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工科基础化学(唐和清)(二版)

工科基础化学(唐和清)(二版)

  • 作者
  • 唐和清 主编

本书共分9章,依次介绍了化学物质的基本分类和命名法则、化学物质结构基础、化学热力学和化学动力学基础、溶液化学与离子平衡、电化学与金属腐蚀,以及有机化学的基础知识;还通过介绍基础化学知识在日常生活、能源、环境和生命等领域中的应用,初步完成了相关化学基础知识的网络编织;并选配了11个基本的化学实验,以便进一步提高学生利用化学解决实际问题的能力。本书的编写特点是...


  • ¥42.00

ISBN: 978-7-122-06381-6

版次: 2

出版时间: 2024-09-01

图书信息

ISBN:978-7-122-06381-6

语种:中文

开本:16

出版时间:2024-09-01

装帧:平装

页数:288

内容简介

  本书共分9章,依次介绍了化学物质的基本分类和命名法则、化学物质结构基础、化学热力学和化学动力学基础、溶液化学与离子平衡、电化学与金属腐蚀,以及有机化学的基础知识;还通过介绍基础化学知识在日常生活、能源、环境和生命等领域中的应用,初步完成了相关化学基础知识的网络编织;并选配了11个基本的化学实验,以便进一步提高学生利用化学解决实际问题的能力。本书的编写特点是,以基础概念、基本原理和基本方法为重点,以实际应用为知识点的连接手段,顺应“宽口径、厚基础”的培养模式,初步具备由模块式教学功能,可满足不同的教学课时数要求。
  本书的主要适用对象为高等学校非化学和化工类的本科生,也可作为化学与化工类学生的学习参考书。

图书前言

  随着科学与技术的飞速发展,化学也从一门传统的古老科学发展成为一门极具活力、对人类社会的进一步发展具有决定性作用的现代科学。化学的应用伙伴——化学工程也经历了与化学相似的快速发展。化学与化工从相互分离到再次融合,并且化学与众多其它工业相互渗透,构成了目前新的化学蓝图。且不说化学与化工自身对人类的重要性,单说它们对其它科学与技术的支撑就知其地位。高科技影响着人类生活的方方面面,而许许多多的高科技都与化学紧密相关。众所周知,信息科学、生命科学和材料科学是21世纪的三大支柱性学科。然而,如果将其中的“化学”成分去掉,这些学科也就无法担当大任了。正是由于这一重要性,非化学化工类的普通工科专业的大学生也必须学习基本的化学知识,以备将来在工作岗位上利用掌握的化学知识为自身的专业工作提供更好的创新机会。
  本书通过第一版的使用,在一线教师和广大学生的共同努力下,取得了良好的教学效果。借着这次入选为“十一五”国家级规划教材的机会,我们在第一版的基础上进行了修订。在内容和体系上,基本保持了第一版的格局,但在一些具体内容和先后次序方面进行了合理的调整,增强了其可读性。另外,适当地增加了每一章的习题量,以有利于学生的复习与提高。
  第一版的参编者金名惠教授由于退休而不再参与修订版的工作,在此特别感谢金名惠教授的大力支持和重要贡献。为了更好地完成修订工作,我们增加了一些新的参编人员,他们主要负责的编写内容如下:刘宏芳、刘列炜(第2章);郭兴蓬、陈振宇(第3章);齐公台(第5章和第6章);王芹(第7章);邱于兵(第8章);董泽华(第9章和附录)。唐和清负责了第1章和第4章的编写以及全书的统稿。在编写和修订过程中,得到了化学工业出版社编辑的大力支持和具体指导,特此感谢。
编者
2009年5月于华中科技大学

