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现代基础化学(朱裕贞)

现代基础化学(朱裕贞)

  • 作者
  • 朱裕贞、顾达、黑恩成 编著

本书第二版为教育部面向21世纪课程教材、普通高等教育“十五”国家级规划教材;第三版为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 全书近400幅彩图,其中近百幅为彩照,形象地反映了化学多彩多维的本色。 本书坚持课程体系改革和创新与时俱进。在第二版基础上保持优点,进而削枝强干、夯实基础,更加重视与物理化学疏通接口,为后续课程铺垫宽广的基础;注意化解理论部分的...


  • ¥78.00

ISBN: 978-7-122-08420-0

版次: 3

出版时间: 2024-01-01

图书信息

ISBN:978-7-122-08420-0

语种:中文

开本:16

出版时间:2024-01-01

装帧:平装

页数:440

内容简介

  本书第二版为教育部面向21世纪课程教材、普通高等教育“十五”国家级规划教材;第三版为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
  全书近400幅彩图,其中近百幅为彩照,形象地反映了化学多彩多维的本色。
  本书坚持课程体系改革和创新与时俱进。在第二版基础上保持优点,进而削枝强干、夯实基础,更加重视与物理化学疏通接口,为后续课程铺垫宽广的基础;注意化解理论部分的难点,降低概念的抽象程度,使之便教易学,全书各章反映当今新科技成就,突出现代,概念严谨,简明易懂。
  本教材适用于化工、制药、材料、环境、轻工、生物工程类等专业。在使用本教材时,可以根据不同的学科和专业对化学基础的不同要求,针对学习本课程学生的实际情况,有选择地取舍内容,以便切实为学生打好化学基础。

