第1章热化学与新能源/ 1

1.1热力学系统和状态函数1

1.1.1系统、环境、过程1

1.1.2状态函数3

1.1.3热和功3

1.2能量守恒和化学反应热5

1.2.1内能和热力学第一定律5

1.2.2系统的焓和等压反应热7

1.2.3热化学反应方程式8

1.2.4Hess定律和反应热的计算9

阅读资料能源的合理利用12

习题18

第2章化学反应的基本原理/ 20

2.1化学反应的方向和推动力20

2.1.1自发过程及其特征20

2.1.2自发的化学反应的推动力21

2.2熵与混乱度21

2.2.1熵与混乱度21

2.2.2熵增原理22

2.3系统的Gibbs自由能23

2.3.1用Gibbs自由能判断化学反应方向23

2.3.2Gibbs自由能变的计算24

2.3.3非标准状态下Gibbs自由能变的计算25

2.4化学反应的限度和标准平衡常数26

2.4.1化学反应的限度与标准平衡常数概述26

2.4.2用标准平衡常数判断自发反应的方向27

2.4.3多重平衡27

2.4.4化学平衡的移动27

阅读资料环境化学和绿色化学29

习题31

第3章水溶液化学/ 33

3.1分散系33

3.2溶液的通性33

3.2.1溶液的依数性34

3.2.2电解质溶液的通性37

3.3胶体39

3.3.1胶体的表面吸附39

3.3.2胶团的性质39

3.3.3溶胶的结构40

3.3.4溶胶的聚沉41

3.4表面活性剂41

3.4.1表面活性剂的结构41

3.4.2表面活性剂的应用42

阅读资料水泥缓凝剂、速凝剂简介44

习题48

第4章酸碱平衡与酸碱滴定/ 49

4.1电解质溶液49

4.2酸碱理论50

4.2.1酸碱质子理论50

4.2.2酸碱的相对强弱51

4.3溶液酸度的计算55

4.3.1质子平衡式55

4.3.2一元弱酸（碱）溶液酸度的计算55

4.3.3多元弱酸（碱）溶液酸度的计算57

4.3.4酸碱平衡的移动57

4.4缓冲溶液58

4.4.1缓冲作用原理59

4.4.2缓冲溶液pH的计算59

4.4.3缓冲容量60

4.4.4重要缓冲溶液60

4.5溶液酸碱性和应用61

4.5.1溶液酸度的测试61

4.5.2缓冲溶液的应用和选择64

习题64

第5章沉淀溶解平衡/ 67

5.1溶度积67

5.1.1溶度积常数67

5.1.2溶度积和溶解度的相互换算68

5.1.3溶度积原理68

5.2沉淀溶解平衡的移动69

5.2.1影响难溶电解质溶解度的因素69

5.2.2沉淀的溶解70

5.3多种沉淀之间的平衡72

5.3.1分步沉淀72

5.3.2沉淀的转化74

阅读资料水污染及其危害74

习题77

第6章配位化合物/ 79

6.1配位化合物的组成79

6.2配位化合物的命名80

6.3配位化合物的结构81

6.3.1配合物的空间构型81

6.3.2配合物的异构现象82

6.4配位化合物的价键理论84

6.4.1配位原子的孤对电子84

6.4.2中心离子的空轨道84

6.5配位化合物的热力学稳定性和配位平衡86

6.6配位化合物的应用88

习题90

第7章电化学与氧化还原平衡/ 91

7.1氧化还原反应的基本概念91

7.1.1氧化值91

7.1.2氧化与还原92

7.2电极电势92

7.2.1原电池92

7.2.2电极电势简介93

7.2.3标准电极电势94

7.2.4能斯特方程式95

7.2.5影响电极电势的因素95

7.3电极电势的应用96

7.3.1计算原电池的电动势96

7.3.2判断氧化还原反应进行的方向97

7.3.3确定氧化还原反应的平衡常数98

7.3.4计算Ksp或溶液的pH99

阅读资料一电化学腐蚀在桥梁修建工程中的作用100

阅读资料二电化学处理工业废水的技术101

习题101

第8章现代价键理论和分子间作用力/ 103

8.1现代价键理论104

8.1.1价键理论概述104

8.1.2杂化轨道理论108

8.1.3分子轨道理论112

8.2分子间作用力113

8.2.1分子的极性和分子的极化113

8.2.2分子间作用力114

8.2.3氢键115

习题117

第9章化学反应速率/ 118

9.1化学反应速率的表示方法118

9.1.1反应进度118

9.1.2化学反应速率概述119

9.1.3化学反应的平均速率120

9.1.4化学反应的瞬时速率120

9.2反应机理和元反应121

9.2.1简单反应与复合反应121

9.2.2元反应和反应分子数121

9.2.3质量作用定律与速率方程式122

9.3具有简单级数的反应及其特点123

9.3.1一级反应123

9.3.2二级反应124

9.3.3零级反应125

9.4化学反应速率理论简介125

9.4.1碰撞理论与活化能126

9.4.2过渡状态理论简介127

9.5温度与化学反应速率的关系128

9.6催化剂对化学反应速率的影响129

9.6.1催化剂及催化作用129

9.6.2生物催化剂——酶130

阅读资料生活中的化学130

习题131

第10章误差及数据处理/ 134

10.1误差的基本概念134

10.1.1误差134

10.1.2偏差136

10.1.3标准偏差136

10.1.4极差137

10.1.5公差137