第一版前言
  化学是一门基础学科,也是一门中心学科,一门应用性非常强的学科。在人类社会发展史上,特别是在近两百年来,化学得到了飞速发展,在许多方面得到了自我完善,为人类社会的进步发挥了巨大的作用。在21世纪的今天,化学将更深入地影响人类社会的方方面面,在国民经济和现代化建设中占有越来越重要的地位。它将与信息、生命、新能源、新材料、空间、海洋、环境等学科紧密相连,并发挥更大的作用。因此,一个普通的当代人必须掌握基础的化学知识,一个21世纪的科技工作者更必须有化学知识的武装。本教材的目的就是为了给广大的非化学化工类的理工科大学生提供基础的化学知识。
  化学知识的领域很广,本教材并不打算将其各个方面都作详细地介绍,而只是选择一些最基础、最重要的内容,为广大学生展现一幅化学世界的美景图。全书共分9章。第1章绪论简单地介绍化学对人类生活的影响、化学物质的基本分类及其简单命名法则。第2章物质结构基础讨论了物质的状态、原子和分子的结构、元素周期律及各元素的基本化学性质。第3章化学热力学初步将主要讨论化学热力学和化学平衡问题,重点介绍与化学反应中质量和能量守恒、反应的方向和限度相关的基本规律。第4章溶液化学与离子平衡重点讨论溶液的形成、简单体系的相平衡、稀溶液的通性、水溶液中的酸碱平衡、溶解沉淀平衡和配离子解离平衡,还简单介绍了表面化学和胶体化学的初步知识。第5章化学动力学初步介绍化学反应速率、速率方程、碰撞理论、过渡状态理论、活化能、反应分子数和反应级数等基本概念,探讨物质浓度、温度、催化剂等反应条件对化学反应速率的影响规律,阐明某些特征反应的基本动力学特征,以及阿仑尼乌斯公式的应用。第6章电化学基础与金属腐蚀主要讨论化学反应产生电功(电池)和电功引起化学反应(电解)两个问题,在介绍氧化还原反应的基础上,着重讨论电极电势及其在化学上的应用,介绍化学电源、电解的应用、电化学腐蚀及其防护的原理。第7章有机化学基础介绍了有机化合物的基本特性、结构特点、有机反应的基本类型和基本有机物的制备方法。第8章化学的应用主要介绍基础化学知识在日常生活、能源、环境和生命等领域中的应用,试图完成相关化学基础知识网络的编织。第9章基础化学实验重点介绍10个基本的化学实验。通过这些化学实验,可以初步掌握一些基本的化学操作、化学实验过程的设计以及实验数据的处理,是对所学的基本化学理论知识综合运用的实践。
  在本教材的编写过程中,编者力图重点介绍基本概念、基本原理、基本方法和主要应用。“宽口径、厚基础”已经成为中国大学教育的基本方针,这使得基础化学的教学课时数可在一个相当大的范围内变化。本教材以精练的语言叙述,尽量减少学时,各专业可以视情况所需对教学内容进行必要的增补。
  本教材的参编人员都是多年担任工科基础化学课程教学任务的教师,他们是金名惠(第2章)、郭兴蓬(第3章)、齐公台(第5章和第6章)、王芹(第7章)、邱于兵(第8章)、董泽华(第9章和附录)。唐和清负责了第1章和第4章的编写以及全书的统稿。在编写过程中,得到了化学工业出版社的大力支持和具体指导,特此感谢。
限于作者水平,不妥之处在所难免,欢迎广大读者批评指正。
唐和清
2005年4月于华中科技大学