图书前言

  人类已进入21世纪,高新科技在各大领域飞速发展,其间化学展显巨大的支撑和促进作用。本教材紧跟科技发展与时俱进并坚持教改创新,更明确加强化学基础的重要性。
  回顾1998年《现代基础化学》第一版面世,该版是面向21世纪工科化学系列课程改革的成果,是以物理化学为枢纽的两段式教学改革的第一轮,它跳出传统工科大一化学教材的框架,成为我国第一套全彩色大学教科书,从内容到面貌焕然一新。2004年《现代基础化学》第二版问世,在第一版的基础上,理清微观物质结构理论与宏观热力学原理的内在联系,以及热力学在四大平衡体系中的应用,进而强调结构与物质性质的内在联系和化学变化规律的关联,使课程脉络更加清晰。同时请专家撰文,放眼21世纪阐述化学在新科技领域中的作用以拓展视野。
  《现代基础化学》第三版,在第二版基础上,保留体系改革,合理构思、科学论证、概念严谨、图文并茂等特点外,经12年教学实践,在师生中调研、分析总结,确定本教材的特色为:削枝强干、夯实基础;化解难点、便教易学;突出现代、科技展新。
  1削枝强干、夯实基础
  教改创新必须摆正《现代基础化学》在工科化学系列课程中的地位,把相应必备的化学基础加以夯实,同时为后续课程提供较宽广的基础。为此需梳理本课程内容,抓住主线,避免课程间不必要的重复及不宜大一化学掌握的过深内容,加以削枝强干、确保基础。
  众所周知,现代化学已进入分子水平的前沿,原子、分子是组成物质及纷繁复杂化学变化的本质和核心,对它们的内部结构应有基本的认识,但不宜宽深,在修订中认真抉择。如原子核外电子运动的状况着重电子云的角度分布,因为它对化学键的形成和分子构型都很重要,所以删去电子云的径向分布及相关的描述;对分子轨道理论只需基本的认识,着重处理双原子分子而删去多原子分子;固体结构仅介绍布拉维晶格中最常见的4种而不是面面俱到的14种;对玻璃只介绍其结构本质,删去尚未定论的玻璃结构理论等等。
  抓住热力学定律中最基本的概念,淡化导出过程,疏通与后续物理化学的接口,避免了课程间不必要的重复。例如,有关生成焓和燃烧焓着重说明概念,不以计算为重点;删去热容及有关变温过程的计算。对于热力学第二定律重点给予两种表述,删去理想热机与卡诺定理,直接给出克劳修斯不等式,除去了较复杂的演绎过程。删除化学反应机理,将质量作用定律和基元反应并入浓度对化学反应速率影响之中。在电化学中不再描述电解质溶液的导电机理,只是指出要点等等。经此大的修改,既简明扼要又与物理化学衔接得更加顺畅,切实铺垫了基础。设置了台阶,经修订加强热力学基本原理在化学平衡、离子平衡、氧化还原平衡和配位平衡中的应用,使之更加合理,为后续分析化学、有机化学、物理化学等各课打下较为宽广的化学理论基础。
  对于元素化合物的认知,同样是削枝强干,少而精达到博而通。经元素及其化合物的内在结构与其外显性质联系起来,运用热力学原理理解元素及其化合物的变化规律。又着力剖析几个典型元素及其化合物,以物质结构理论和热力学原理为指导,进一步掌握其酸碱性、氧化还原性和配位性的变化规律,具有分析判别反应产物的基本方法,因为这三个性质是所有元素及其化合物都具有的基本性质,掌握了规律和方法,就能达到举一反三,具有自学获取其他更多元素及其相关化合物知识的能力。
  关于化学与环境、材料、信息、能源、生命等各章并非本教材的基本主线,仅为辅助内容,借以深化理论联系实际,了解化学与国民经济发展各关键学科领域的关联,从而拓展学生的视野。
  2化解难点,便教易学
  五彩缤纷,纷繁复杂的世界都是由原子和分子构筑而成,本教材一开始抓住核心,从微观结构理论入手,起点高,比较抽象难懂,又物质宏观变化的重要规律热力学原理,按课程地位和要求,需基本认识并与后续物理化学课程相连接,但涉及微积分概念较多,学生大一入学不久,数学准备不足,难以接受。为此化解难点和降低抽象度成为第三版教材修订时的努力目标。
