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工科普通化学(杨建文)

工科普通化学(杨建文)

  • 作者
  • 杨建文主编宋树芹、王拴紧副主编

《工科普通化学》是在参考多部普通化学教材,以及多部新能源、新材料、环境科学工程与生命科学相关专著前沿科学研究和应用成果的基础上编写而成。编写中重视化学基本理论与知识,注意与工程实践的联系,关注社会、生活热点,注重素质教育。全书共分10章,第1章为气体与分散系,涵盖理想气体、实际气体、气体扩散与凝聚、蒸气压、稀溶液依数性、胶体等基础概念和原理;第2章涉及科学基本...


  • ¥69.00

ISBN: 978-7-122-36986-4

版次: 1

出版时间: 2021-01-01

图书介绍

ISBN:978-7-122-36986-4

语种:汉文

开本:16

出版时间:2021-01-01

装帧:平

页数:383

作者简介

杨建文,中山大学教授。多年从事本科生《无机化学》、《普通化学》、《分析化学》、《信息材料》等理论课教学与部分实验课程教学,多年从事研究生《现代高分子化学》教学。长期从事高分子光化学与光固化技术领域研究,研究兴趣偏工程应用。

精彩书摘

《工科普通化学》是在参考多部普通化学教材,以及多部新能源、新材料、环境科学工程与生命科学相关专著前沿科学研究和应用成果的基础上编写而成。编写中重视化学基本理论与知识,注意与工程实践的联系,关注社会、生活热点,注重素质教育。全书共分10章,第1章为气体与分散系,涵盖理想气体、实际气体、气体扩散与凝聚、蒸气压、稀溶液依数性、胶体等基础概念和原理;第2章涉及科学基本规则素养培训,简要介绍化学测量中采样、样本处理、酸碱滴定、配位滴定、分光光度法测定等基本测量方法原理和要点,同时重点讲述化学测量工作中的数据规则;第3~6章为化学基础理论中的热力学、动力学、化学平衡反应和电化学基础等有关内容,将能源化学、环境化学、光化学、催化技术、化学电源、金属防腐、电解工业的有关工程应用技术恰当结合介绍;第7章为物质结构理论综合梳理介绍,包括原子结构、化学键、杂化轨道、分子间作用、离子极化和配位结构等理论讲述;第8章为元素化学知识综合介绍,包括典型元素单质的物理化学性质和以氧化还原、酸碱性质为线索的元素周期律介绍;第9章为无机固体材料简介,包括晶体结构基础、离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体与合金、能带与半导体理论、纳米材料等理论与实践应用等;第10章为高分子化合物与高分子材料,主要介绍高分子学科基础理论与基本结构与理论,适当扩展介绍高分子材料应用。本教材各章之后附有思考题、判断题、选择题、填空题、计算题、简答题等题型练习,利于巩固各知识点,也与考研对接。 《工科普通化学》适合高等学校非化学、化工专业的工科类专业教学使用。

目录

绪论1

第1章气体与分散系7
1.1气体7
1.1.1理想气体理论7
1.1.2实际气体理论11
1.1.3气体的溶解13
1.1.4气体的液化与超临界流体13
1.1.5气体的扩散15
1.1.6气相分子能量分布规律16
1.2分散系分类17
1.3溶液理论18
1.3.1溶解与溶剂化18
1.3.2稀溶液的依数性19
1.3.3电解质溶液的通性25
1.4胶体化学理论27
1.4.1胶体分类与结构27
1.4.2液溶胶的性质28
1.4.3溶胶的稳定性与聚沉31
1.5乳化分散体系32
1.5.1表面张力32
1.5.2表面活性剂33
1.5.3乳化原理与胶束33
1.5.4乳化应用35
复习思考题36
习题38

第2章化学测量与数据处理43
2.1化学测量方法分类43
2.1.1化学分析法44
2.1.2仪器分析法44
2.2滴定分析概论45
2.2.1滴定分析法的特点和分类45
2.2.2基准物质和标准溶液46
2.2.3滴定分析法的计算47
2.3定量分析的过程及分析结果的表示47
2.3.1样本采集47
2.3.2样本预处理48
2.3.3测量结果计算与数据处理49
2.4定量分析的误差和分析结果的数据处理49
2.4.1误差与偏差50
2.4.2提高分析结果准确度的方法52
2.4.3可疑数据的取舍53
2.4.4有效数字及运算规则54
2.4.5正确记录实验数据和表示分析结果56
2.5酸碱滴定分析简介56
2.5.1酸碱指示剂57
2.5.2滴定曲线及指示剂的选择58
2.6配位滴定法简介61
2.6.1EDTA的螯合物61
2.6.2影响金属与EDTA螯合物稳定性的因素61
2.6.3配位滴定的基本原理(单一金属离子的滴定)63
2.6.4金属离子指示剂65
2.6.5配位滴定应用67
2.7吸光光度法68
2.7.1物质对光的选择性吸收69
2.7.2光吸收定律——朗伯-比耳定律70
2.7.3引起偏离朗伯-比耳定律的因素71
2.7.4显色转换71
2.7.5吸光度测量条件的选择71
2.7.6紫外-可见分光光度计测量72
复习思考题74
习题75