目录

第1章 绪论
11化学与化学工业1
12化学与生活2
13化学与非化工类工业3
14一般化学物质的分类与命名4
本章小结9
思考题9
习题9
习题答案910
21物质的状态10
211气体10
212液体11
213固体12
214等离子体12
215中子态(选读材料)13
216液晶(选读材料)13
22原子结构和元素周期律14
221原子的基本结构14
222多电子原子核外电子的运动状态19
223元素周期律23
23化学键与分子结构28
231离子键(ionic bond)28
232共价键29
233金属键36
234分子间力和氢键39
235晶体结构42
24元素化学47
241金属元素48
242非金属元素55
本章小结58
思考题59
习题61
部分思考题答案63
部分习题答案6466
31热力学术语和基本概念66
311系统和环境66
312相66
313状态和状态函数67
314热力学能67
315过程和途径67
316热和功68
32化学反应中的质量守恒和能量守恒68
321化学反应质量守恒定律68
322热力学第一定律69
33热化学70
331反应热的测量70
332化学反应的反应热与焓71
333qp与qV的关系和盖斯定律72
334热化学方程式74
335化学反应反应热的计算74
34化学反应进行的方向76
341熵与热力学第二定律和热力学第三定律76
342化学反应的自发性78
343吉布斯函数变与化学反应进行的方向79
35化学反应进行的程度——化学平衡83
351化学平衡84
352化学平衡的移动87
36非平衡系统的热力学简介(选读内容)89
361开放系统的熵变90
362自组织现象90
363耗散结构简介91
本章小结92
思考题93
习题93
习题答案9799
41液体以及由液体构成的多组分体系99
411分子间力与液体的某些性质99
412溶液的形成和性质100
42稀溶液的通性102
421非电解质稀溶液的通性102
422电解质溶液的通性105
423有关溶液通性的计算105
424溶液依数性的实际应用106
43相平衡107
431纯物质的相图107
432混合物的相图109
44溶液中的酸碱平衡111
441酸碱理论简介111
442酸碱的解离平衡112
443缓冲溶液及其应用114
45配离子的解离平衡116
46溶液中的沉淀溶解平衡117
461溶度积规则117
462沉淀的生成与溶解118
463沉淀溶解平衡应用118
47表面化学与胶体溶液121
471表面张力121
472吸附现象121
473润湿与接触角122
474表面活性剂123
475乳化与破乳124
476胶体125
本章小结130
思考题130
习题131
思考题答案133
部分习题答案134136
51化学反应速率的定义136
52影响化学反应速率的因素137
521浓度对反应速率的影响137
522温度对反应速率的影响139
53化学反应速率的基本理论141
531碰撞理论141
532过渡状态理论142
54催化作用与催化剂143
55化学平衡的本质144
56复合反应动力学145
561链反应145
562酶催化反应145
563光化学反应146
本章小结146
思考题147
习题147
部分习题答案149151
61氧化还原反应与氧化还原平衡151
611氧化还原反应151
612氧化还原平衡151
62原电池与电极电势151
621原电池151
622电极和电极电势153
623影响电极电势的因素——电极电势的能斯特方程式156
624电极电势的应用158
625不可逆电极的反应过程160
626极化和超电势160
63化学电源162
631一次电池163
632二次电池164
633燃料电池165
64电解166
641电解池166
642分解电压167
643电解产物168
644电解的应用168
65金属的腐蚀与防护171
651化学腐蚀171
652电化学腐蚀172
653金属腐蚀的防止173
本章小结174
思考题175
习题175
部分习题答案177178
71有机化合物概述178
711有机化合物和有机化学178
712有机化合物的特点178
713有机化合物的分类180
714有机化合物的命名181
72有机化合物的结构182
721有机化合物的异构现象183
722有机化合物的结构分析187
73有机化学反应基本类型188
731有机化学反应的分类188
732取代反应189
733加成反应191
734氧化、还原反应193
735消除反应195
736缩合反应196
74基本有机化合物的合成196
741烯烃和炔烃的合成196
742卤代烃的合成197
743醇的合成198
744醚的合成199
745醛、酮的合成199
746羧酸的合成200
747胺的合成201
本章小结202
思考题203
习题203
部分习题答案205207
81化学与日常生活207
811纤维和纺织品207
812食物中的营养物质209
813日用化工产品210
82化学与能源213
821世界能源结构与现状213
822煤炭及其综合利用215
823石油与天然气218
824核能(原子能)219
825节能与新能源221
83化学与环境224
831环境与生态平衡224
832自然环境污染225
833化学与环境保护233
84化学与生命239
841生命的本质239
842生命体中的重要有机物240
843基因与遗传信息245
844生物膜246
845氧自由基与人体健康247
846药物设计248
本章小结249
思考题249250
实验1化学反应热效应的测定250
实验2温度对反应速率的影响与活化能的测定252
实验3溶液的配制和酸碱滴定255
实验4乙酸解离度和解离常数的测定257
附pH计的使用259
实验5铁氧体法处理含铬电镀废水263
实验6分光光度法测定钢中的锰含量265
附分光光度计的使用267
实验7从茶叶中提取咖啡因269
实验8印刷电路板的制作271
附注273
实验9钢铁的磷化273
实验10白色原料——立德粉的制备274
附注276
实验11金属铝的表面处理——阳极氧化法276279
附录1我国法定计量单位279
附录2一些基本物理常数280
附录3一些弱电解质在水溶液中的解离常数280
附录4我国土壤环境质量标准(GB 15618—1995)281
附录5一些配离子的稳定常数Kf和不稳定常数Ki281
附录6一些物质的溶度积Ksp(25℃)282
附录7标准电极电势282
附录8一些共轭酸碱的解离常数283
附录9我国生活饮用水卫生标准(GB 5749—85)283
附录10标准热力学函数(p=100kPa,T=29815K)284288

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