10.1.6准确度与精密度的关系138

10.2误差的传递139

10.2.1系统误差的传递140

10.2.2随机误差的传递140

10.2.3极值误差140

10.3有效数字的表示与运算规则141

10.3.1有效数字141

10.3.2数字的修约规则142

10.3.3有效数字运算规则142

10.3.4分析结果有效数字位数的确定143

10.4随机误差的正态分布143

10.4.1频数分布143

10.4.2正态分布144

10.4.3随机误差的区间概率145

10.5少量数据的统计处理147

10.5.1t分布曲线147

10.5.2平均值的置信区间148

10.6数据的评价——显著性检验、异常值的取舍149

10.6.1显著性检验149

10.6.2异常值的取舍152

10.7回归分析154

10.7.1一元线性回归方程154

10.7.2相关系数154

10.8提高分析结果准确度的方法155

习题157

第11章现代分离和分析方法介绍/ 158

11.1膜分离技术158

11.1.1膜分离技术的分类与基本原理158

11.1.2膜分离材料的分类160

11.1.3膜分离技术的应用160

11.2超声分离162

11.2.1超声萃取的原理162

11.2.2超声萃取的特点163

11.2.3影响因素163

11.2.4应用164

11.3固相萃取164

11.3.1固相萃取的原理164

11.3.2固相萃取(SPE)装置与操作步骤165

11.3.3固相萃取的应用166

11.4超临界流体萃取167

11.4.1基本原理167

11.4.2超临界流体的选择168

11.4.3萃取过程与装置169

11.4.4超临界萃取技术的应用169

11.5加速溶剂萃取170

11.5.1加速溶剂萃取的原理170

11.5.2加速溶剂萃取的装置与流程170

11.5.3萃取过程的主要影响因素与特点171

11.5.4应用171

11.6微波辅助萃取171

11.6.1微波辅助萃取的原理与特点172

11.6.2微波辅助萃取的影响因素172

11.6.3微波辅助萃取设备概况简介172

11.6.4微波辅助萃取的应用173

11.7紫外可见吸收光谱173

11.7.1方法概述173

11.7.2基本原理174

11.7.3紫外可见分光光度计179

11.7.4其他定量光度分析法187

11.7.5其他应用188

第12章复杂物质分析示例 / 192

12.1水泥熟料的分析192

12.1.1概述192

12.1.2不同水泥熟料成分的分析193

12.2农药残留的分析195

12.2.1样品前处理技术195

12.2.2样品检测技术195

12.2.3试样分析示例195

12.3废水试样的分析199

12.3.1金属离子的分析199

12.3.2非金属无机污染物的分析200

12.3.3有机污染物的分析200

12.3.4痕量有机污染物的测定201

12.4水的净化与废水处理201

第13章化学在土木工程中的应用/ 206

13.1桥梁的腐蚀和防护206

13.1.1桥梁的电化学腐蚀的原理及条件206

13.1.2桥梁耐久性检测的主要内容及研发的相应传感器207

13.1.3桥梁的腐蚀防护措施207

13.2市政工程中常用的保温材料208

13.2.1保温材料概述208

13.2.2保温材料主要分类208

13.2.3材料类型210

13.3工程中常用的防水层材料211

13.3.1材料类型211

13.3.2防水层材料的原理213

13.3.3三种防水层的比较区别214

13.4沥青等材料配比及原理214

13.5其他跟化学相关的土木工程材料及应用217

13.5.1化学原理在岩土工程中的应用217

13.5.2工程砂组成成分检测219

13.5.3水泥组分成分检测219

第14章实验/ 220

14.1化学实验的目的和任务220

14.2大学化学实验的学习方法220

14.3学生实验守则221

14.4实验室安全规则222

14.5意外事故的紧急处理222

14.6常见仪器使用方法223

14.6.1试管操作223

14.6.2滴定管及其使用224

14.6.3吸管及其使用227

14.6.4容量瓶及其使用228

实验一仪器的认领、洗涤和干燥229

实验二电子天平称量练习230

实验三酸碱标准溶液的配制和标定231

实验四醋酸解离度和解离常数的测定233

实验五沉淀溶解平衡235

实验六熔点和沸点的测定237

实验七简单蒸馏和分馏240

实验八重结晶及过滤243

实验九氯化物的测定245

实验十化学需氧量的测定247

实验十一铁的测定249

实验十二氨氮的测定251

附录/ 254

附录1水的离子积常数254

附录2弱电解质在水中的解离常数254

附录3难溶化合物的溶度积常数（25℃）256

附录4金属配合物的稳定常数257

附录5298.15K的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成自由能和标准摩尔熵的数据258

附录6一些有机化合物的标准摩尔燃烧热260

附录7常见电极的标准电极电势（298.15K）261

附录8常用缓冲溶液的pH范围261

附录9常用指示剂262

参考文献 / 265