《基礎化學》第二版全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,在教材中有機融入黨的二十大精神。本教材曾獲中國石油和化學工業(yè)優(yōu)秀教材獎,將傳統的四大化學課程進行模塊化整合,共分為化學反應速率與化學平衡、化學分析技術、物質結構和化合物基礎、有機化合物、物質的聚集態(tài)和化學熱力學基礎五大模塊,共19章及14個實訓內容。全書在適當位置插入啟發(fā)式、探究式的小問題,以促進學生思考,并將教材與生活、社會相結合。
《基礎化學》第二版重視化學技能的培養(yǎng)和化學在實際生活中的應用,適合高等職業(yè)?茖W校、高等職業(yè)本科學校應用化工技術、精細化工、材料、環(huán)境工程、生物化工和制藥等專業(yè)的學生和教師使用。
第一模塊化學反應速率與化學平衡
第1章化學反應速率與化學平衡概述
1.1氣體2
1.1.1氣體的壓力單位和壓力表3
1.1.2高壓氣體鋼瓶及標識3
1.1.3理想氣體狀態(tài)方程3
1.1.4氣體分壓定律4
1.2化學反應速率5
1.2.1化學反應速率的表示與測定5
1.2.2化學反應速率理論7
1.2.3影響化學反應速率的因素9
1.3化學平衡12
1.3.1化學平衡與平衡常數12
1.3.2化學平衡的有關計算15
1.3.3化學平衡的移動及應用16
學習指導19
實訓1二氧化碳分子量的測定19
素質閱讀納米限域催化新技術19
思考與練習19
第2章酸堿平衡
2.1溶液濃度表示23
2.1.1濃度表示和計算23
2.1.2濃度換算24
2.1.3溶液配制24
2.2酸堿平衡25
2.2.1酸堿質子理論25
2.2.2強酸、強堿溶液酸堿度計算25
2.2.3弱電解質的解離平衡26
2.2.4緩沖溶液及配制28
2.3沉淀溶解平衡31
2.3.1溶度積31
2.3.2溶度積規(guī)則及其應用33
2.3.3沉淀分離技術34
學習指導36
實訓2緩沖溶液配制和pH測定36
素質閱讀中國化學工業(yè)的先驅侯德榜36
思考與練習37
第3章氧化還原平衡
3.1氧化還原反應41
3.1.1氧化還原反應概念41
3.1.2氧化還原反應方程式的配平43
3.2原電池的組成和設計44
3.2.1電對概念44
3.2.2原電池的組成與符號44
3.3電極電勢46
3.3.1標準電極電勢46
3.3.2非標準電極電勢的計算47
3.3.3電極電勢的應用49
學習指導51
素質閱讀新型電池51
思考與練習53
第4章配位平衡
4.1配合物的基本概念57
4.1.1配合物的組成57
4.1.2配合物的命名59
4.2配合物在溶液中的狀況60
4.2.1配位平衡60
4.2.2配合物穩(wěn)定常數的應用61
4.3配合物的應用63
4.3.1分析檢驗中的應用63
4.3.2電鍍工業(yè)中的應用64
4.3.3濕法冶金中的應用64
4.3.4醫(yī)學中的應用65
學習指導65
素質閱讀一氧化碳中毒與解毒65
思考與練習66
第二模塊化學分析技術
第5章定量分析技術基礎
5.1滴定分析法69
5.1.1滴定分析對化學反應的要求69
5.1.2滴定反應類型和滴定方式70
5.2標準溶液及配制方法71
5.2.1標準溶液71
5.2.2標準溶液的配制方法71
5.3滴定分析結果72
5.3.1滴定分析結果的表示方法72
5.3.2滴定分析的計算72
5.4誤差與偏差74
5.4.1分析技術中的誤差及減免方法74
5.4.2準確度與誤差74
5.4.3精密度與偏差75
5.5有效數字運算規(guī)則76
5.5.1有效數字76
5.5.2有效數字位數的確定及運算規(guī)則76
學習指導77
素質閱讀食品分析檢驗領域的新技術77
思考與練習78
第6章定量分析技術
6.1酸堿滴定技術81
6.1.1酸堿指示劑81
6.1.2酸堿滴定原理82
6.1.3酸堿滴定的應用86
實訓3食醋中總酸含量的測定86
