

4.5.1 化妆品168

4.5.2 洗涤用品171

4.5.3 口腔日用品173

4.5.4 日用化学品中的不安全因素174

习题175

第5章 生命中的化学177

5.1 生命的物质基础177

5.1.1 生物的物质组成177

5.1.2 有机化合物的分类178

5.1.3 糖类180

5.1.4 脂类186

5.1.5 蛋白质191

5.1.6 核酸194

5.2 生物体内的化学反应201

5.2.1 酶202

5.2.2 生物合成反应203

5.2.3 人体能源物质的代谢204

5.2.4 食物的消化205

5.2.5 糖分解反应208

5.2.6 自由基210

5.3 生命过程211

5.3.1 DNA的复制213

5.3.2 RNA的生物合成214

5.3.3 DNA控制下的蛋白质的合成215

5.3.4 基因217

5.4 化学仿生学220

5.4.1 化学仿生学的基本概念220

5.4.2 酶的人工合成与仿生221

5.4.3 生物仿生膜的合成223

5.4.4 昆虫信息素及其人工合成224

习题226

第6章 材料中的化学227

6.1 概述227

6.2 金属材料227

6.2.1 金属材料概述227

6.2.2 金属元素通论228

6.2.3 金属腐蚀与防腐234

6.2.4 重要金属结构材料238

6.3 无机非金属材料243

6.3.1 概述243

6.3.2 新型陶瓷材料244

6.3.3 耐磨耐高温材料245

6.3.4 纳米材料246

6.4 有机高分子材料249

6.4.1 高分子概述249

6.4.2 聚合物的结构与性质256

6.4.3 传统高分子材料260

6.4.4 新型功能高分子材料263

6.5 新型复合材料265

6.5.1 复合材料的发展历史265

6.5.2 新型复合材料的分类266

6.5.3 新型复合材料在高技术中的作用266

6.6 信息材料267

6.6.1 半导体材料268

6.6.2 光导纤维269

6.6.3 化学传感器270

习题272

第7章 化学实验275

7.1 化学实验室的安全275

7.1.1 化学实验室的安全规则275

7.1.2 事故的处理和急救276

7.2 化学实验基本操作278

7.2.1 常用仪器的洗涤及干燥278

7.2.2 实验室用水标准279

7.2.3 化学试剂的分级及使用280

7.2.4 试纸的分类及使用282

7.2.5 加热与冷却283

7.2.6 液-固分离285

7.2.7 天平的使用及称量289

7.2.8 溶液的配制和标定291

7.3 常用仪器的使用方法298

7.3.1 pH计的使用298

7.3.2 分光光度计的使用299

7.4 水的净化及物质的检测302

7.4.1 水的净化302

7.4.2 人体必需微量元素的定性鉴定303

7.4.3 食品中有害金属离子的鉴定306

7.4.4 化肥中氮的检测307

7.5 物质的制备309

7.5.1 五水硫酸铜的制备309

7.5.2 人造纤维的制备311

参考文献313

附录315