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大學化學基礎(第二版)
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作者:鄧建成、易清風、易兵 主編
出版日期:2008年8月 書號:978-7-122-03141-9
開本:16 裝幀:平 版次:2版1次 頁數:328頁
內容簡介
全書分三篇,第一篇為化學基礎理論,共7章,主要介紹化學熱力學、化學反應速率、溶液與化學平衡、原子結構與化學鍵、配位化學、電化學及高分子化學等基礎理論知識。第二篇為化學知識套用拓展,共5章,主要介紹化學與材料、化學與日用品、化學與能源、化學與環境及化學與生命等方面的知識。第三篇為基礎化學實驗,共編寫了化學物質製備、化學物質提純與分離、化學物質的分析與測定及科研創新訓練四個方面的13個實驗。本書可作為高等學校非化學、化工類專業教材,也可作為相關工程技術人員的參考用書。
目錄
第一篇基 礎 理 論
第1章化學熱力學基礎1
11基本概念1
111基本概念1
112熱力學第一定律2
113化學反應的熱效應3
114反應進度4
115熱化學方程式5
12化學反應熱效應的求算5
121利用蓋斯定律求算反應熱效應5
122用標準摩爾生成熱求算反應熱效應6
123用燃燒熱求反應熱效應7
124從鍵能估算反應熱效應7
閱讀材料光子篩與空間望遠鏡7
13化學反應進行的方向8
131自發過程與方向性8
132混亂度與熵9
133吉布斯自由能與化學反應自發性的判據10
閱讀材料物質的六種狀態12
14化學平衡13
141平衡常數13
142標準平衡常數K與自由能ΔrGm的關係15
143化學平衡移動16
閱讀材料化學家蓋斯18
熱寂論與經典熱力學的局限性18
思考題19
習題19
第2章化學反應速率22
21化學反應速率表達式及基本理論22
211化學反應速率的定義及其表示方法22
212化學反應速率基本理論23
閱讀材料微蒸發器研究晶體結晶24
22影響化學反應速率的因素25
221濃度的影響25
閱讀材料一級反應的特徵28
二級反應的特徵28
宇宙大爆炸理論29
222溫度對化學反應的影響30
223催化劑對化學反應的影響30
網路查閱資料(1)通過網路查找標準數據31
23鏈反應32
231鏈反應32
232爆炸反應33
閱讀材料化學動力學和催化理論奠基人之一:奧斯特瓦爾德33
快速反應動力學和分子反應動力學34
思考題35
習題36
第3章溶液與水溶液中的離子平衡38
31溶液及其濃度的表示方法38
311溶液38
312溶液濃度的表示方法38
32分配定律與萃取分離39
321分配定律39
322萃取率39
33非電解質稀溶液的依數性40
331蒸氣壓下降——拉烏爾定律41
332溶液的沸點升高42
333溶液凝固點下降42
334滲透壓43
335依數性的套用43
34水溶液中離子平衡45
341水的離子積和水溶液的pH45
342弱酸弱鹼的電離平衡45
閱讀材料超硬幹冰47
343緩衝溶液49
344鹽的水解51
閱讀材料分子電子學的重大進展54
酸鹼理論簡介55
345難溶電解質的沉澱溶解平衡57
閱讀材料電離學說創始人——阿倫尼烏斯60
遲到的諾貝爾獎61
思考題61
習題62
第4章原子結構和化學鍵基礎64
41核外電子運動狀態的描述64
411玻爾氫原子模型64
412微觀粒子的運動特點65
閱讀材料奇特的鏡子使光波中的磁場分量反向67
413核外電子運動狀態的描述68
42原子軌道與電子云的圖像70
421原子軌道角度分布圖71
422電子云的角度分布圖71
423電子云的徑向分布圖72
43核外電子排布和元素周期系72
431鮑林原子軌道近似能級圖72
閱讀材料禁止常數和軌道能量的計算73
432核外電子排布75
433元素周期表和原子的電子層結構76
434元素性質的周期性77
44化學鍵與分子結構80
441離子鍵理論80
442共價鍵理論Ⅰ——價鍵理論83
443共價鍵理論Ⅱ——雜化軌道理論與分子的空間構型85
閱讀材料價層電子對互斥理論87
444共價鍵理論Ⅲ——分子軌道理論89
445金屬鍵理論91
閱讀材料讓光線穿透金屬93
446分子間力和氫鍵94
閱讀材料化學家——萊納斯·卡爾·鮑林96
