新大学化学(第五版)

目录第五版前言第一版前言(节录)第一章 化学反应基本规律 1第一节 几个基本概念 1一、系统和环境 1二、相 1第二节 化学反应中的质量守恒和能量守恒 2一、化学反应质量守恒定律 2二、热力学第一定律 3三、化学反应的反应热 5四、化学反应反应热的计算 6第三节 化学反应进行的方向 11一、化学反应的自发性 11二、吉布斯函数变与化学反应进行的方向 13第四节 化学反应进行的程度——化学平衡 17一、化学平衡 17二、化学平衡的移动 22第五节 化学反应速率 25一、化学反应速率的表示方法 25二、反应速率理论和活化能 27三、影响化学反应速率的因素 28扫一扫：青蒿有效成分提取与分子结构测定 17科苑导读：从二氧化碳到淀粉的人工合成 34网络导航：“网络导航”开航前的话——课程资源共享平台 34思考题与习题 34第二章 溶液与离子平衡 38第一节 溶液浓度的表示方法 38第二节 稀溶液的依数性 40一、溶液的蒸气压下降 40二、溶液的沸点升高和凝固点降低 42三、溶液的渗透压 44第三节 酸碱质子理论 47一、酸、碱的定义 47二、酸碱反应的实质 48三、酸、碱的强度 48第四节 酸和碱的质子转移平衡 49一、水的质子自递平衡 49二、一元弱酸的质子转移平衡 49三、多元弱酸的质子转移平衡 50四、同离子效应 51五、缓冲溶液 52第五节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 56一、溶度积 56二、沉淀溶解平衡的移动 58第六节 配位平衡 62一、配位化合物的概念、组成和命名 63二、配位平衡概念 65三、配离子的稳定常数 65四、配位平衡的移动 66五、配位化合物的应用 68科苑导读：乙二醇-水型防冻液 47扫一扫：介绍搞笑诺贝尔奖 62网络导航：在网上查出所需的化学数据 70化学技术：现代分离分析技术——色谱法 73思考题与习题 70第三章 氧化还原反应 电化学 74第一节 氧化还原反应 74一、氧化与还原 74二、氧化数 74第二节 原电池和电极电势 75一、原电池 75二、电极电势 77三、影响电极电势的因素 79四、原电池电动势与吉布斯函数变的关系 81五、电极电势的应用 82第三节 电解 84一、电解池 85二、分解电压 85三、电解的产物 86第四节 金属的腐蚀与防护 87一、化学腐蚀 87二、电化学腐蚀 88三、金属腐蚀的防止 89科苑导读：海水直接电解制氢 84扫一扫：比亚迪的发展之路 92网络导航：如何检索科技文章和论文 92思考题与习题 92第四章 物质结构基础 96第一节 原子结构与周期系 96一、核外电子运动的特殊性 96二、原子轨道和电子云 98三、核外电子分布与周期系 104四、元素性质的周期性 109第二节 化学键 112一、离子键 112二、共价键 114三、分子的空间构型 119第三节 分子间力与氢键 128一、分子的极性和电偶极矩 128二、分子间力 129三、氢键 131第四节 晶体结构 132一、晶体与非晶体 132二、晶体的基本类型 133三、液晶 135四、晶体的缺陷 136五、非化学计量化合物 136六、单质的晶体类型 137扫一扫：世界首颗量子卫星——墨子号 112科苑导读：量子技术加快电动汽车充电速度 128网络导航：周期表探趣 137化学技术：基于原子中电子跃迁的技术——原子发射和原子吸收光谱法 140思考题与习题 137第五章 金属元素与金属材料 141第一节 金属元素概述 141一、金属的物理性质及分类 141二、金属元素的化学性质 142三、过渡金属元素 147第二节 几种重要的金属元素及其重要化合物 149一、钛及其重要化合物 149二、铬及其重要化合物 150三、锰及其重要化合物 151四、稀土元素 152五、合金材料 154第三节 金属材料的化学与电化学加工 156一、化学镀 156二、化学蚀刻 156三、电镀与电铸 157四、化学抛光与电解抛光 158五、电解加工 158科苑导读：神奇的液态金属 149扫一扫：高模量异相金属自修复 156网络导航：探访研究材料的科研机构 159思考题与习题 159第六章 非金属元素与无机非金属材料 161第一节 非金属元素概述 161一、周期系中的非金属元素 161二、非金属元素单质的物理性质 161三、非金属元素单质的化学性质 162第二节 非金属元素的重要化合物 163一、卤化物 163二、氧化物 165三、含氧酸及其盐 167第三节 耐火、保温与陶瓷材料 172一、耐火材料 172二、保温材料 173三、陶瓷材料 174第四节 新型无机非金属材料 176一、半导体材料 176二、超导材料 179三、激光材料 