  例如原子结构中现代量子力学模型必涉及薛定谔方程,这是一个二阶偏微分方程,虽然并不展开,但针对数学符号的说明就让学生烦难,其实该方程中除偏导数项外,其余各项均直观易懂,为此就用拉普拉斯算符顶替该项,并通过注释说明一下算符的意义,从而降低了接受的难度。对看不见摸不着的原子、分子用扫描隧道电子显微镜(SMT)所得的三维彩色原子和分子图像进行说明,也降低了抽象度。对于分子晶体,废除蒽分子晶体而用熟知的CO2(干冰)为例。从分子内部结构了解化合物特性中删去应用分子轨道理论讨论结构,而是用杂化轨道理论,降低了难度等等。
  在热力学原理部分尽量去除微积分概念,化解和避开难点。如取消体积功积分定义以加和代之,对可逆过程的描述运用极限概念。对热力学第二定律去除演绎过程中较复杂的微积分概念,只用文字表述。关于化学反应速率定义以极限代替微积分;对反应进度的概念也去除了微积分的描述,运用极限概念。
  综上所述,本版尽量从学生实际出发,降低抽象度和难度,使理论概念不失严谨,更为自然而适度,从而便教易学。
  3突出现代,科技展新
  追踪现代科技、与时俱进是编写教材、培养科技人才之必需,为此在各章中新增反映最新成就的内容。如原子的电子结构中对近年合成的新元素的结构和命名均有全面的陈述。又NO2可低温聚合成气态无色的N2O4,现更介绍它与绿色液态的N2O4一起作为星箭燃料的氧化剂。又稀土元素钇(Y)、钕(Nd)、钐(Sm)等化合物均为超导材料的基本成分,我国已研制成SmBCO世界最大体积的高温超导单晶体。又最新非晶硅薄膜材料用于太阳能发电以及太阳能电池在中国航天飞船“神七”及太空漫步中的应用等等。
  对于原子核内部,本教材也有基本的阐述,此次修订着重核化学在合成新元素和核能利用的新成就方面,例如加强人工核反应与合成新元素的方法和作用;对新元素合成概况用表格集中体现出最新成果。核能利用除介绍传统控制棒反应堆,又介绍最新发展的第四代球状高温气冷核反应堆,以及其中关键的胶黏剂“核纯树脂”已经由我国自主开发成功并批量生产。全书合理处理经典与现代化学新进展的关系。
  本版教材中还重视中国和华裔科学家在当代高新科技发展中的贡献,并且缩减篇幅约1/6。
  此外尽可能采用新版手册的数据,如选用David RLide,CRC Handbook of Chemistry and Physics 89th ed,Chemical Rubber Publishing Compang Press,2008;John ADean,Lange’s Handbook of Chemistry 15th ed,McGrawHill,INC2005元素周期表根据IUPACCAWIA 2008年1月提供的五位有效数字,相对原子质量数据及2009年6月IUPAC命名107~111新元素和中国全国科技名词委给出的中文定名。112号新元素也于2009年6月确认,尚待IUPAC正式认可。
  本教材修订者为朱裕贞教授(前言,第1,3,12,13,14,18,21章),顾达教授(第2,4,11,15,16,17,19章,数据、附录、索引等),黑恩成教授(第5,6,7,8,9,10章),欧伶教授(第20章)。全书由朱裕贞教授统稿。
  《现代基础化学》第三版由东华大学郑利民教授审稿,谨此深切道谢。
  本教材适用于化工类、制药类、材料类、环境与安全类、轻工纺织与食品类、生物工程类等专业。在使用本教材时,可以根据不同的学科和专业对化学基础的不同要求,针对学习本课程学生的实际情况,有选择地取舍内容,以便切实为学生打好化学基础,并对后续课程的学习和未来化学科技的发展产生深究和求知的欲望。
  为教改创新和教材质量提高,敬请同行和读者批评指正。
编者
2010年3月


