普通化學(xué)(秦元成)

《普通化學(xué)》共七章，包括：化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律，溶液中的化學(xué)平衡，氧化還原反應(yīng)——電化學(xué)基礎(chǔ)，物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，化學(xué)與材料，化學(xué)與能源，化學(xué)與環(huán)境、生活。本書通過系統(tǒng)地講授化學(xué)基本理論和知識，闡明化學(xué)規(guī)律，為各個(gè)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的化學(xué)基礎(chǔ)，提高學(xué)生運(yùn)用化學(xué)的理論和方法解決實(shí)際問題的能力。
本書可作為高等學(xué)校理工類非化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課教材，也可供自學(xué)者、工程技術(shù)人員參考。

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展、教育改革的深化及相關(guān)學(xué)科間的深入滲透，工科普通化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容需要作出相應(yīng)的充實(shí)、調(diào)整或取舍。根據(jù)當(dāng)前我校普通化學(xué)教學(xué)形勢發(fā)展的需要，我們結(jié)合兄弟院校和我校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫了這本《普通化學(xué)》課程教材。
“普通化學(xué)”是一門關(guān)于物質(zhì)及其變化規(guī)律的基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)理工類高級人才所必需的一門基礎(chǔ)課。在本課程中應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)地講授化學(xué)基本理論和知識；運(yùn)用辯證唯物主義觀點(diǎn)闡明化學(xué)規(guī)律；堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際原則，反映工科院校的特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合工程專業(yè)并反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就。本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握必需的化學(xué)基本理論、基本知識和基本技能，了解這些理論、知識和技能在工程上的應(yīng)用，培養(yǎng)其分析和解決一些化學(xué)實(shí)際問題的能力，為今后學(xué)習(xí)后續(xù)課程及新理論、新技術(shù)打下比較牢固的化學(xué)基礎(chǔ)，以適應(yīng)現(xiàn)代化的需要。
本書在內(nèi)容編排上以化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律、化學(xué)平衡和物質(zhì)結(jié)構(gòu)等基本理論為主?；瘜W(xué)反應(yīng)基本規(guī)律主要闡釋熱力學(xué)三大定律；化學(xué)平衡理論主要用來判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向及程度；物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論主要用來解釋物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)聯(lián)系工科實(shí)際專題，如材料、能源、環(huán)境、生活等。由于工科各類專業(yè)對化學(xué)知識要求不同，學(xué)生的理解和掌握亦有差異，因此使用本書時(shí)，宜結(jié)合學(xué)生實(shí)際與專業(yè)要求，適當(dāng)增減。
參加本書編寫工作的有許勇（第一章）、王芊（第三章）、肖玉婷（第四章）、張立（第五章）、王登科（第六章）、吳南南（第七章）、吳美鳳（前言、目錄、第二章）、秦元成（第五、六章）、代威力（第二、四章）、宋仁杰（第一、三章）等教師。全書由秦元成、吳美鳳負(fù)責(zé)修改、統(tǒng)稿。由于編寫人員水平有限，加之時(shí)間倉促，不當(dāng)之處望讀者批評指正!

南昌航空大學(xué)普通化學(xué)教研組
2023年12月

第一章化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律1
第一節(jié)系統(tǒng)與環(huán)境以及相1
一、系統(tǒng)與環(huán)境1
二、相2
第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的守恒定律及反應(yīng)熱2
一、質(zhì)量守恒定律2
二、能量守恒定律3
三、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱5
四、化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算6
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向10
一、反應(yīng)的自發(fā)性10
二、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)12
第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度——化學(xué)平衡16
一、化學(xué)平衡16
二、化學(xué)平衡的移動20
第五節(jié)化學(xué)動力學(xué)——反應(yīng)速率23
一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法23
二、化學(xué)反應(yīng)速率理論24
三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素26
習(xí)題32

第二章溶液中的化學(xué)平衡36
第一節(jié)分散體系36
一、分散體系概述36
二、溶液37
第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性39
一、蒸氣壓下降39
二、溶液的沸點(diǎn)升高39
三、溶液的凝固點(diǎn)降低40
四、滲透壓40
第三節(jié)溶液中的酸堿平衡42
一、弱酸弱堿的電離平衡42
二、酸堿質(zhì)子理論45
三、水解平衡46
四、同離子效應(yīng)47
第四節(jié)沉淀溶解平衡48
一、溶度積常數(shù)與溶度積規(guī)則48
二、分步沉淀50
三、沉淀的溶解與轉(zhuǎn)化50
第五節(jié)配位化合物與配位平衡52
一、配位化合物52
二、配位化合物的命名53
三、配位平衡及其平衡常數(shù)54
四、有關(guān)配位平衡的計(jì)算55
習(xí)題56

