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绪论1

一、工科学生和工程化学1

二、物质的层次2

三、体系和环境4

四、聚集状态和相5

五、物质的量及化学计算问题6

思考和练习7

第一章 物质结构10

§1．1 电子运动状态的描述10

一、电子的运动特性10

二、电子运动状态的描述12

思考和练习17

§1．2 原子中的电子分布和元素周期律17

一、元素的电子组态和原子的电子分布式18

二、有效核电荷和同周期元素的金属性强弱20

三、元素的外层电子组态和周期表的分区、分族概述22

思考和练习23

§1．3 分子中的电子运动和化学键、分子间力24

一、共价键的形成24

二、共价键的类型和化学键的种类28

三、杂化轨函和分子的空间构型31

一、化学反应速率及速率方程式34

四、分子间力和氢键34

思考和练习35

§1．4 晶体结构及电子在其中的运动36

一、晶体的几何构型37

二、晶体的类型和特征38

三、判别和比较某些晶体物理特性的一般方法43

四、能带理论和导体、半导体、绝缘体44

思考和练习47

第二章 化学反应原理49

§2．1 化学反应中的焓变ΔH49

一、能量守恒和内能变化49

二、热效应和焓变ΔH51

三、热效应的测量53

四、标准摩尔焓变ΔH?m及其计算55

五、内能变化ΔU和焓变ΔH的关系及其近似解释60

思考和练习63

§2．2 化学反应的方向和吉布斯自由能的变化65

一、化学反应自发性的讨论65

二、标准摩尔熵和标准摩尔熵变的计算68

三、吉布斯自由能变化和298K时标准摩尔吉布斯自由能变化的计算69

四、任意温度和任意压力下的吉布斯自由能变化70

思考和练习74

§2．3 化学反应中的平衡态及平衡常数75

一、标准平衡常数和经验平衡常数75

二、平衡常数与温度的关系78

三、影响平衡常数和平衡移动的因素79

四、平衡常数的应用80

思考和练习82

§2．4 化学反应中的动力学概述84

二、阿仑尼乌斯公式和活化能88

三、增加反应速率的具体措施90

四、链式反应90

思考和练习92

第三章 水溶液中的非氧化还原反应95

§3．1 水溶液通性95

一、纯水的结构和性质95

二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压97

三、物质在水中的溶解100

思考和练习101

§3．2 缓冲溶液和PH值103

一、酸碱概念的扩展103

二、酸碱的离解常数104

三、同离子效应和缓冲溶液107

四、PH值的测定110

思考和练习111

§3．3 难溶电解质的性质和应用113

一、溶度积113

二、溶度积和溶解度的关系114

三、溶度积规则115

四，溶度积规则应用举例117

思考和练习119

§3．4 配位化合物的性质和应用120

一、配位化合物的组成120

二、配位键的形成条件122

三、配位化合物的命名124

四、配位化合物的离子平衡125

五、配合平衡的转化127

六、配位化合物的应用实例129

思考和练习130

一、表面张力、表面能和表面活性剂132

§3．5 表面活性剂的性质及其应用132

二、表面活性剂的结构和分类133

三、表面活性剂的作用和性质139

四、表面活性剂的HLB值142

思考和练习145

第四章 电化学基础147

§4．1 氧化还原反应和原电池反应147

一、氧化还原反应的能量变化147

二、原电池的组成和电极反应式150

三、电极电势151

四、能斯特方程式154

五、电极电势的应用155

思考和练习157

§4．2 化学电源159

一、干电池159

二、蓄电池160

三、燃料电池160

思考和练习162

§4．3 金属腐蚀的产生162

一、化学腐蚀162

二、电化学腐蚀及电极极化作用164

三、析氢腐蚀165

四、吸氧腐蚀166

思考和练习167

§4．4 金属的腐蚀速度168

一、关于大气相对湿度的概念168

二、大气相对湿度对腐蚀速度的影响169

三、环境温度的影响170

四、空气中的污染物质的影响171

五、生产过程中带来的因素172

思考和练习173

第五章 材料中的化学问题175

§5．1 金属材料175

一、合金及其类型175

二、碳化物等金属化合物合金的成因和作用177

三、合金元素对钢的耐腐蚀性和高温下抗氧化能力的影响180

四、稀土金属184

思考和练习186

§5．2 陶瓷材料187

一、陶瓷的结构187

二、陶瓷的性能和用途188

三、颜色化学190

思考和练习194

§5．3 高分子化合物194

一、高分子化合物的合成195

三、高分子链的化学结构和性能196

二、高分子化合物的命名196

四、高分子链的柔顺性199

五、高分子的化学键、分子间力与内聚能202

六、非晶态高聚物的物理状态203

七、高分子化合物的溶解规律206

思考和练习208

§5．4 高分子材料209

一、各类高分子化合物的性质和用途209

二、塑料218

三、胶粘剂220

四、橡胶222

五、合成纤维222

六、涂料224

思考和练习228

§5．5 复合材料228

一、自然启示下的人类创造228

二、金属陶瓷229

三、玻璃钢231

四、碳纤维复合材料233

思考和练习234

第六章 材料的保护和加工235

§6．1 高分子材料的老化及其防止235

一、老化情况及其机理235

二、光稳定剂和抗氧剂239

三、填充剂和偶联剂240

思考和练习241

§6．2 金属材料腐蚀的防止242

一、正确选用材料242

二、隔绝介质与材秆的接触244

三、控制环境和改善介质245

四、缓蚀剂法246

五、电化学保护法247

思考和练习248

§6．3 材料的化学加工248

一、电镀池的组成和电镀液的选择249

二、塑料电镀和化学镀250

三、电解抛光252

四、阳极氧化254

五、电解过程中的极化现象及其意义255

六、化学铣切257

思考和练习259

§6．4 表面科学和材料的表面加工260

一、研究表面科学的重要性260

二、表面与体内的差别261

三、表面加工的前处理262

四、表面加工的后处理263

思考和练习264

教学参考265

表1 一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能变化和标准摩尔熵的数据278

附表Ⅰ278

表2 水溶液中某些水合物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔吉布斯自由能变化和标准摩尔熵的数据281

表3 一些常见弱电解质在水溶液中的离解常数284

表4 一些常见物质的溶度积286

表5 一些配离子的稳定常数288

表6 一些氧化还原电对的标准电极电势289

附表Ⅱ291

表1 国际单位制(SI制)基本单位291

表2 国际单位制中一些具有专门名称的导出单位291

表3 国家选定的一些非国际单位制单位292

表4 用于构成十进倍数和分数单位的词头292