第3章化学热力学79
3.1反应热的测量79
3.1.1热力学基础概念79
3.1.2反应热的测量83
3.2热力学第一定律86
3.3反应热(焓)与盖斯定律87
3.3.1定容反应热87
3.3.2定压反应热与焓87
3.3.3qp与qv的关系与盖斯定律88
3.4物质生成焓与反应的焓变90
3.5键焓93
3.6熵94
3.6.1反应自发性的疑惑94
3.6.2体系的熵函数95
3.6.3反应过程熵变的计算97
3.7吉布斯函数与反应自发性判据98
3.7.1吉布斯函数98
3.7.2反应自发性的判断99
3.7.3ΔG与ΔG的关系101
3.7.4反应的摩尔吉布斯函数变计算和应用101
3.8热力学平衡与反应限度103
3.8.1化学平衡基本特征103
3.8.2平衡常数104
3.8.3标准平衡常数K与ΔrGm107
3.8.4多重平衡规则108
3.9化学平衡的有关计算108
3.10化学平衡的移动及勒夏特列原理111
复习思考题113
习题114

第4章化学反应动力学初步121
4.1反应速率的定义121
4.2基元反应与反应机理124
4.3速率方程与反应级数125
4.3.1质量作用定律125
4.3.2动力学方程128
4.4化学反应速率与温度的关系131
4.5活化能和反应理论133
4.5.1活化分子与碰撞理论133
4.5.2活化能与过渡态理论135
4.5.3热力学稳定性与动力学稳定性136
4.5.4加快反应速率的方法137
4.6催化剂137
4.6.1催化原理137
4.6.2催化剂的主要特性140
4.6.3酶催化和模拟酶催化140
4.7光化学142
4.7.1光化学原理142
4.7.2光化学反应144
4.7.3光化学动力学与热力学问题145
复习思考题146
习题147

第5章化学平衡反应152
5.1酸碱理论152
5.1.1酸碱电离理论(Arrhenius酸碱电离理论)153
5.1.2酸碱质子理论(Brφnsted-Lowry酸碱理论)153
5.1.3酸碱电子理论(Lewis酸碱理论)154
5.1.4酸碱两性物质155
5.2酸碱解离平衡156
5.2.1水的解离平衡与溶液pH值156
5.2.2一元弱酸(弱碱)解离平衡157
5.2.3多元弱酸(弱碱)解离平衡159
5.3缓冲溶液161
5.3.1同离子效应161
5.3.2缓冲溶液161
5.3.3缓冲溶液的应用和选择163
5.4配位化合物与配位平衡164
5.4.1配合物的组成164
5.4.2配合物的化学式和命名165
5.4.3配位反应与配位平衡167
5.4.4配离子解离平衡的移动169
5.5难溶沉淀溶度积169
5.5.1沉淀溶解平衡和溶度积Ksp170
5.5.2溶度积规则及其应用171
5.5.3沉淀之间的转化172
5.5.4沉淀的溶解174
复习思考题175
习题176

第6章电化学基础183
6.1原电池与电动势(电池符号)183
6.1.1原电池183
6.1.2电极、电极反应与电池反应184
6.1.3电池的可逆性185
6.1.4电动势186
6.2标准电极电势与意义187
6.2.1标准电极电势187
6.2.2参比电极188
6.2.3标准电极电势的应用189
6.2.4元素电势图191
6.3电池与电极的能斯特方程192
6.3.1电池的能斯特方程192
6.3.2电极的能斯特方程194
6.4酸碱、沉淀、配位平衡对电极电势的影响195
6.4.1酸碱对电极电势的影响195
6.4.2沉淀反应对电极电势的影响196
6.4.3配位平衡对电极电势的影响197
6.5电化学反应的热力学关联198
6.5.1电池反应的标准平衡常数K与标准电动势E的关系198
6.5.2原电池电动势的热力学计算199
6.6电解199
6.6.1分解电压199
6.6.2超电势201
6.6.3电解析出顺序203
6.6.4电解的应用205
6.7金属的腐蚀与防腐207
6.7.1腐蚀的分类207
6.7.2金属腐蚀的防护208
6.8化学电源简介209
6.8.1一次电池209
6.8.2二次电池210
6.8.3连续电池212
复习思考题213
习题213

