普通化学(秦元成)

《普通化学》共七章，包括：化学反应的基本规律，溶液中的化学平衡，氧化还原反应——电化学基础，物质结构基础，化学与材料，化学与能源，化学与环境、生活。本书通过系统地讲授化学基本理论和知识，阐明化学规律，为各个专业课程的学习奠定必要的化学基础，提高学生运用化学的理论和方法解决实际问题的能力。
本书可作为高等学校理工类非化学化工相关专业的基础课教材，也可供自学者、工程技术人员参考。

随着经济和科技的发展、教育改革的深化及相关学科间的深入渗透，工科普通化学的教学内容需要作出相应的充实、调整或取舍。根据当前我校普通化学教学形势发展的需要，我们结合兄弟院校和我校的教学经验编写了这本《普通化学》课程教材。
“普通化学”是一门关于物质及其变化规律的基础课，是培养理工类高级人才所必需的一门基础课。在本课程中应当系统地讲授化学基本理论和知识；运用辩证唯物主义观点阐明化学规律；坚持理论联系实际原则，反映工科院校的特点，适当地结合工程专业并反映现代科学技术的新成就。本课程的教学目的是使学生掌握必需的化学基本理论、基本知识和基本技能，了解这些理论、知识和技能在工程上的应用，培养其分析和解决一些化学实际问题的能力，为今后学习后续课程及新理论、新技术打下比较牢固的化学基础，以适应现代化的需要。
本书在内容编排上以化学反应基本规律、化学平衡和物质结构等基本理论为主。化学反应基本规律主要阐释热力学三大定律；化学平衡理论主要用来判断化学反应进行的方向及程度；物质结构理论主要用来解释物质的物理、化学性质，同时联系工科实际专题，如材料、能源、环境、生活等。由于工科各类专业对化学知识要求不同，学生的理解和掌握亦有差异，因此使用本书时，宜结合学生实际与专业要求，适当增减。
参加本书编写工作的有许勇（第一章）、王芊（第三章）、肖玉婷（第四章）、张立（第五章）、王登科（第六章）、吴南南（第七章）、吴美凤（前言、目录、第二章）、秦元成（第五、六章）、代威力（第二、四章）、宋仁杰（第一、三章）等教师。全书由秦元成、吴美凤负责修改、统稿。由于编写人员水平有限，加之时间仓促，不当之处望读者批评指正!

南昌航空大学普通化学教研组
2023年12月

第一章化学反应的基本规律1
第一节系统与环境以及相1
一、系统与环境1
二、相2
第二节化学反应中的守恒定律及反应热2
一、质量守恒定律2
二、能量守恒定律3
三、化学反应的反应热5
四、化学反应热的计算6
第三节化学反应进行的方向10
一、反应的自发性10
二、化学反应进行方向的判据12
第四节化学反应进行的程度——化学平衡16
一、化学平衡16
二、化学平衡的移动20
第五节化学动力学——反应速率23
一、化学反应速率的表示方法23
二、化学反应速率理论24
三、影响化学反应速率的因素26
习题32

第二章溶液中的化学平衡36
第一节分散体系36
一、分散体系概述36
二、溶液37
第二节稀溶液的依数性39
一、蒸气压下降39
二、溶液的沸点升高39
三、溶液的凝固点降低40
四、渗透压40
第三节溶液中的酸碱平衡42
一、弱酸弱碱的电离平衡42
二、酸碱质子理论45
三、水解平衡46
四、同离子效应47
第四节沉淀溶解平衡48
一、溶度积常数与溶度积规则48
二、分步沉淀50
三、沉淀的溶解与转化50
第五节配位化合物与配位平衡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数54
四、有关配位平衡的计算55
习题56

第三章氧化还原反应——电化学基础59
第一节氧化还原反应的基本概念59
一、氧化数59
二、氧化还原反应基本特征61
三、氧化还原电对61
四、氧化还原反应方程式的配平62
第二节原电池与电动势63
一、原电池63
二、电极电势64
三、能斯特（Nernst）方程66
四、影响电极电势的因素67
五、电极电势的应用68
六、吉布斯自由能变和氧化还原反应进行的程度71
第三节电解72
一、电解池与电解原理72
二、分解电压73
三、电解产物73
第四节金属腐蚀与防护74
一、金属腐蚀的分类74
二、金属腐蚀的防护75
第五节电化学简介76
一、电化学的两种原理77
二、电化学的发展77
三、电化学研究内容77
四、电化学分析方法78
五、电化学的应用79
习题82

第四章物质结构基础86
第一节原子结构与周期系86
一、核外电子运动的特殊性86
二、原子轨道和电子云88
三、核外电子分布与原子轨道能级及周期系93
四、元素性质的周期性98
第二节化学键101
一、离子键102
二、共价键105
三、分子的空间构型108
第三节分子间力与氢键112
一、分子的极性和电偶极矩112
二、分子间力112
三、氢键113
四、分子间力和氢键对物质性质的影响114
第四节晶体结构115
一、晶体与非晶体115
二、晶体的基本类型115
三、液晶119
四、晶体的缺陷120
五、非整比化合物121
六、单质的晶体类型121
习题123

第五章化学与材料125
第一节金属及其化合物的属性125
一、金属的理化属性125
二、金属的作用规律126
三、过渡金属127
第二节几种重要金属及其化合物的应用127
一、钛及其化合物127
二、铬及其化合物128
三、锰及其化合物128
四、稀土金属128
五、金属合金129
第三节非金属及其化合物的属性132
一、卤化物133
二、氧化物133
三、氧的水合物134
第四节几种重要非金属及其化合物的应用134
一、半导体材料135
二、低温材料135
三、硅酸盐材料和耐火材料135
四、耐热高强结构材料136
第五节材料加工方法和相关原理136
一、电抛光136
二、电解加工137
三、非金属电镀137
四、金属表面热处理138
五、金属防腐138
习题140

第六章化学与能源142
第一节能源的类别与转化储存142
一、能源的分类与级别142
二、能量的转化储存145
第二节化石能源的深度利用147
一、洁净煤技术148
二、煤制二甲醚技术150
三、天然气制二甲醚技术151
第三节新型能源的前瞻性挖掘152
一、核能153
二、太阳能161
三、其他新能源167
第四节合理用能172
一、最小外部损失原则173
二、最佳推动力原则173
三、能量优化利用原则173
习题175

第七章化学与环境、生活176
第一节化学与环境176
一、大气污染及其防治177
二、水污染及其防治184
三、土壤污染及其防治189
第二节化学与生活191
一、膳食营养191
二、食品中的化学制品196
三、药物中的化学197
习题199

附录201

参考文献205