工程化学

绪论001
0.1化学的研究对象001
0.2化学在现代科学中的地位001
0.3化学的发展简史和趋势002
0.4化学学科分类004
0.5工程化学的主要内容005
阅读拓展海洋化学006

第1章物质的聚集状态007
1.1物质聚集状态007
1.1.1分散系007
1.1.2气体008
1.1.3液体009
1.1.4溶液009
1.1.5相010
1.2溶液浓度的表示及化学计算问题010
1.2.1溶液浓度的表示方式及计算010
1.2.2溶解度013
阅读拓展胶体和高分子化合物溶液014
习题017

第2章原子结构和配合物019
2.1原子的量子力学模型019
2.1.1微观粒子的波粒二象性019
2.1.2核外电子运动状态描述020
2.2核外电子分布和周期系026
2.2.1多电子原子的能级026
2.2.2核外电子排布原理和电子排布027
2.2.3原子的电子结构与元素周期性的关系028
2.2.4原子结构与元素性质的关系030
2.3化学键和分子间相互作用力034
2.3.1离子键034
2.3.2共价键035
2.3.3杂化轨道理论038
2.3.4分子间力和氢键042
2.4晶体结构046
2.4.1晶体特征046
2.4.2离子晶体048
2.4.3原子晶体050
2.4.4分子晶体050
2.4.5金属晶体050
2.5配位化合物的价键理论051
2.5.1配位化合物的组成和命名052
2.5.2 价键理论的要点053
2.5.3配位化合物的空间结构054
2.5.4配位化合物的磁性055
阅读拓展X射线的发展及其在表征物质结构中的应用055
习题058

第3章元素及其化合物的性质与变化规律061
3.1物质的熔点和沸点061
3.1.1单质的熔点和沸点061
3.1.2离子晶体的熔点和沸点062
3.1.3氧化物的熔、沸点064
3.2化合物的溶解性066
3.2.1离子化合物的溶解性及其规律066
3.2.2含氧酸盐的溶解性规律066
3.3无机物的颜色及其变化规律067
3.3.1常见无机物的颜色067
3.3.2无机物显色的原因067
3.4化合物的酸碱性068
3.4.1共价型氢化物的酸碱性068
3.4.2氧化物及其水合物的酸碱性068
3.4.3酸碱的应用070
3.5化合物的热稳定性071
3.5.1卤化物的热稳定性规律071
3.5.2含氧酸盐的热稳定性072
阅读拓展元素化学与材料073
习题073

第4章化学反应基本原理075
4.1化学反应热效应及其计算075
4.1.1热力学基本概念075
4.1.2热力学第一定律076
4.1.3化学反应热与焓变077
4.1.4化学反应热的计算078
4.2化学反应的方向及其判据082
4.2.1化学反应的自发性082
4.2.2化学反应的熵变083
4.2.3吉布斯自由能变与化学反应的方向084
4.2.4摩尔吉布斯自由能变的计算085
4.3化学反应的限度和化学平衡087
4.3.1化学平衡和标准平衡常数087
4.3.2化学平衡的计算091
4.3.3化学平衡的移动092
4.4化学反应的速率及其控制095
4.4.1化学反应速率及其表示法095
4.4.2影响化学反应速率的因素097
阅读拓展纳米反应器的设计及在催化反应中的应用103
习题104

第5章水溶液化学110
5.1水溶液通性110
5.1.1溶液蒸气压的下降110
5.1.2溶液沸点的升高111
5.1.3溶液凝固点的下降112
5.1.4溶液的渗透压113
5.1.5电解质溶液的通性115
5.2酸碱理论与酸碱平衡115
5.2.1酸碱的概念115
5.2.2水的解离平衡117
5.2.3酸碱的解离平衡117
5.3酸碱溶液pH计算及控制118
5.3.1溶液的酸碱性和pH值118
5.3.2一元弱酸（弱碱）离子浓度及pH计算119
5.3.3多元弱酸（弱碱）离子浓度的计算120
5.4同离子效应和缓冲溶液121
5.4.1同离子效应121
5.4.2缓冲溶液122
5.4.3缓冲溶液的选择和配制123
5.4.4缓冲溶液的应用123
5.5溶解度和溶度积124
5.5.1溶度积124
5.5.2溶解度与溶度积的关系125
5.5.3溶度积规则125
5.6沉淀的生成和溶解126
5.6.1沉淀的生成126
5.6.2沉淀的溶解127
5.6.3沉淀的转化127
阅读拓展表面活性剂及其应用128
习题130

第6章氧化还原反应与电化学132
6.1氧化数132
6.1.1氧化数的概念132
6.1.2确定元素氧化数的规则132
6.2原电池与电极电势133
6.2.1原电池133
6.2.2电极电势134
6.2.3电池的电动势和化学反应吉布斯自由能变143
6.3化学电源144
6.3.1一次电池144
6.3.2二次电池145
6.3.3连续电池147
6.3.4化学电源与生态环境污染147
6.4电解148
6.4.1分解电压和超电压148
6.4.2电解池中两极的电解产物150
6.4.3电解的应用151
6.5金属的腐蚀152
6.5.1金属的化学腐蚀152
6.5.2金属的电化学腐蚀153
阅读拓展船体防护与监测154
习题155

第7章工程及材料中的化学157
7.1工程材料结构与性能157
7.1.1工程材料概述157
7.1.2工程材料的性能特征158
7.2工程材料腐蚀与防护161
7.2.1材料腐蚀概述161
7.2.2材料防护概述166
7.3材料表面处理173
7.3.1气相沉积技术173
7.3.2等离子体表面处理技术176
7.4船舶与海洋工程中的化学177
7.4.1船舶化学177
7.4.2海洋工程化学179
7.5机械与土建工程材料化学180
7.5.1机械工程材料化学180
7.5.2土建工程材料化学181
7.6能源工程中的化学183
7.6.1能源的定义与分类183
7.6.2煤化工184
7.6.3石油化工185
7.6.4化学储能187
7.6.5新型能源——海洋能188
阅读拓展焊接技术与工程中的化学189

第8章危险化学品管理191
8.1危险化学品安全管理191
8.1.1危险化学品定义191
8.1.2危险化学品分类191
8.1.3危险化学品的危害特性194
8.1.4危险化学品安全生产信息195
8.1.5危险化学品的安全储存198
8.1.6危险化学品的安全运输198
8.1.7危险化学品的安全包装199
8.2危险化学品事故预防与处理199
8.2.1危险化学品事故的概述199
8.2.2危险化学品事故预防205
8.2.3危险化学品事故处理207
8.3危险化学品消防211
8.3.1消防的指导思想211
8.3.2灭火器的分类214
8.3.3常用灭火方法216
阅读拓展危险化学品安全管理条例216
习题217

附录218
附录1一些常见化合物的分子量218
附录2标准热力学数据（298.15K, 100kPa）219
附录3常见弱电解质在水溶液中的解离常数Ka(Kb)（298.15K）222
附录4常见微溶电解质的溶度积Ksp（298.15K）223
附录5常见的氧化还原电对的标准电极电势（298.15K）223

参考文献228