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第1章 物质的结构与性质1

1.1 原子的结构和元素周期律1

1.1.1 原子结构的近代概念1

1.1.2 单电子原子的波函数5

1.1.3 多电子原子结构10

1.1.4 原子性质的周期性16

1.1.5 原子的观察与操控20

1.2 分子的结构与性质22

1.2.1 离子键23

1.2.2 价键理论25

1.2.3 分子的几何构型28

1.2.4 分子轨道理论31

1.2.5 分子间力和氢键34

1.2.6 超分子和分子工程学38

1.3 晶体的结构与性质39

1.3.1 晶体和非晶体40

1.3.2 离子晶体及其性质40

1.3.3 原子晶体和分子晶体42

1.3.4 金属晶体43

1.3.5 混合键型晶体和晶体的缺陷44

1.3.6 晶体的物性44

1.3.7 陶瓷和复合材料45

习题46

第2章 化学反应基本原理与能源开发48

2.1 化学热力学初步48

2.1.1 热力学基本概念及术语48

2.1.2 化学反应热52

2.1.3 化学反应的方向59

2.1.4 化学反应进行的限度与化学平衡67

2.2 化学反应动力学初步71

2.2.1 化学反应速率的定义及测定72

2.2.2 影响化学反应速率的因素73

2.2.3 化学反应速率理论82

2.2.4 催化剂和催化作用83

2.2.5 几种典型的复杂反应86

2.2.6 光化学反应90

2.3 化学与能源92

2.3.1 概述93

2.3.2 常规能源94

2.3.3 新能源99

习题111

第3章 水溶液中的化学与水资源保护115

3.1 水溶液的通性115

3.1.1 溶液的蒸气压115

3.1.2 溶液的沸点升高和凝固点下降116

3.1.3 溶液的渗透压116

3.1.4 电解质溶液的通性117

3.1.5 稀溶液依数性的应用118

3.2 酸碱反应及其应用119

3.2.1 水的解离平衡119

3.2.2 溶液的酸碱性与pH值120

3.2.3 酸碱质子理论121

3.2.4 弱酸弱碱的解离平衡122

3.2.5 同离子效应和缓冲溶液129

3.3 沉淀反应133

3.3.1 溶度积原理133

3.3.2 影响沉淀溶解度的因素135

3.3.3 沉淀-溶解平衡的应用138

3.4 配位反应及其应用142

3.4.1 配合物的组成和命名142

3.4.2 配位平衡145

3.4.3 配位化合物的应用149

3.5 水质和水资源保护152

3.5.1 水质和水质量的评价154

3.5.2 水污染164

3.5.3 水体的净化179

3.5.4 水资源保护措施186

习题188

第4章 电化学基础与金属材料防护、化学电源192

4.1 氧化还原反应192

4.1.1 氧化数192

4.1.2 氧化还原反应193

4.1.3 氧化还原反应方程式配平194

4.2 原电池与电极电势195

4.2.1 原电池195

4.2.2 常见电极的种类197

4.2.3 电极电势的产生197

4.2.4 电极电势198

4.3 电动势202

4.3.1 原电池电动势与吉布斯自由能202

4.3.2 原电池电动势和化学平衡常数203

4.4 能斯特方程204

4.4.1 电极电势的能斯特方程204

4.4.2 浓度对电极电势的影响205

4.5 金属腐蚀的形态、防护和利用207

4.5.1 金属腐蚀的形态207

4.5.2 金属腐蚀的防护209

4.5.3 金属腐蚀的利用211

4.6 化学电源213

4.6.1 一次电池（原电池）213

4.6.2 二次电池（充电电池）216

4.6.3 新型绿色环保电池219

4.6.4 电化学超级电容器227

习题232

第5章 化学生物学与医药生物工程234

5.1 生物活性物质234

5.1.1 生物体能量供给（糖）235

5.1.2 生物体功能多样性（蛋白质）241

5.1.3 细胞的燃料（脂肪）250

5.1.4 生命的模板（核酸）252

5.1.5 维持生命的营养素（维生素）260

5.1.6 推动生命体快速反应的开关（酶）262

5.2 化学生物学265

5.2.1 化学基因组学266

5.2.2 小分子化学物质与生物分子的相互作用268

5.3 医药生物工程270

5.3.1 生物酶工程与化学酶工程271

5.3.2 酶工程技术在医药工业的应用277

习题284

附录285

附录1 历届诺贝尔化学奖获奖资料285

附录2 一些基本的物理常数295

附录3 常用的量和单位295

附录4 一些物质的△fH？m、△fG？m和S？m数据（298.15K）295

附录5 一些弱电解质的解离常数（离子强度近于零的稀溶液，298.15K）300

附录6 难溶电解质的溶度积常数（298.15K）300

附录7 常见配离子的标准稳定常数（298.15K）301

附录8 标准电极电势（298.15K）（本表按φ？代数值由小到大编排）303

附录9 一些物质的摩尔质量306

参考文献309