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第1章 化学热力学基础1

1.1基本概念2

1.1.1体系和环境2

1.1.2状态和状态函数2

1.1.3过程和途径3

1.1.4热与功4

1.2热力学第一定律5

1.2.1热力学能5

1.2.2热力学第一定律5

1.2.3可逆过程6

1.2.4恒容及恒压条件下的反应热10

1.3热化学11

1.3.1化学反应的热效应12

1.3.2盖斯定律13

1.3.3生成焓16

1.3.4燃烧焓18

1.4化石能源20

1.4.1煤炭21

1.4.2石油和天然气27

1.4.3核能30

习题34

第2章 化学反应的基本原理38

2.1化学反应的方向38

2.1.1自发过程与自发方向38

2.1.2热力学第二定律39

2.1.3混乱度与熵39

2.1.4熵增原理42

2.1.5吉布斯自由能与化学反应的自发性判据43

2.2化学反应的限度——化学平衡49

2.2.1可逆反应与化学平衡49

2.2.2平衡常数50

2.2.3平衡常数与标准摩尔吉布斯自由能变的关系52

2.3化学反应速率55

2.3.1化学反应速率及其表示方法55

2.3.2反应速率理论和活化能57

2.3.3浓度对化学反应速率的影响与化学反应的级数61

2.3.4温度对化学反应速率的影响67

2.3.5催化剂对化学反应速率的影响69

习题73

第3章 原子和分子的结构78

3.1核外电子的运动状态78

3.1.1原子结构理论的初期发展78

3.1.2核外电子运动的特征82

3.1.3薛定谔方程和波函数85

3.1.4四个量子数87

3.1.5波函数的空间图像90

3.2原子的电子层结构与元素周期系94

3.2.1多电子原子的能级94

3.2.2核外电子排布与周期系的关系99

3.2.3元素性质的周期性101

3.3化学键与分子结构106

3.3.1离子键107

3.3.2共价键及分子构型111

3.3.3分子的极性与分子间作用力123

3.3.4氢键126

3.4晶体的结构129

3.4.1离子晶体129

3.4.2金属晶体131

3.4.3原子晶体133

3.4.4分子晶体134

3.4.5 混合晶体134

习题135

第4章 金属、非金属元素化学138

4.1金属单质的性质138

4.1.1金属的通性138

4.1.2元素周期表中各区金属的特点139

4.1.3金属单质的冶炼与性质的关系146

4.1.4金属的导电性与固体能带理论149

4.2金属化合物的性质151

4.2.1各区金属成键特点与化合物的性质151

4.2.2金属及其化合物的特点152

4.2.3配合物158

4.3金属与合金材料159

4.3.1合金的基本结构、性质和类型159

4.3.2常见的金属与合金材料及其应用160

4.3.3新型金属材料及应用161

4.4非金属单质的物理和化学性质162

4.4.1非金属单质的性质和特点162

4.4.2非金属元素化合物的性质及其递变规律164

4.5无机非金属材料175

4.5.1用途广泛的新型陶瓷材料176

4.5.2新型半导体材料179

习题181

第5章 水溶液中的酸碱平衡和配位平衡184

5.1非电解质稀溶液的依数性184

5.1.1物质的相图184

5.1.2稀溶液的蒸气压下降187

5.1.3稀溶液的沸点升高188

5.1.4稀溶液的凝固点下降189

5.1.5稀溶液的渗透压190

5.2水溶液中的酸碱平衡194

5.2.1酸碱理论及其发展194

5.2.2弱酸弱碱电离平衡及溶液pH值的计算200

5.2.3缓冲溶液202

5.3多相离子的平衡206

5.3.1溶度积常数206

5.3.2溶度积和溶解度的关系207

5.3.3溶度积规则207

5.3.4分步沉淀208

5.3.5沉淀的转化209

5.3.6影响沉淀溶解度的因素210

5.4配合物的结构和配位平衡212

5.4.1配合物的组成和命名214

5.4.2配合物的类型216

5.4.3配合物的异构现象217

5.4.4配位平衡及其特征219

习题220

第6章 氧化还原反应224

6.1氧化还原反应和氧化数224

6.2原电池及其表示方法226

6.2.1原电池226

6.2.2离子-电子法配平电极反应和氧化还原反应227

6.2.3原电池的表示方法229

6.2.4化学电池231

6.3电极电势236

6.3.1标准电极电势236

6.3.2原电池的热力学与能斯特方程238

6.3.3电极电势的应用243

6.4电解及其应用245

6.4.1电解池245

6.4.2分解电压246

6.4.3电解产物的一般规律248

6.4.4电冶金250

6.5金属的腐蚀与防护251

6.5.1金属腐蚀的分类251

6.5.2金属腐蚀的防护252

习题254

第7章 有机化学和高分子材料258

7.1有机化合物概述258

7.1.1有机化合物的结构特点259

7.1.2有机化合物的分类260

7.1.3有机化合物的命名262

7.1.4有机化合物的性质特点268

7.2烃类化合物269

7.2.1烷烃270

7.2.2烯烃276

7.2.3炔烃281

7.2.4芳香烃282

7.3烃的衍生物简介289

7.3.1卤代烃289

7.3.2醇293

7.3.3酚299

7.3.4醚302

7.3.5醛和酮305

7.3.6羧酸及其衍生物310

7.4高分子材料319

7.4.1高分子的分子质量319

7.4.2高分子的合成320

7.4.3高分子材料的结构与性能322

7.4.4天然高分子材料326

7.4.5合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维328

7.4.6功能高分子材料339

习题342

附录350

附录1一些物理和化学的基本常量350

附录2常用的单位换算关系351

附录3常见物质的ΔfH？m、ΔfGm和S?m （298.15 K）352

附录4弱酸和弱碱在水中的解离常数359

附录5常见难溶电解质的溶度积KsP（291.15 K）362

附录6标准电极电势（298.15 K）363

附录7常见配离子的稳定常数Kf367

参考文献368