工程化学基础_李涛,邱于兵_9787568073882

本书共分十二章，前面1-7章为基础知识部分，依次介绍了化学学科与其他学科的关系、原子/分子结构、化学热力学基础、化学动力学基础、溶液、电化学基础与有机化学基础。该部分包含了较完整的化学基础知识体系。后面8-12章为化学在材料、能源、环境和生命等热点领域的应用基础，分别介绍了金属与材料、聚合物与材料、能源化学基础、环境化学基础以及生命化学基础，以及各相关领域的*新进展与热点方向。本教材的编写特点是，针对工科学生的化学基础需求，提供较完整的化学基础知识体系，同时提供了目前化学在热点领域的应用基础与*新进展。以实际应用为知识点的连接手段，教材初步具备了模块式教学功能，可满足不同工科专业的教学课时数要求。

当今世界，新一轮科技革命和产业革命正驱动着新经济的形成与发展，世界正处于第四次工业革命与科技革命的前夜。新科技与新经济的快速发展迫切需要新型工科技术人才的支撑。化学作为基础学科之一，与环境保护、能源开发和利用、功能材料研制、生命过程探索等密切相关，同时在社会生活和国民经济中也起着重要作用。因此，对于新工科背景下人才的培养来说，掌握必要的化学基础理论知识和方法就成为必然的选择。本书针对新工科背景下非化学专业的工科学生，提供大学通识教育所需的化学基础知识，培养学生的基本化学素养，同时提供化学及其交叉学科的*新发展动态，以开阔学生的视野。面对学生专业不同、兴趣不同、基础不同(有些学生甚至没有化学基础)的现状，本书提供了较完整的化学基础知识，并以实际应用为知识点的连接手段，便于学生的学习理解。全书共分为12章。第1~7章为基础内容，包括绪论、物质结构基础、化学热力学基础、化学动力学基础、溶液与表面化学基础、电化学基础和有机化学基础。第8~12章介绍了化学在金属材料、高分子材料、能源、环境与生命过程中的应用，包括金属材料基础、聚合物与材料、化学与能源、环境化学基础和生命化学基础。本书重点突出了各章需要掌握的基础内容(化学基本概念、基本原理和基本方法)，同时提供了扩展阅读材料，以满足学生更高的学习要求。由于不同工科专业对化学知识要求不同，课程教学学时也可能不同，因此使用本教材时，可结合学生实际与专业要求，适当组合各章节内容，突出基础重点内容并兼顾实际应用，以满足不同工科专业学生的学习要求。本书采用立体教材形式，提供数字扩展阅读资源(可通过二维码扫描获取)。参与本书编写的老师有李涛(编写第5章)、邱于兵(编写第1章、第6章和附录)、李宝(编写第2章)、梅付名(编写第3章)、莫宛玲(编写第4章)、龚跃法(编写第7章)、张欣欣(编写第8章)、熊必金(编写第9章)、肖菲(编写第10章)、王楠(编写第11章)、刘红梅(编写第12章)。李涛和邱于兵老师负责全书的统稿工作。在编写过程中，本书得到了华中科技大学出版社的大力支持和具体指导，特此感谢。华中科技大学化学与化工学院2021年4月

第1章绪论1

1.1化学的研究对象1

1.2化学的发展及其主要分支2

1.3化学的基础性与实用性4

1.4新工科背景下《工程化学基础》的学习要求5

本章知识要点5

习题6

第2章物质结构基础7

2.1物质的状态7

2.2近代原子结构概念的衍化10

2.3量子力学模型12

2.4基态原子电子组态17

2.5元素周期表与周期律21

2.6化学键与分子结构25

2.7分子间作用力35

本章知识要点40

习题40

第3章化学热力学基础42

3.1化学热力学术语和基本概念42

3.2化学反应热的测量与计算47

3.3化学反应进行的方向与判据56

3.4化学反应进行的程度化学平衡64

本章知识要点70

习题71

第4章化学动力学基础76

4.1化学反应速率76

4.2化学反应的速率方程78

4.3温度对反应速率的影响83

4.4化学反应速率理论简介85

4.5催化反应动力学88

4.6复合反应动力学90

本章知识要点93

习题93

第5章溶液与表面化学基础97

5.1溶液的组成与描述97

5.2溶液的通性98

5.3溶液中的酸碱平衡107

5.4溶液中的配离子解离平衡114

5.5溶液中的沉淀溶解平衡116

5.6胶体与表面化学基础120

本章知识要点133

习题134

第6章电化学基础137

6.1电化学基本概念137

6.2原电池141

6.3电极电势143

6.4极化与超电势151

6.5化学电源153

6.6电解161

6.7金属腐蚀与防护168

本章知识要点173

习题173

第7章有机化学基础175

7.1有机化合物与有机化学175

7.2有机化合物的分类与命名175

7.3有机化合物结构中的同分异构现象184

7.4重要有机化学反应类型190

本章知识要点196

习题197

第8章金属材料基础200

8.1金属键200

8.2晶体结构203

8.3合金相结构215

8.4金属材料220

本章知识要点225

习题225

第9章聚合物与材料226

9.1聚合物概述226

9.2聚合物的合成230

9.3聚合物的结构与性能235

9.4聚合物材料的应用242

本章知识要点249

习题249

第10章化学与能源251

10.1概述251

10.2化石燃料的有效利用和清洁生产252

10.3新能源的开发和利用259

10.4新型能量存储与转化系统266

本章知识要点278

习题278

第11章环境化学基础279

11.1环境化学概述279

11.2大气污染与治理281

11.3水体污染与治理287

11.4土壤污染与治理295

本章知识要点296

习题296

第12章生命化学基础298

12.1氨基酸、蛋白质与酶298

12.2糖类307

12.3核酸和基因310

12.4脂质和生物膜315

12.5生命体中的无机元素320

12.6生命体内的化学过程322

本章知识要点328

习题328

附录330

参考文献341

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