第二版前言
  人类已进入21世纪,科学技术正向更广阔的新领域拓展;正更深入地揭示微观世界的奥秘;化学在理论和技术上正快速进展。本教材为紧跟科技发展与时俱进,进行了第二版的修订工作。本版在第一版的基础上奋力进取,实现三个有所进展,三个基本不变,以便更好地完善和夯实大学化学的基础,并放眼21世纪拓宽视野。三个有所进展是:①追踪现代科技;②学科交叉融合;③内容精益求精。三个基本不变是:①总体格局;②创新思路;③篇幅章次。
  本 版 特 色
  (1)理论的系统和深入着力理论间的内在联系,阐明微观结构理论是宏观热力学、动力学的内因,而热力学是化学四大平衡的基础,动力学是各类化学反应的依据,并注意从分子水平上把理论串联起来。
  (2) 追踪现代科技反映物质结构的科技进展,介绍利用扫描隧道电镜技术直视原子、小分子和有机大分子的图像;用现代研究成果说明原子内部的结构等。加强相关元素新型化合物的合成及应用。在“环境与化学”中侧重清洁生产和零排放新技术。在“信息与化学”中关注更新换代的新信息材料(如纳米碳管等)。在“能源与化学”述及航天员在飞船中生活必须通过化学反应才能实现,并欢呼中国载人航天飞船成功发射和返回,还有中国第一位航天员杨利伟在返回舱内的照片。在“生命与化学”中述及人类基因新发展等等。
  (3)学科交叉融合对宏观理论:热力学、动力学、电化学等进一步与物理化学融合和衔接,追求概念清晰、深入浅出。请天文、航天、信息、材料和生物领域的专家撰写7篇短文生动地反映21世纪各学科领域的发展与化学密切相关。
  (4)精益求精适当精选和调整部分内容,如全面改写物质的聚集状态、有机化合物、酸碱平衡等各章内容,删除一些过时和应用不广的内容。对文字进一步地精练和规范,以求更为通顺和严密,设计或选用更为直观的图表和照片,并尽可能采用新版本数据,如选用:David RLide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,83rd ed,Chemical Rubber Publishing Company Press,2002;John ADean,Lange’s Handbook of Chemistry 15th ed, McGrawHill,INC1999 元素周期表根据IUPACCAWIA 2001年7月提供的五位有效数字相对原子质量数据及1997年通过的新元素名称。
  本教材修订者为:朱裕贞教授(前言,1,3章);顾达教授(2,4,11,16,19章及15,17章部分),黑恩成教授(5,6,7,8,9,10章);黄永民博士(12,13章);高建宝副教授(14章及15章,17章部分);杨世忠副教授(18,21章);欧伶副教授(20章);王磊讲师(数据、附录、索引等)。朱裕贞、顾达、黑恩成共同统稿。
  第二版教材由同济大学施宪法教授和东华大学(即原中国纺织大学)郑利民教授审稿,谨此深切道谢。
  本教材适用范围和要求请见第一版前言末段。
  敬请同行和读者批评指正,以祈教材质量的提升。
编者
2004年1月


