|
|
|
《工科大學化學》是高等院校非化學化工類工科有關專業的化學素質課程教材。
《工科大學化學》主要內容包括化學基礎理論和應用化學兩部分。其中化學基礎理論涵蓋化學反應基本規律、溶液化學與離子平衡、氧化還原反應與電化學基礎、物質結構基礎等化學原理的相關基礎知識。應用化學部分注重化學與工程實際、化學與全球熱點相聯繫，重點關注金屬元素與金屬材料、化學與無機非金屬材料、高分子化合物與高分子材料、化學與環境、化學與能源等主題。
為了開闊學生的視野，瞭解和跟蹤化學發展的前沿，拓寬獲取資訊的通道，《工科大學化學》還設置了“知識連結”、“網路導航”，提供了理論知識應用於實際的具體典範，有助於提高學生學習興趣、激發學習動力，實現學以致用、以用促學的教學目的。
本書適合於高等院校非化學化工類工科有關專業本科生學習使用，也可供相關人員參考。
第1章化學反應基本規律/1
1.1化學反應中的能量關係1
1.1.1熱力學基本概念1
1.1.2熱力學第一定律2
1.1.3化學反應熱效應4
1.2化學反應的方向8
1.2.1自發過程8
1.2.2熵9
1.2.3吉布斯函數變與化學
反應方向10
1.3化學反應進行的程度
和化學平衡13
1.3.1化學平衡13
1.3.2標準平衡常數與標準
吉布斯函數變16
1.3.3化學平衡的移動17
1.4化學反應速率20
1.4.1化學反應速率的表示20
1.4.2反應速率理論和活化能21
1.4.3影響化學反應速率的因素22
知識連結25
習題27
第2章溶液化學與離子平衡/31
2.1溶液的通性31
2.1.1溶液的蒸氣壓下降31
2.1.2溶液的沸點升高及
凝固點下降32
2.1.3溶液的滲透壓33
2.2酸堿平衡35
2.2.1酸堿理論35
2.2.2弱酸和弱鹼的解離平衡36
2.2.3同離子效應與緩衝溶液38
2.3配位平衡41
2.3.1配位化合物的組成41
2.3.2配合物的命名43
2.3.3配位反應與配位平衡43
2.3.4配位平衡的移動44
2.4沉澱溶解平衡45
2.4.1溶解度45
2.4.2溶度積45
2.4.3沉澱的生成和溶解47
2.4.4兩種沉澱之間的平衡48
拓展閱讀50
知識連結51
習題53
第3章氧化還原反應——電化
學基礎/56
3.1氧化還原反應56
3.1.1氧化數56
3.1.2氧化還原57
3.2原電池與電極電勢57
3.2.1原電池57
3.2.2電極電勢59
3.2.3影響電極電勢的因素61
3.2.4原電池電動勢與吉布斯
自由能變之間的關係63
3.2.5電極電勢的應用63
3.3電解的基本原理和應用65
3.3.1電解池65
3.3.2分解電壓65
3.3.3電解產物66
3.4金屬的腐蝕與防護67
3.4.1化學腐蝕67
3.4.2電化學腐蝕68
3.4.3金屬腐蝕的防護69
知識連結70
習題71
第4章物質結構基礎/73
4.1原子結構與週期性73
4.1.1微觀粒子運動的基本特徵73
4.1.2核外電子的運動狀態75
4.1.3多電子原子核外電子
排布式79
4.1.4原子的電子結構和
元素週期律84
4.2分子結構與化學鍵89
4.2.1化學鍵89
4.2.2離子鍵與離子化合物89
4.2.3共價鍵與共價化合物90
4.3分子間作用力和氫鍵96
4.3.1分子的極性和偶極矩96
4.3.2分子間力97
4.3.3氫鍵99
4.4晶體結構100
4.4.1晶體的特徵100
4.4.2晶體的基本類型100
知識連結104
習題105
第5章金屬元素與金屬材料/108
5.1金屬元素概述108
5.1.1金屬的分類108
5.1.2主族金屬元素109
5.1.3過渡金屬元素110
5.2金屬及合金材料111
5.2.1鋼鐵（鐵碳合金）112
5.2.2有色金屬及合金113
5.2.3新型金屬材料116
5.3金屬材料的電化學加工120
5.3.1電鍍120
5.3.2電鑄121
5.3.3電解拋光121
5.3.4電解加工122
5.3.5陽極氧化122
知識連結123
網路導航123
習題124
第6章化學與無機非金屬材料/125
6.1傳統無機非金屬材料125
6.1.1矽酸鹽125
6.1.2陶瓷126
6.1.3水泥128
6.1.4玻璃130
6.2新型無機非金屬材料131
6.3無機非金屬基複合材料132
6.3.1纖維增強無機非金
屬基複合材料133
6.3.2顆粒增強無機非金屬
基複合材料134
知識連結134
網路導航135
習題135
第7章高分子化合物與高分子
材料/136
7.1高分子化合物概述136
7.1.1高分子化合物的合成136
7.1.2高分子化合物的結構137
7.1.3高分子化合物的性能138
7.2通用高分子材料140
7.2.1塑膠140
7.2.2橡膠143
7.2.3纖維145
7.3功能高分子材料148
7.3.1聚合物光導纖維148
7.3.2超強吸水高分子149
7.3.3高分子壓電材料151
7.4聚合物基複合材料152
7.4.1增強劑152
7.4.2聚合物基體153
7.4.3聚合物基複合材料
的應用154
知識連結155
網路導航155
習題156
第8章化學與環境/157
8.1概述157
8.2水污染與治理157
8.2.1水體主要污染物157
8.2.2給水處理系統162
8.2.3廢水（污水）處理系統164
8.2.4節約水資源165
8.3大氣污染與防治166
8.3.1大氣中主要污染物167
8.3.2空氣品質評價168
8.3.3全球性大氣環境問題168
8.4固體廢物的處理和利用173
8.4.1固體廢物及分類173
8.4.2固體廢物對環境的危害174
8.4.3固體廢物的處理及利用174
知識連結177
網路導航178
習題179
第9章化學與能源/180
9.1能源分類與能源問題180
9.1.1能源分類180
9.1.2能源問題181
9.2常規能源181
9.2.1煤炭181
9.2.2石油183
9.2.3天然氣184
9.3化學電池185
9.3.1原電池185
9.3.2蓄電池186
9.3.3燃料電池187
9.4新能源188
9.4.1太陽能188
9.4.2生物質能189
9.4.3風能191
9.4.4核能191
9.4.5氫能193
9.4.6海洋能193
9.4.7天然氣水合物194
9.4.8地熱能194
9.4.9油葉岩和油砂195
9.5節能195
知識連結196
網路導航198
習題199
附錄/201
附表1一些物質的熱力學性質
(298.15K和100kPa)201
附表2一些弱電解質的解離常數
(298.15K和100kPa)206
附表3一些微溶化合物的溶
度積常數206
附表4標準電極電勢(298.15K
和101.325kPa)208
參考文獻/212
