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1 物质结构基础1

1.1 原子结构1

1.1.1 氢原子结构1

1.1.2 多电子原子结构5

1.1.3 元素周期律9

1.2 化学键与分子结构12

1.2.1 共价键的价键理论12

1.2.2 配合物的价键理论20

1.2.3 价层电子对互斥理论24

1.2.4 分子轨道理论28

1.2.5 离子键32

1.2.6 金属键33

1.3 分子间力与氢键34

1.3.1 分子的电偶极矩和极化率34

1.3.2 分子间力36

1.3.3 氢键38

1.4 晶体结构和缺陷41

1.4.1 晶体结构41

1.4.2 晶体缺陷49

本章要点51

习题52

2 化学反应的基本原理57

2.1 基本概念57

2.1.1 系统与环境57

2.1.2 聚集状态与相58

2.1.3 系统的状态与状态函数58

2.1.4 过程与途径59

2.1.5 热和功60

2.1.6 热力学能61

2.1.7 热力学第一定律61

2.2 热化学&b2

2.2.1 化学反应的热效应62

2.2.2 化学反应进度64

2.2.3 热化学方程式66

2.2.4 盖斯定律67

2.2.5 化学反应热的计算67

2.3 化学反应的方向71

2.3.1 化学反应的自发过程71

2.3.2 影响化学反应方向的因素71

2.3.3 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的计算和反应方向的判断74

2.3.4 利用反应的△rH？和△rS？估算反应自发进行的温度76

2.4 化学反应的限度——化学平衡77

2.4.1 可逆反应与化学平衡77

2.4.2 平衡常数78

2.4.3 标准平衡常数与标准摩尔吉布斯自由能变81

2.4.4 化学平衡的移动83

2.5 化学反应速率85

2.5.1 化学反应速率及其表示方法85

2.5.2 化学反应速率理论简介87

2.5.3 影响化学反应速率的因素89

本章要点95

习题97

3 溶液104

3.1 稀溶液的通性104

3.1.1 溶液浓度的表示方法104

3.1.2 稀溶液的蒸气压下降及拉乌尔定律105

3.1.3 稀溶液的沸点上升和凝固点下降106

3.1.4 溶液的渗透压108

3.2 溶液中单相离子平衡109

3.2.1 弱电解质的解离平衡109

3.2.2 同离子效应和缓冲溶液111

3.2.3 配位平衡114

3.3 酸碱理论118

3.3.1 酸碱质子理论118

3.3.2 酸碱反应119

3.4 溶液中多相离子平衡120

3.4.1 难溶电解质的溶度积120

3.4.2 溶度积和溶解度121

3.4.3 溶度积规则及其应用121

3.4.4 多相离子平衡移动122

3.5 胶体125

3.5.1 胶体的特性126

3.5.2 胶体的结构126

3.5.3 溶胶的稳定性与聚沉127

3.5.4 胶体的保护128

3.6 表面活性剂128

3.6.1 表面张力和表面活性剂128

3.6.2 表面活性剂的种类129

3.6.3 表面活性剂的作用和应用130

本章要点131

习题132

4 电化学原理及应用135

4.1 氧化还原反应及氧化数135

4.1.1 氧化还原反应及氧化数135

4.1.2 氧化还原反应方程式的配平137

4.1.3 常见的氧化剂和还原剂139

4.2 电极电势140

4.2.1 原电池与氧化还原反应140

4.2.2 电极电势142

4.2.3 标准电极电势143

4.2.4 能斯特方程144

4.2.5 电池电动势与反应吉布斯自由能变的关系146

4.2.6 氧化还原反应中的化学平衡147

4.3 电极电势的应用147

4.3.1 计算原电池的电动势及电极的电极电势147

4.3.2 比较氧化剂和还原剂的相对强弱148

4.3.3 判断氧化还原反应进行的方向149

4.3.4 判断氧化还原反应进行的程度150

4.3.5 元素电势图151

4.4 应用电化学简介153

4.4.1 实用电池153

4.4.2 电解156

4.4.3 金属的腐蚀与防护157

本章要点161

习题162

5 化学与材料166

5.1 概述166

51.1 化学与材料的关系166

5.1.2 材料的定义与分类166

5.1.3 材料的地位与作用166

5.2 金属材料167

5.2.1 钢铁167

5.2.2 铜和铜合金167

5.2.3 铝和铝合金168

5.2.4 镁和镁合金168

5.2.5 钛和钛合金169

5.3 无机非金属材料169

5.3.1 陶瓷169

5.3.2 非晶态材料与玻璃170

5.3.3 水泥与胶凝材料171

5.3.4 混凝土171

5.3.5 耐火材料172

5.4 高分子材料173

5.4.1 塑料174

5.4.2 橡胶175

5.4.3 涂料与胶黏剂177

5.4.4 纤维178

5.4.5 功能高分子材料179

5.5 复合材料180

5.5.1 金属基复合材料181

5.5.2 聚合物基复合材料182

5.5.3 陶瓷基复合材料183

本章要点185

习题186

6 化学与能源188

6.1 能源概述188

6.1.1 能源的概念与分类188

6.1.2 能量的转化189

6.1.3 能源利用的发展史190

6.2 常规能源191

6.2.1 燃料的分类与组成191

6.2.2 燃料的热值191

6.2.3 煤、石油、天然气、水能192

6.3 新能源199

6.3.1 核能199

6.3.2 氢能202

6.3.3 太阳能204

6.3.4 生物质能205

本章要点206

习题206

7 化学与环境保护208

7.1 人类与环境208

7.1.1 环境208

7.1.2 环境的形成和发展208

7.1.3 人体中的化学209

7.1.4 人类与环境的关系213

7.2 环境污染213

7.2.1 大气污染214

7.2.2 水污染219

7.2.3 土壤污染221

7.3 环境污染的防治222

7.3.1 大气污染的防治223

7.3.2 水污染的防治224

7.3.3 土壤污染的防治227

7.4 废物的综合利用228

7.4.1 废气的综合利用228

7.4.2 废水的综合利用228

7.4.3 废渣的综合利用229

7.5 绿色化学230

7.5.1 绿色化学的基本概念230

7.5.2 绿色化学实例230

本章要点232

习题232

附录235

附录1 常用符号表235

附录2 一些单质和化合物的△fH？、△fG？和S？（298.15K）235

附录3 一些弱电解质的解离常数（298.15K）239

附录4 一些物质的溶度积（298.15K）240

附录5 标准电极电势（298.15K）241

参考文献243