第一版前言
  人类即将跨入21世纪,正在进入信息社会,不同学科深入交叉渗透,各科技领域发生共鸣和共振,必将爆发出更为惊人的综合效果。20世纪中叶以来现代科技已进入相当迅猛的发展期,它对物质世界奥秘的探索至广至深,所涉及的空间线度从10-16cm(电子半径)到1028cm(100亿光年),纵贯44个数量级;涉及的时间范围从10-22s(共振态粒子)到1018s(100亿年),横穿40个数量级;新技术的生命周期从20世纪40年代的20~25年下降到目前的4~5年;集成电路在短短30年中更新五代;GaAs器件问世使计算机快速运转超过1亿次/秒;停滞75年不前的超导技术,因1986年发现LaBaCuO化合物的超导临界温度高达35K而突破,近年来又有高达156K的超导材料合成;1985年簇状化合物有了新发现,碳素多面体原子簇C60、C70及C32、C44、C50、C58、C84、……、C240、C540、C960等,形成Fullerence家族和它们的各种衍生物。航天技术发展迅速,在宇宙空间失重的条件下已进行晶体生长等实验,空间化学由此应运而生。物质的第四态——等离子态在化学合成、制膜技术、表面处理、超微量分析和精细化学品的加工等领域开拓出一系列新技术、新工艺。化学已成为高科技发展的强大支柱,化学已渗入社会、技术和科学的各个领域。为此,大学化学系列课程必须适应时代的发展,整体考虑、同步改革、恰当交叉融合,探索课程体系的新模式。1995年初华东理工大学开始了面向21世纪工科(化工类)化学系列课程改革的探索,提出了在化学理论课程教学中,以物理化学为枢纽,全面安排通用理论课程与专业理论课程的两个阶段方案。该方案的第一门课程就是《现代基础化学》,该课程的化学原理部分由物理化学的初步内容构成,进而展开了化学基础知识的概要介绍,并与关系国民经济发展的各种关键科学技术相联系。
  本教材分两大部分:第一部分为化学原理;第二部分为化学概论。
  第一部分化学原理的内容和组成
内容: 
  (1)对化学科学理论的现代基础做初步的展开。
  (2)阐明化学原理的主线——定性地讨论物质制备、性能和内部结构关系的规律。
  (3)化学原理向定量的方向发展——讨论平衡规律、化学反应速率规律与结构的关系。
  由于物质的性能和宏观化学变化规律都是物质内部结构特征的宏观反映。为此,第一部分由微观本质入手讨论化学的宏观规律。
组成:
  (1) 物质结构和存在形态(包括第1章至第5章):原子结构、分子结构、固体结构、配合物结构、物质的聚集状态。
  (2) 化学变化的宏观规律(包括第6章至第8章):热力学第一定律、热力学第二、第三定律、化学反应速率和机理。
  (3) 用宏观规律处理四大平衡体系(包括第9章至第11章):化学平衡、离子平衡、氧化还原平衡和配位平衡。
  第二部分化学概论的内容和组成
内容:
  (1)展示化学分支学科——无机化学、有机化学的内涵,运用化学原理认识元素及其化合物在千变万化中形成多样化的真实世界。
  (2)显示化学与材料、能源、信息、环境、生命等社会发展的关键领域广泛交叉渗透;了解化学与提高人类生活质量,促进科技发展和社会进步的紧密关系。
组成:
  (1)化学基础知识(包括第12章至第15章):非金属通论及氮、硼、稀有气体,金属通论及铬、锰、稀土金属,碳及有机化合物,聚合物。
  (2)化学与社会进步和现代高科技发展相关的知识(包括第16章至第21章):环境与化学、材料与化学、信息与化学、能源与化学、生命与化学和核化学。
  本教材内容处理原则
  (1)提供工程人才(化工类)所必备的现代化学基础,与当代化学科学发展相适应。对原子的量子力学模型、分子轨道理论和固体中的非晶体结构、非化学计量化合物等概念加以定性的描述,注意化学原理对高科技领域的推动和应用;用现代视野拓宽化学知识面,了解化学与高科技发展的关系将对未来有新的启示。
  (2)融入的部分物理化学内容并非简单的下放,而是着眼于化学的本身,淡化物理过程。同时,避开工程问题,适当应用高一级数学,以阐明有关概念。目的在于为后续课程铺设台阶和安上接口。为此,在热力学第一定律中,对相变、热容和节流未予深入讨论;在热力学第二定律中,对化学反应的方向和限度有较完整和确切的概念,只用克劳修斯不等式处理恒温恒压和只做体积功的一般化学反应过程,未引进化学势,不涉及热力学基本方程;化学反应动力学具有基本内容的轮廓,没涉及复杂的内容和论证。
  (3)点面结合,以点带面,构筑现代化学基础知识的框架。未按周期系逐一介绍元素及其化合物,而是将非金属、金属和有机化学,用通论进行面上概括;选择非金属中的氮、硼、稀有气体,金属中的铬、锰、稀土金属以及有机、无机聚合物进行点上深入,抓住典型,着重分析:①结构与性质的内在联系;②剖析典型产品制备工艺路线的选择和反应条件的优化;③在现代高科技领域中的应用。同时,还勾勒出后续有关课程的骨架,以便进一步深入和丰满。
  本教材最后6章为拓宽化学知识的现代视野而开出的“窗口”,供师生选读或讲座。
  (4)重视人文素质的培养,以科学家轶事启迪人生。本教材每一章均选择与该章内容相关、在科学上作出极大贡献的1~2位科学家,介绍他们的生平事迹,全书共24位科学家。他们个个刻苦勤奋,锲而不舍。有的还甘为人梯,造就许多科技英才;有的更善于组织协调众多人攻克大的研究课题和难关,推动科学发展,造福人类;但也有个别的将科技成果用于战争,摧残人类,必然遭受非议,成为历史的耻辱。由此可以领悟到科学家的成功秘诀和做人的哲理。
  (5)采用中华人民共和国国家标准GB 31028—1993所指定的符号和单位。数据基本来自David RLide“CRC Handbook of Chemistry and Physics”77thed(1996~1997)和 JADean “Lang’s Handbook of Chemistry”13thed(1985)。
  本教材各章后均列出参考书目供学生查阅,以培养自学能力,也可供教师备课参阅。
  本教材经三年半的努力,由集体智慧结晶而成。经过调查研究,总结长期积累的教学经验,在朱裕贞等编的《工科无机化学》(第二版)教材的基础上,参照胡英等编的《物理化学》(第三版),按面向21世纪的化学教学要求重新编写而成。参加编写的人员有:华东理工大学朱裕贞教授、顾达教授、黑恩成教授、焦家俊副教授、臧祥生副教授、刘士荣副教授和欧伶副教授。全书由华东理工大学朱裕贞教授统稿。在此向苏小云、吕瑞东等21位专家、教授对该教材在编写过程中的帮助致以诚挚的感谢。
  本教材由同济大学施宪法教授和中国纺织大学郑利民教授审稿,他们提出不少真知灼见,为此由衷地表示感谢。
  全书彩图389幅,其中323幅彩图由华东理工大学工业美术设计造型专业毕业的年晓峰和张沪两位先生绘制,其余66幅为彩照。所用彩图能形象地反映出化学多彩、多维的本色,有利于提高质量和加强教学效果。
  本教材适用于化工与制药类、材料类、环境与安全类、轻工纺织食品类、生物工程类等专业。在使用本教材时,可以根据不同的学科和专业对化学基础的不同要求,针对学习本课程学生的实际情况,有选择地取舍内容,有目的地改变前后次序,以便切实为学生打好化学的基础。并对后续课程的学习和未来化学科技的发展产生深究和求知的欲望。
  为求教材质量的提高,敬请同行和读者批评指正。
编者
1998年8月