第7章物质结构基础219
7.1原子结构近代理论219
7.1.1波函数219
7.1.2概率密度与电子云223
7.1.3电子核外逐层分布概率225
7.2多电子原子的电子排布和元素基本周期律226
7.2.1多电子原子轨道的能级226
7.2.2核外电子分布原理和核外电子分布方式226
7.2.3原子的结构与性质的周期性规律228
7.2.4原子光谱231
7.3化学键232
7.3.1离子键232
7.3.2金属键233
7.3.3共价键(VB法与MO理论)233
7.4杂化轨道理论238
7.4.1s-p等性杂化238
7.4.2s-p不等性杂化241
7.4.3s-p-d型杂化242
7.4.4大Π键(离域π键)243
7.5分子的极性与空间构型244
7.5.1共价键参数244
7.5.2分子偶极矩与空间构型245
7.6分子间相互作用246
7.6.1范德华力247
7.6.2氢键248
7.7离子极化250
7.7.1诱导偶极250
7.7.2离子的极化和变形250
7.7.3离子极化作用的规律251
7.7.4离子极化对金属化合物性质的影响252
7.8配合物结构253
7.8.1配合物空间几何构型253
7.8.2配合物的异构现象253
7.8.3配合物的磁性255
7.8.4配位化学键理论256
复习思考题260
习题261

第8章元素化学266
8.1单质的物理性质与结构266
8.1.1单质的基础物理性能267
8.1.2单质的结构270
8.2单质的化学性质272
8.2.1金属单质的还原性272
8.2.2非金属单质的氧化还原性276
8.3无机化合物的物理性质278
8.3.1无机卤化物的熔沸点规律278
8.3.2氧化物的熔沸点和硬度279
8.4无机化合物的化学性质280
8.4.1无机化合物氧化还原性281
8.4.2酸碱性285
复习思考题291
习题292

第9章无机固体材料297
9.1晶体结构理论297
9.1.1晶体结构的特征与晶格理论297
9.1.2单晶与多晶299
9.1.3晶体缺陷299
9.1.4非晶体302
9.1.5非化学计量化合物303
9.2离子晶体的结构304
9.2.1三种典型的AB型离子晶体304
9.2.2其他类型的离子晶体305
9.2.3离子半径与配位数306
9.3原子晶体307
9.4金属晶体与金属材料308
9.4.1金属晶体结构308
9.4.2合金的基本结构类型309
9.4.3轻质合金311
9.4.4非晶态合金312
9.4.5其他合金314
9.5分子晶体315
9.6层状晶体材料316
9.7能带理论与半导体材料318
9.7.1能带理论318
9.7.2半导体320
9.8纳米材料323
9.8.1纳米材料特性与纳米效应323
9.8.2纳米碳材324
9.8.3纳米氧化物326
9.8.4纳米材料的应用326
复习思考题327
习题328

第10章高分子化合物与高分子材料332
10.1高分子化合物概述332
10.1.1基本概念332
10.1.2高分子化合物的特点333
10.1.3高分子化合物的分类和命名334
10.2高分子化合物的制备337
10.2.1高分子聚合反应的分类337
10.2.2几种重要的聚合反应338
10.3高分子化合物的结构与性能340
10.3.1高分子化合物的基本结构340
10.3.2高分子的分子热运动与玻璃化转变342
10.3.3高分子的性能344
10.4高分子的改性与加工346
10.4.1高分子的改性346
10.4.2高分子加工347
10.5高分子的应用348
10.5.1常见高分子材料348
10.5.2功能高分子材料353
10.5.3高分子复合材料355
复习思考题356
习题357

课后习题计算题参考答案360

附录365
附录1单位制与常数365
附录2部分物质的标准热力学数据367
附录3常见弱酸、弱碱水溶液电离平衡常数(298.15K)377
附录4常见难溶化合物溶度积(298.15K)378
附录5常见配离子的累积稳定常数(298.15K)378
附录6溶液中的标准电极电势(298.15K)379

参考文献383

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