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。
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
第1章 绪论 11化学与化学工业1 12化学与生活2 13化学与非化工类工业3 14一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 21物质的状态10 211气体10 212液体11 213固体12 214等离子体12 215中子态(选读材料)13 216液晶(选读材料)13 22原子结构和元素周期律14 221原子的基本结构14 222多电子原子核外电子的运动状态19 223元素周期律23 23化学键与分子结构28 231离子键(ionic bond)28 232共价键29 233金属键36 234分子间力和氢键39 235晶体结构42 24元素化学47 241金属元素48 242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 31热力学术语和基本概念66 311系统和环境66 312相66 313状态和状态函数67 314热力学能67 315过程和途径67 316热和功68 32化学反应中的质量守恒和能量守恒68 321化学反应质量守恒定律68 322热力学第一定律69 33热化学70 331反应热的测量70 332化学反应的反应热与焓71 333qp与qV的关系和盖斯定律72 334热化学方程式74 335化学反应反应热的计算74 34化学反应进行的方向76 341熵与热力学第二定律和热力学第三定律76 342化学反应的自发性78 343吉布斯函数变与化学反应进行的方向79 35化学反应进行的程度——化学平衡83 351化学平衡84 352化学平衡的移动87 36非平衡系统的热力学简介(选读内容)89 361开放系统的熵变90 362自组织现象90 363耗散结构简介91 本章小结92 思考题93 习题93 习题答案9799 41液体以及由液体构成的多组分体系99 411分子间力与液体的某些性质99 412溶液的形成和性质100 42稀溶液的通性102 421非电解质稀溶液的通性102 422电解质溶液的通性105 423有关溶液通性的计算105 424溶液依数性的实际应用106 43相平衡107 431纯物质的相图107 432混合物的相图109 44溶液中的酸碱平衡111 441酸碱理论简介111 442酸碱的解离平衡112 443缓冲溶液及其应用114 45配离子的解离平衡116 46溶液中的沉淀溶解平衡117 461溶度积规则117 462沉淀的生成与溶解118 463沉淀溶解平衡应用118 47表面化学与胶体溶液121 471表面张力121 472吸附现象121 473润湿与接触角122 474表面活性剂123 475乳化与破乳124 476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 51化学反应速率的定义136 52影响化学反应速率的因素137 521浓度对反应速率的影响137 522温度对反应速率的影响139 53化学反应速率的基本理论141 531碰撞理论141 532过渡状态理论142 54催化作用与催化剂143 55化学平衡的本质144 56复合反应动力学145 561链反应145 562酶催化反应145 563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 61氧化还原反应与氧化还原平衡151 611氧化还原反应151 612氧化还原平衡151 62原电池与电极电势151 621原电池151 622电极和电极电势153 623影响电极电势的因素——电极电势的能斯特方程式156 624电极电势的应用158 625不可逆电极的反应过程160 626极化和超电势160 63化学电源162 631一次电池163 632二次电池164 633燃料电池165 64电解166 641电解池166 642分解电压167 643电解产物168 644电解的应用168 65金属的腐蚀与防护171 651化学腐蚀171 652电化学腐蚀172 653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 71有机化合物概述178 711有机化合物和有机化学178 712有机化合物的特点178 713有机化合物的分类180 714有机化合物的命名181 72有机化合物的结构182 721有机化合物的异构现象183 722有机化合物的结构分析187 73有机化学反应基本类型188 731有机化学反应的分类188 732取代反应189 733加成反应191 734氧化、还原反应193 735消除反应195 736缩合反应196 74基本有机化合物的合成196 741烯烃和炔烃的合成196 742卤代烃的合成197 743醇的合成198 744醚的合成199 745醛、酮的合成199 746羧酸的合成200 747胺的合成201 本章小结202 思考题203 习题203 部分习题答案205207 81化学与日常生活207 811纤维和纺织品207 812食物中的营养物质209 813日用化工产品210 82化学与能源213 821世界能源结构与现状213 822煤炭及其综合利用215 823石油与天然气218 824核能(原子能)219 825节能与新能源221 83化学与环境224 831环境与生态平衡224 832自然环境污染225 833化学与环境保护233 84化学与生命239 841生命的本质239 842生命体中的重要有机物240 843基因与遗传信息245 844生物膜246 845氧自由基与人体健康247 846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=29815K)284288
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