第1章 化学反应基本规律 1
1.1 化学反应中的能量关系 1
1.1.1 热力学基本概念 1
1.1.2 热力学第一定律 2
1.1.3 化学反应热效应 4
1.2 化学反应的方向 7
1.2.1 自发过程 7
1.2.2 熵 8
1.2.3 吉布斯自由能变与化学反应方向 9
1.3 化学反应进行的程度和化学平衡 12
1.3.1 化学平衡 12
1.3.2 标准平衡常数与标准吉布斯自由能变 14
1.3.3 化学平衡的移动 15
1.4 化学反应速率 18
1.4.1 化学反应速率的表示 18
1.4.2 反应速率理论和活化能 18
1.4.3 影响化学反应速率的因素 20
知识链接 23
习题 24

第2章 溶液化学与离子平衡 28
2.1 溶液的通性 28
2.1.1 溶液的蒸气压下降 28
2.1.2 溶液的沸点升高及凝固点下降 29
2.1.3 溶液的渗透压 30
2.2 酸碱平衡 31
2.2.1 酸碱理论 32
2.2.2 弱酸和弱碱的解离平衡 33
2.2.3 同离子效应与缓冲溶液 35
2.3 配位平衡 37
2.3.1 配位化合物的组成 37
2.3.2 配合物的命名 39
2.3.3 配位反应与配位平衡 39
2.3.4 配位平衡的移动 40
2.4 沉淀-溶解平衡 40
2.4.1 溶解度 40
2.4.2 溶度积 41
2.4.3 沉淀的生成和溶解 42
2.4.4 两种沉淀之间的平衡 43
拓展阅读 44
知识链接 46
习题 48

第3章 氧化还原反应——电化学基础 50
3.1 氧化还原反应 50
3.1.1 氧化数 50
3.1.2 氧化还原 51
3.2 原电池与电极电势 51
3.2.1 原电池 51
3.2.2 电极电势 52
3.2.3 影响电极电势的因素 54
3.2.4 原电池电动势与吉布斯自由能变之间的关系 56
3.2.5 电极电势的应用 56
3.3 电解的基本原理和应用 58
3.3.1 电解池 58
3.3.2 分解电压 58
3.3.3 电解产物 59
3.4 金属的腐蚀与防护 60
3.4.1 化学腐蚀 60
3.4.2 电化学腐蚀 60
3.4.3 金属腐蚀的防护 61
知识链接 63
习题 63

第4章 物质结构基础 66
4.1 原子结构与周期性 66
4.1.1 微观粒子运动的基本特征 66
4.1.2 核外电子的运动状态 68
4.1.3 多电子原子核外电子排布式 72
4.1.4 原子的电子结构和元素周期律 75
4.2 分子结构与化学键 81
4.2.1 化学键 81
4.2.2 离子键与离子化合物 81
4.2.3 共价键与共价化合物 83
4.3 分子间作用力和氢键 88
4.3.1 分子的极性和偶极矩 89
4.3.2 分子间力 89
4.3.3 氢键 91
4.4 晶体结构 92
4.4.1 晶体的特征 92
4.4.2 晶体的基本类型 92
知识链接 96
习题 96

第5章 金属元素与金属材料 99
5.1 金属元素概述 99
5.1.1 金属的分类 99
5.1.2 主族金属元素 100
5.1.3 过渡金属元素 101
5.2 金属及合金材料 102
5.2.1 钢铁(铁碳合金) 102
5.2.2 有色金属及合金 104
5.2.3 新型金属材料 107
5.3 金属材料的电化学加工 110
5.3.1 电镀 110
5.3.2 电铸 111
5.3.3 电解抛光 111
5.3.4 电解加工 112
5.3.5 阳极氧化 112
知识链接 113
网络导航 113
习题 114

第6章 化学与无机非金属材料 115
6.1 传统无机非金属材料 115
6.1.1 硅酸盐 115
6.1.2 陶瓷 116
6.1.3 水泥 118
6.1.4 玻璃 120
6.2 新型无机非金属材料 121
6.3 无机非金属基复合材料 122
6.3.1 纤维增强无机非金属基复合材料 123
6.3.2 颗粒增强无机非金属基复合材料 123
知识链接 124
习题 125

第7章 高分子化合物与高分子材料 126
7.1 高分子化合物概述 126
7.1.1 高分子化合物的合成 126
7.1.2 高分子化合物的结构 127
7.1.3 高分子化合物的性能 128
7.2 通用高分子材料 130
7.2.1 塑料 130
7.2.2 橡胶 132
7.2.3 纤维 134
7.3 功能高分子材料 137
7.3.1 聚合物光导纤维 137
7.3.2 超强吸水高分子 138
7.3.3 高分子压电材料 139
7.4 聚合物基复合材料 140
7.4.1 增强剂 141
7.4.2 聚合物基体 141
7.4.3 聚合物基复合材料的应用 142
知识链接 143
网络导航 144
习题 144

第8章 化学与环境 145
8.1 环境与环境污染 145
8.2 水污染与治理 145
8.2.1 水资源与水环境标准 145
8.2.2 水体污染源与污染物 147
8.2.3 水处理技术与典型工艺流程 149
8.2.4 中国水污染防治 153
8.3 大气污染与防治 153
8.3.1 大气污染源与大气污染物 154
8.3.2 环境空气质量评价 154
8.3.3 全球性大气环境问题 155
8.4 固体废物污染与防治 160
8.4.1 固体废物的分类与特点 160
8.4.2 固体废物对环境的危害 161
8.4.3 固体废物处理与处置技术 162
8.4.4 固体废物管理 163
知识链接 164
网络导航 165
习题 165

第9章 化学与能源 166
9.1 能源分类与能源问题 166
9.1.1 能源分类 166
9.1.2 能源问题 167
9.2 常规能源 168
9.2.1 煤炭 168
9.2.2 石油 169
9.2.3 天然气 170
9.3 化学电池 171
9.3.1 原电池 171
9.3.2 蓄电池 172
9.3.3 燃料电池 173
9.4 新能源 174
9.4.1 太阳能 174
9.4.2 生物质能 175
9.4.3 风能 176
9.4.4 核能 177
9.4.5 氢能 178
9.4.6 海洋能 179
9.4.7 天然气水合物 179
9.4.8 地热能 180
9.4.9 油页岩和油砂 180
9.5 节能减排 180
9.5.1 节能对策 180
9.5.2 “双碳” 目标 181
知识链接 184
网络导航 186
习题 186

第10章 可持续发展 188
10.1 可持续发展理论 188
10.1.1 现代可持续发展起源 188
10.1.2 可持续发展定义与内涵 189
10.1.3 可持续发展基本原则 190
10.1.4 可持续发展主要内容 191
10.1.5 可持续发展指标 191
10.2 可持续发展实践 194
10.2.1 清洁生产 194
10.2.2 循环经济 195
10.3 中国可持续发展战略 196
10.3.1 《中国21世纪议程》 196
10.3.2 《中国可持续发展总纲》 197
10.3.3 《可持续发展蓝皮书》 197
知识链接 197
网络导航 198
习题 198

附表 199
附表1 一些物质的热力学性质 199
附表2 一些弱电解质的解离常数 203
附表3 一些微溶化合物的溶度积常数 203
附表4 标准电极电势 205

参考文献 209