目录

第一部分化学原理
第1章原子结构和元素周期系2
11原子结构理论的发展概况2
111原子的含核模型3
112原子的玻尔模型3
12原子的量子力学模型6
121微观粒子的波粒二象性6
122核外电子运动状态的现代描述7
123原子轨道和电子云的图像13
13原子的电子结构与元素周期系15
131多电子原子的能级15
132核外电子排布的规则17
133 原子的电子结构和元素周期系18
14 原子结构与元素性质的关系22
141原子参数22
142元素的金属性和非金属性28
143氧化值29
科学家卢瑟福30
复习思考题31
习题31
参考书目33
第2章分子结构和分子间力34
21价键理论35
211共价键的本质35
212共价键的特征36
213共价键的类型36
214键参数37
22杂化轨道理论39
221杂化轨道概念及其理论要点39
222s和p原子轨道杂化39
223等性杂化和不等性杂化轨道41
23分子轨道理论43
231分子轨道的形成及其基本要点43
232分子轨道的能级顺序44
233分子轨道理论的应用45
24分子间力48
241分子的极性和偶极矩49
242分子的变形性和极化率50
243分子间力51
244氢键53
245超分子化学54
科学家路易斯55
复习思考题56
习题56
参考书目57
第3章固体结构和固体性能58
31晶体的结构和类型59
311晶格与晶胞59
312晶体的类型59
32离子晶体60
321几种典型的离子晶体61
322离子半径和配位比62
323晶格能64
324离子的极化和变形65
33原子晶体和分子晶体66
331原子晶体66
332分子晶体67
34金属晶体67
341金属晶体的改性共价键理论67
342金属晶体的紧密堆积结构67
35混合型晶体69
36晶体缺陷和非化学计量化合物70
361点缺陷71
362线缺陷71
363面缺陷72
364非化学计量化合物72
37非晶体74
38固体的结构与性能75
381固体的电性75
382固体的磁性78
383固体的光学性质78
科学家布拉格父子80
复习思考题81
习题82
参考书目82
第4章配合物结构和新型配合物83
41配合物的基本概念84
411配合物的组成84
412配合物的命名85
413螯合物86
414配合物的几何异构现象86
42配合物结构的价键理论87
421杂化轨道和空间构型87
422外轨型配合物和内轨型配合物90
43配合物结构的晶体场理论91
431晶体场理论的基本要点和d轨道的分裂91
432影响分裂能大小的因素93
433晶体场理论的应用94
44配合物结构的分子轨道理论98
441形成σ键配合物的分子轨道98
442形成π键配合物的分子轨道98
45新型配合物100
科学家维尔纳102
复习思考题103
习题103
参考书目104
第5章物质的聚集状态105
51气体106
511理想气体106
512气体分子运动论111
513实际气体112
52液体和溶液115
521液体115
522溶液117
53纯物质系统的相平衡和相图118
531纯物质系统的相平衡119
532纯物质系统的相图119
54等离子体121
541物质存在的第四种聚集状态121
542等离子体的主要性质及产生方法122
543等离子体的研究和应用122
科学家范特霍夫123
复习思考题124
习题124
参考书目125
第6章热力学第一定律和热化学126
61化学反应中的能量关系126
611系统和环境127
612系统的状态127
613状态函数128
614功和热129
615过程129
62热力学第一定律130
621热力学能130
622能量的单位131
623热力学第一定律的数学表达式131
63一般化学反应的过程特征132
631恒容过程132
632恒压过程132
64化学反应热效应133
641反应进度134
642热化学标准状态135
643盖斯定律135
644热化学方程式136
65生成焓和燃烧焓137
651标准摩尔生成焓137
652标准摩尔燃烧焓138
66相变焓139
67化学反应热的计算139
科学家焦耳141
复习思考题142
习题142
参考书目143
第7章热力学第二、第三定律和化学平衡144
71与化学反应方向有关的问题145
711化学反应的方向与化学反应热145
712化学反应方向与系统的混乱度145
713熵146
72热力学第二定律146
721热力学第二定律146
722化学反应的方向与限度147
73热力学第三定律147
74吉氏函数和化学反应的方向149
741摩尔反应吉氏函数149
742标准摩尔反应吉氏函数149
743标准摩尔生成吉氏函数149
75化学反应的限度——化学平衡150
751化学平衡150
752化学平衡常数151
753同时平衡规则153
754化学平衡的计算154
755化学反应等温方程式155
76化学平衡的移动155
761浓度对化学平衡的影响156
762压力对化学平衡的影响156
763温度对化学平衡的影响157
764平衡移动的总规律158
科学家吉布斯158
复习思考题159
习题159
参考书目160
第8章化学反应速率161