第三章氧化還原反應(yīng)——電化學(xué)基礎(chǔ)59
第一節(jié)氧化還原反應(yīng)的基本概念59
一、氧化數(shù)59
二、氧化還原反應(yīng)基本特征61
三、氧化還原電對61
四、氧化還原反應(yīng)方程式的配平62
第二節(jié)原電池與電動勢63
一、原電池63
二、電極電勢64
三、能斯特（Nernst）方程66
四、影響電極電勢的因素67
五、電極電勢的應(yīng)用68
六、吉布斯自由能變和氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度71
第三節(jié)電解72
一、電解池與電解原理72
二、分解電壓73
三、電解產(chǎn)物73
第四節(jié)金屬腐蝕與防護(hù)74
一、金屬腐蝕的分類74
二、金屬腐蝕的防護(hù)75
第五節(jié)電化學(xué)簡介76
一、電化學(xué)的兩種原理77
二、電化學(xué)的發(fā)展77
三、電化學(xué)研究內(nèi)容77
四、電化學(xué)分析方法78
五、電化學(xué)的應(yīng)用79
習(xí)題82

第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)86
第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期系86
一、核外電子運(yùn)動的特殊性86
二、原子軌道和電子云88
三、核外電子分布與原子軌道能級及周期系93
四、元素性質(zhì)的周期性98
第二節(jié)化學(xué)鍵101
一、離子鍵102
二、共價(jià)鍵105
三、分子的空間構(gòu)型108
第三節(jié)分子間力與氫鍵112
一、分子的極性和電偶極矩112
二、分子間力112
三、氫鍵113
四、分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響114
第四節(jié)晶體結(jié)構(gòu)115
一、晶體與非晶體115
二、晶體的基本類型115
三、液晶119
四、晶體的缺陷120
五、非整比化合物121
六、單質(zhì)的晶體類型121
習(xí)題123

第五章化學(xué)與材料125
第一節(jié)金屬及其化合物的屬性125
一、金屬的理化屬性125
二、金屬的作用規(guī)律126
三、過渡金屬127
第二節(jié)幾種重要金屬及其化合物的應(yīng)用127
一、鈦及其化合物127
二、鉻及其化合物128
三、錳及其化合物128
四、稀土金屬128
五、金屬合金129
第三節(jié)非金屬及其化合物的屬性132
一、鹵化物133
二、氧化物133
三、氧的水合物134
第四節(jié)幾種重要非金屬及其化合物的應(yīng)用134
一、半導(dǎo)體材料135
二、低溫材料135
三、硅酸鹽材料和耐火材料135
四、耐熱高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料136
第五節(jié)材料加工方法和相關(guān)原理136
一、電拋光136
二、電解加工137
三、非金屬電鍍137
四、金屬表面熱處理138
五、金屬防腐138
習(xí)題140

第六章化學(xué)與能源142
第一節(jié)能源的類別與轉(zhuǎn)化儲存142
一、能源的分類與級別142
二、能量的轉(zhuǎn)化儲存145
第二節(jié)化石能源的深度利用147
一、潔凈煤技術(shù)148
二、煤制二甲醚技術(shù)150
三、天然氣制二甲醚技術(shù)151
第三節(jié)新型能源的前瞻性挖掘152
一、核能153
二、太陽能161
三、其他新能源167
第四節(jié)合理用能172
一、最小外部損失原則173
二、最佳推動力原則173
三、能量優(yōu)化利用原則173
習(xí)題175

第七章化學(xué)與環(huán)境、生活176
第一節(jié)化學(xué)與環(huán)境176
一、大氣污染及其防治177
二、水污染及其防治184
三、土壤污染及其防治189
第二節(jié)化學(xué)與生活191
一、膳食營養(yǎng)191
二、食品中的化學(xué)制品196
三、藥物中的化學(xué)197
習(xí)題199

附錄201

參考文獻(xiàn)205