小鎮醫生與諾貝爾生理學或醫學獎97
思考題98
習題99
第5章配位化學基礎100
51配位化合物的定義、組成和命名100
511配位化合物的定義100
512配位化合物的組成100
513配合物化學式的書寫及命名102
閱讀材料金屬納米體系的自組裝103
52配合物的化學鍵理論104
521價鍵理論104
522晶體場理論108
閱讀材料BCS超導理論112
53配位平衡113
531配合物在水溶液中的穩定性113
532配位平衡移動113
54配合物的套用115
541在分析化學中的套用115
542在電鍍中的套用116
543在冶金中的套用116
544在生物醫學中的套用117
閱讀材料化學電晶體118
配位化學理論奠基人——維爾納118
思考題119
習題120
第6章電化學原理及其套用121
61氧化還原反應121
611氧化還原反應基本概念121
612氧化還原反應的配平122
閱讀材料科學啟蒙源於從小愛科學123
62原電池124
621原電池基本概念124
622原電池圖示表示125
63電動勢與電極電勢126
631電極電勢的產生126
632電動勢與電功126
633標準電動勢和標準電極電勢126
64標準電極電勢的套用127
641判斷氧化劑和還原劑的強度127
642判斷氧化還原反應的方向128
643計算氧化還原反應(即電池反應)的平衡常數128
閱讀材料新型太陽能電池129
65影響電極電勢的因素129
651Nernst方程129
652影響電極電勢的因素130
閱讀材料燃料電池132
66電解及套用133
661電解的基本原理133
662電解的套用135
閱讀材料電化學理論創始人——能斯特137
硬碟的“三明治”革命137
思考題138
習題139
第7章高分子化學基礎142
71基本概念142
711高分子化合物142
712高分子化合物的結構143
713高分子化合物的特性143
72高分子化合物的分類和命名145
721高分子化合物的分類145
722高分子化合物的命名146
閱讀材料矽蜘蛛絲納米合成材料147
73高分子化合物的合成方法148
731加聚反應148
732縮聚反應148
733自由基聚合150
734離子聚合150
735配位聚合152
736聚合方式152
74高分子化合物降解反應153
741水解和化學降解153
742力化學降解153
743熱降解154
閱讀材料吸波塗料與隱形戰機154
75重要的合成高分子化合物155
751塑膠155
752合成纖維158
753合成橡膠159
754功能材料161
閱讀材料高分子領域的開拓人——施陶丁格與弗洛里163
富勒烯163
思考題164
第二篇套用與拓展
第8章化學與材料166
81金屬及其材料166
811金屬元素概論166
812合金的結構類型168
813幾種重要的合金材料169
閱讀材料金屬疲勞171
82非金屬及其材料172
821非金屬元素概論172
822重要的非金屬化合物173
823重要無機非金屬材料175
閱讀材料天然寶石177
83陶瓷材料179
831陶瓷材料的結構179
832傳統陶瓷180
833特種陶瓷180
閱讀材料新型超導材料182
84建築材料182
841水泥183
842玻璃183
843石膏184
844石灰185
845水玻璃186
85納米材料187
851納米材料的特性187
852納米微粒的製備方法187
853納米材料的套用188
閱讀材料DNA納米分子計算機189
86液晶材料190
861液晶材料的概念與分類190
862液晶材料的套用191
87新材料的發展趨勢192
871材料的複合化192
872材料的智慧型化192
873材料的低維化193
874信息材料的多功能集成化193
閱讀材料納米武器193
思考題194
第9章化學與日常生活用品196
91合成洗滌劑196
911表面活性劑196
912助洗劑197
913漂白劑197
914螢光增白劑198
915泡沫穩定劑198
916污垢懸浮劑198
917酶198
918填充劑198
閱讀材料吸菸為什麼會危害健康198
92化妝品199
921概述199
922膏霜類化妝品202
923香水類化妝品204
閱讀材料防腐劑與健康205
924香粉類化妝品207
925面膜207