81化学反应速率162
82化学反应速率方程163
821化学反应速率方程的基本形式163
822反应速率常数163
823反应级数163
83浓度对反应速率的影响163
84温度对反应速率的影响166
85催化剂对反应速率的影响167
86影响多相化学反应速率的因素168
87反应速率理论169
871简单碰撞理论169
872过渡状态理论171
873反应速率与活化能的关系171
科学家李远哲172
复习思考题173
习题173
参考书目174
第9章酸碱和离子平衡175
91酸碱质子理论175
911酸碱定义176
912酸碱强弱和酸碱解离常数177
92弱酸和弱碱的解离平衡计算180
921一元弱酸弱碱的解离平衡180
922多元弱酸弱碱的解离平衡183
923酸碱平衡的移动——同离子效应184
93缓冲溶液186
94酸碱中和反应190
95沉淀溶解平衡191
951溶度积191
952溶度积规则193
96沉淀的生成和溶解193
961沉淀的生成193
962沉淀的溶解195
963沉淀转化198
97分步沉淀199
科学家阿仑尼乌斯200
复习思考题201
习题201
参考书目203
第10章电化学基础和氧化还原平衡204
101氧化还原反应与方程式的配平205
1011氧化还原反应205
1012氧化还原反应方程式的配平206
102电解质溶液的导电与法拉第定律209
103原电池和电极反应的标准电势209
1031原电池209
1032电极反应的电势211
104能斯特方程和电极反应的电势215
105电极反应的电势的应用216
1051判断原电池的正负极和计算电池的电动势E216
1052判断氧化还原反应进行的方向217
1053计算氧化还原反应的平衡常数218
106电动势与ΔrGm及K的关系219
1061电动势与摩尔反应吉氏函数的关系219
1062标准电动势与标准平衡常数的关系220
107元素电势图及其应用220
1071判断歧化反应能否进行221
1072计算同一元素的不同氧化值物质电对的电极反应的标准电势221
科学家法拉第222
复习思考题223
习题223
参考书目225
第11章配合物在溶液中的稳定性和配位平衡226
111配合物的稳定常数和配位平衡226
1111稳定常数的表示方法226
1112配离子平衡浓度的计算228
112影响配离子在溶液中稳定性的因素229
1121中心离子的性质对配离子稳定性的影响229
1122配体性质对配合物稳定性的影响230
1123配位原子和中心离子的关系对配合物稳定性的影响230
113配位平衡的移动231
1131配离子之间的平衡231
1132配位平衡与沉淀溶解平衡232
1133配位平衡与氧化还原平衡233
1134配位平衡与酸碱平衡234
114配位平衡的应用235
科学家鲍林236
复习思考题237
习题237
参考书目239第二部分化学概论
第12章非金属元素通论和氮、硼、稀有气体242
121元素的发现、分类及其在自然界的存在242
1211元素的发现和分类242
1212元素在地壳、海洋和大气中的分布243
122非金属元素通论244
1221非金属单质的结构和通性245
1222非金属元素的氢化物248
1223非金属含氧酸及其盐249
1224非金属单质的一般制备方法251
123氮及其化合物253
1231氮253
1232氨254
1233氨的衍生物255
1234氮的氧化物255
1235亚硝酸及其盐257
1236硝酸及其盐257
1237重要的氮化物261
124硼及其化合物262
1241硼的成键特征262
1242硼的氢化物263
1243硼的重要化合物264
1244新型硼化物265
125稀有气体265
1251稀有气体的发现266
1252稀有气体的性质和用途267
1253稀有气体的存在和分离267
1254稀有气体化合物267
科学家利普斯科姆269
复习思考题和习题269
参考书目271
第13章金属元素通论和铬、锰、稀土元素272
131金属元素通论273
1311从矿石中提取金属的一般方法273
1312主族金属元素274
1313过渡金属元素280
1314金属的腐蚀和防腐282
132铬及其化合物284
1321Cr(Ⅲ),Cr(Ⅵ)的存在形式及酸碱性转化285
1322Cr(Ⅲ),Cr(Ⅵ)的氧化还原转化286
1323铬的配合物287
1324铬及其化合物的应用288
133锰及其化合物288
1331锰的常见氧化值及其氧化还原性288
1332电势、酸度和试剂用量对锰化合物氧化还原产物的影响290
1333锰及其化合物的应用292
134稀土元素及其化合物292
1341稀土元素的性质293
1342稀土元素的重要化合物294
1343稀土元素的分离295
1344稀土金属的制备296
1345新技术中的稀土元素及其化
合物297
科学家戴维298
复习思考题和习题299
参考书目300
第14章碳及有机化合物301
141碳的单质及其重要无机化合物301
1411单质301
1412二氧化碳和碳酸302
1413碳酸盐和碳酸氢盐303
1414一氧化碳304
1415金属型碳化物304