180四、光导材料 183扫一扫：基于液态金属与水凝胶的自成型软体电子器件 172科苑导读：超轻、超弹、隔热的陶瓷海绵 176网络导航：进入材料科学大世界 184化学技术：基于分子振动及转动能级跃迁的技术——红外吸收光谱法 186思考题与习题 185第七章 有机高分子化合物与高分子材料 187第一节 高分子化合物的基本概念 187一、高分子化合物 187二、高分子化合物的制备 190三、高聚物的性能 192第二节 有机高分子材料 194一、塑料 194二、合成橡胶 197三、合成纤维 199四、高分子材料的老化与防老化 200第三节 功能高分子材料 201一、吸附分离高分子 202二、导电高分子 204三、医用高分子 205第四节 复合材料 207一、复合材料概述 207二、高分子结构复合材料 207三、高分子功能复合材料 209科苑导读：塑料酶降解再获突破 194扫一扫：水环境中具有高强度的可降解聚乙烯醇基超分子塑料 206网络导航：通向专利的便车道 210思考题与习题 210第八章 化学与能源 212第一节 能源概述 212一、能量的形态与能量的转换 212二、能源的概念与分类 212第二节 燃料能源 213一、燃料概述 213二、几种常见的传统燃料 214第三节 化学电源 215一、原电池 215二、蓄电池 217三、燃料电池 218第四节 新能源 220一、氢能 220二、核能 224三、太阳能 226四、生物质能 228科苑导读：北京冬奥会彰显绿色新能源 215扫一扫：“黑金”石墨烯 229网络导航：能源发展的目标 229化学技术：基于元素质荷比的分析技术——质谱法 230思考题与习题 229第九章 化学与环境保护 231第一节 人类与环境 231一、环境 231二、人类与环境的关系 231第二节 环境污染 232一、大气污染 233二、水污染 239三、土壤污染 242第三节 环境污染的防治 243一、大气污染的防治 243二、水污染的防治 245三、土壤污染的防治 248第四节 废弃物的综合利用 249一、烟尘的综合利用 249二、废气的综合利用 249三、废水的综合利用 250四、垃圾的综合利用 250五、废渣的综合利用 251科苑导读：北京大学马丁教授的新基石项目 239扫一扫：白色污染给我们带来的主要危害和困扰 243网络导航：关心我们的环境 251思考题与习题 251第十章 化学与生命 253第一节 核酸、DNA 与遗传 253一、核酸 253二、DNA 的结构 255三、DNA 的复制 255第二节 蛋白质的结构与合成 256一、蛋白质的构成 256二、蛋白质的结构 259三、蛋白质的合成 261第三节 基因工程 261一、基因工程的应用范围 262二、DNA的重组技术——克隆 262三、转基因作物与食品 262四、基因诊断与基因疗法 263科苑导读：蛋白质结构测定与预测 261网络导航：了解生命科学的近期新进展 264扫一扫：ChatGPT 与药物发现 265化学技术：基于质子磁矩共振的技术——核磁共振波谱法 265思考题与习题 264第十一章 化学与生活 266第一节 膳食营养 266一、七大营养素 266二、膳食营养平衡 274第二节 安全用药 276一、药物的一般概念 276二、常用药物举例 276三、处方药和非处方药 280第三节 常用化学品 280一、表面活性剂 280二、洗涤剂 284三、牙膏 286第四节 常用油品 286一、车用汽油的使用性能 287二、车用柴油的使用性能 288三、润滑油(脂) 288扫一扫：“多面神药”二甲双胍 276科苑导读：新冠病毒感染的核酸检测和抗原检测 280网络导航：五彩缤纷的化学网站 289思考题与习题 289第十二章 化学与国防 292第一节 和“军事四弹” 292一、与 292二、“军事四弹” 293第二节 化学武器 295一、化学武器及其危害 295二、化学武器的特点 297三、化学武器的防护 298四、禁止化学武器公约 299第三节 核武器 300一、核武器的主要杀伤因素 300二、原子弹 301三、氢弹 301四、中子弹 302第四节 现代武器装备与化学 303一、高能 303二、反装备武器 304三、军用新材料 305科苑导读：碳纤维材料的主要军事应用 293扫一扫：你了解这些禁用武器吗？ 306网络导航：国防高科技与化学 306思考题与习题 307部分习题参考答案 308参考书目 310附录 311附录一 100.000kPa时一些物质的热力学性质 311附录二 一些弱电解质的解离常数 319附录三 配离子的稳定常数 320附录四 标准电极电势 321附录五 一些物质的溶度积 324附录六 常用符号表 325