926毛髮用化妝品208
93口腔衛生用品211
931牙膏類211
932牙粉類212
933含漱水類212
閱讀材料胃的化學作用212
情急之下發明了肥皂213
思考題214
第10章化學與能源215
101能源的概念和分類215
102化石燃料能源216
1021石油和天然氣216
1022煤217
閱讀材料可燃冰218
103化學電源219
1031一次電池219
1032蓄電池219
1033燃料電池220
104氫能源221
1041氫能源的特點221
1042解決氫能源的關鍵問題222
105核能源223
1051核能的釋放223
1052核能源的套用224
閱讀材料熱中子反應堆與快中子反應堆224
106太陽能225
1061太陽能225
1062太陽能的利用226
107生物能227
1071生物能的概念227
1072生物能的利用227
閱讀材料太陽能電池原理228
思考題231
第11章化學與環境232
111環境污染概論232
1111全球環境面臨的問題232
1112產生環境污染的主要原因233
1113人類對待污染的對策235
112大氣的污染與防治235
1121大氣中主要污染物及其危害235
1122大氣污染的控制與防治237
113水體污染與防治237
1131水中的主要污染物及危害238
閱讀材料臭氧洞的形成原因239
1132廢水防治240
114固體廢物的處理與利用242
1141固體廢物242
1142固體廢物的處理242
115綠色化學化工及其發展的趨勢242
1151從化學原理和工藝消除化學品對環境的污染243
1152化工污染治理243
1153綠色化學化工技術及發展的趨勢243
思考題245
第12章化學與生命247
121胺基酸247
閱讀材料人造血液249
122蛋白質250
1221蛋白質的元素組成250
1222蛋白質的分子組成250
1223蛋白質的結構250
1224與蛋白質空間結構有關的化學鍵251
1225蛋白質的變性作用252
123糖253
閱讀材料玉米的退化與“卡介苗”254
動物世界裡的“化學戰”254
124酶255
1241酶的化學本質255
1242酶的命名與分類256
1243酶的活性中心與特性257
1244影響酶促反應的因素257
1245金屬離子與酶258
閱讀材料人獸混合胚胎258
125核酸258
1251核酸的結構與組成258
1252核酸與基因的遺傳信息傳遞260
126化學元素與生命260
1261生物體中的化學元素260
1262幾種必需元素的主要功能261
1263微量元素與人體健康262
127基因工程簡介263
1271DNA的重組技術——克隆263
1272轉基因食品263
1273基因療法264
閱讀材料2007年諾貝爾生理學或醫學獎——利用幹細胞改造基因264
CT掃瞄器264
思考題265
第三篇基礎化學實驗
一、怎樣做好化學實驗266
二、常用的化學實驗儀器271
三、實驗內容271
(一)化學物質製備271
實驗一由廢鐵屑製備硫酸亞鐵銨271
實驗二由廢銅屑製備硫酸銅273
實驗三由廢鋁箔製備聚鹼式氯化鋁274
(二)化學物質的提純與分離275
實驗四氯化鈉的提純275
實驗五離子交換法制純水277
閱讀材料量子效應測量重力279
(三)化學物質分析測定280
實驗六溶液的配製和酸鹼滴定280
實驗七水總硬度的測定282
實驗八分光光度法測定Fe(Ⅱ)含量283
(四)科研創新訓練實驗284
實驗九抗紫外納米塗料的製備284
網路查閱資料(2)利用網路檢索與查閱資料290
實驗十廢鋅錳乾電池的回收利用290
實驗十一由硫鐵礦廢渣製備聚合硫酸鐵294
實驗十二由石灰石製備過氧化鈣295
網路查閱資料(3)利用網路查閱專利數據296
實驗十三太陽能集熱塗料的製備296
附錄299
附錄1普通物理常數299
附錄2一些常用非推薦單位、導出單位與國際單位制(SI)的換算299
附錄3某些難溶電解質溶度積常數(29815K)300
附錄4常見物質在29815K的熱力學數據301
附錄5弱酸、弱鹼的解離常數(29815K)304
附錄6某些配離子的標準穩定常數(29815K)306
附錄7一些常見物質的標準電極電勢(29815K)306
附錄8一些化學資料查閱的常見網站309
參考文獻310
元素周期表312