142有机化合物的分类和命名305
1421有机化合物的分类305
1422有机化合物的命名308
143有机化合物的结构特征310
1431有机化合物的分子结构310
1432有机分子的立体异构、手性与旋光性311
144常见有机化合物的通性和反应类型313
1441烷烃的通性和自由基取代反应314
1442烯烃、炔烃的通性和亲电加成反应315
1443卤代烃、醇的通性和亲核取代反应316
1444芳烃的通性和亲电取代反应317
1445羰基化合物的通性和亲核加成反应318
1446常见有机化合物的氧化还原
反应319
科学家伍德沃德321
复习思考题和习题322
参考书目323
第15章聚合物324
151聚合物与社会进步325
152有机聚合物326
1521有机聚合物的基本概念326
1522有机聚合物的命名与分类326
1523有机聚合物的合成327
1524有机聚合物的特性328
1525重要有机聚合物330
1526新型有机聚合物331
153无机聚合物332
1531一般无机聚合物332
1532新型无机聚合物334
154金属配位聚合物335
科学家齐格勒、纳塔336
复习思考题和习题337
参考书目337
第16章环境与化学338
161环境污染与人类的关系338
1611环境污染与社会公害338
1612环境污染与人体健康339
1613环境污染与化学工业339
1614绿色化学与清洁生产340
162大气污染及防治341
1621大气中化学污染物及危害341
1622几个综合性的大气污染343
1623大气污染的防治344
163水污染及防治345
1631水体污染物及危害346
1632污水的化学净化346
164土壤污染及防治348
1641土壤污染及危害348
1642土壤污染的防治348
科学家侯德榜349
复习思考题和习题350
参考书目350
第17章材料与化学351
171材料与社会进步351
172纳米材料352
1721纳米材料的特性和制备353
1722纳米材料的应用354
173先进陶瓷材料355
1731结构陶瓷材料355
1732功能陶瓷材料356
174新型薄膜材料357
175液晶材料358
1751液晶的结构与性质359
1752液晶与现代科技360
科学家吕·查德里361
复习思考题和习题362
参考书目362
第18章信息与化学363
181信息技术与化学363
182半导体364
1821半导体的分类和导电性365
1822硅半导体材料的制备367
1823砷化镓半导体材料的制备368
183光导纤维369
1831光导纤维的种类和特性369
1832光导纤维的制备370
184传感器371
1841传感器的定义和功能371
1842化学传感器372
科学家能斯特373
复习思考题和习题374
参考书目374
第19章能源与化学375
191能源与可持续发展375
192能量的化学转换376
1921利用热化学反应的能量化学转换377
1922利用电化学反应的能量化学转换378
1923利用光化学反应的能量化学转换379
193节能技术380
1931提高燃料的利用率380
1932化工生产过程中减少能耗380
194现代新能源381
1941太阳能381
1942氢能383
1943生物质能和绿色电池385
科学家哈柏386
复习思考题和习题387
参考书目387
第20章生命与化学388
201生命的元素389
2011构成生物高分子结构的主要元素389
2012细胞膜与离子泵390
2013与酶的辅因子有关的元素391
202生物高分子393
2021糖类393
2022脂类393
2023蛋白质394
2024核酸396
203新陈代谢398
2031新陈代谢的基本概念398
2032生命系统的热力学和动力学400
204生命科学新进展403
2041生物工程基本概念403
2042人类基因组计划405
2043干细胞与iPS405
科学家霍奇金406
复习思考题和习题406
参考书目407
第21章核化学408
211原子核408
2111原子核的结构408
2112核的稳定性409
2113原子核的结合能410
212核反应412
2121核衰变和放射性412
2122人工核反应415
2123合成元素的发展方向416
213放射性核素和核技术的应用417
214核能和核能利用418
2141核裂变和核裂变能的利用418
2142核聚变和核聚变能的利用420
2143核辐射与核污染421
科学家居里夫妇422
复习思考题和习题423
参考书目424
附录425
附录一部分气体自25℃至某温度的平均摩尔定压热容425
附录二物质的标准摩尔燃烧焓425
附录三一些单质和化合物的ΔfHm、ΔfGm、Sm数据(298K)426
附录四一些弱电解质的解离常数(298K)430
附录五溶度积常数(298K)431
附录六电极上电极反应的标准电势(298K)432
附录七配离子的标准稳定常数(298K)434
附录八国际单位制(SI)435
索引437
元素周期表441

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