6.2配位滴定技術86
6.2.1方法原理86
6.2.2金屬指示劑90
6.2.3應用示例(水的總硬度測定)91
實訓4EDTA標準溶液的標定和水的總硬度測定91
6.3氧化還原滴定技術91
6.3.1高錳酸鉀法91
6.3.2碘量法93
實訓5高錳酸鉀標準溶液的標定和亞鐵鹽含量的測定94
6.4吸光度測定技術94
6.4.1物質對光的選擇性吸收94
6.4.2朗伯-比爾定律95
實訓6工業(yè)產品中微量鐵含量的測定96
學習指導96
素質閱讀仿生系統:電子舌與電子鼻的魔法“感官”96
思考與練習98
技能拓展Excel在化學實驗數據處理中的應用100
第三模塊物質結構和化合物基礎
第7章物質結構7.1核外電子運動狀態(tài)104
7.1.1電子云的概念105
7.1.2核外電子運動狀態(tài)的描述106
7.1.3核外電子排布規(guī)律107
7.2元素周期表111
7.2.1電子結構與元素周期表111
7.2.2元素周期律111
7.3共價鍵和分子結構114
7.3.1共價鍵理論114
7.3.2雜化軌道理論117
7.3.3分子間作用力與氫鍵120
7.4晶體結構與性能124
7.4.1分子晶體124
7.4.2離子晶體125
7.4.3原子晶體127
7.4.4金屬晶體128
7.4.5晶體比較128
學習指導129
素質閱讀中國量子化學之父——唐敖慶129
思考與練習129
第8章常見金屬元素及其化合物
8.1鉻及其重要化合物134
8.1.1鉻的元素電勢圖134
8.1.2單質及其性質135
8.1.3鉻(Ⅲ)的化合物135
8.1.4鉻(Ⅵ)的化合物136
8.1.5含鉻廢水的處理137
8.2錳及其重要化合物138
8.2.1錳的元素電勢圖138
8.2.2單質及其性質138
8.2.3錳(Ⅱ)的化合物138
8.2.4錳(Ⅳ)的化合物139
8.2.5錳(Ⅶ)的化合物139
8.2.6高錳酸鉀的應用140
8.3鐵及其重要化合物141
8.3.1鐵的元素電勢圖141
8.3.2單質及其性質141
8.3.3鐵的氧化物和氫氧化物141
8.3.4鐵(Ⅱ)鹽142
8.3.5鐵(Ⅲ)鹽142
8.3.6鐵的配位化合物143
8.3.7重鉻酸鉀容量法測定鐵礦石中的全鐵144
8.4鋅族元素及其化合物144
8.4.1鋅族的元素電勢圖144
8.4.2鋅族元素單質145
8.4.3氧化物和氫氧化物145
8.4.4鹽類146
8.4.5配合物147
8.4.6化學沉淀法處理廢水中的汞147
8.5銅族元素及其化合物148
8.5.1銅族的元素電勢圖148
8.5.2銅族元素單質149
8.5.3氧化物149
8.5.4氫氧化物150
8.5.5鹽類150
8.5.6配合物153
8.5.7從廢液中回收銀154
學習指導154
實訓7硫酸亞鐵銨的制備和產品質量檢測154
素質閱讀致力土壤污染修復,為國家土壤環(huán)境保護貢獻智慧力量154
思考與練習155
第四模塊有機化合物
第9章認識有機化合物
9.1烴的結構與命名160
9.1.1烷烴結構與命名161
9.1.2烯烴結構與命名165
9.1.3炔烴的結構與命名169
9.1.4芳烴的結構與命名170
9.1.5鹵代烴的結構與命名174
9.2含氧有機化合物的結構與命名175
9.2.1醇的結構與命名176
9.2.2酚的結構與命名177
9.2.3醚的結構與命名178
9.2.4醛和酮的結構與命名179
9.2.5羧酸及其衍生物的結構與命名181
9.3含氮及雜環(huán)有機化合物的結構與命名183
9.3.1胺的結構與命名183
9.3.2偶氮及重氮化合物的結構與命名184
9.3.3雜環(huán)有機化合物的結構與命名184
學習指導187
素質閱讀王進喜:新中國石油戰(zhàn)線的“鐵人”187
思考與練習188
技能拓展化學軟件ChemOffice的應用(物質結構、反應方程式、反應裝置的繪制)191
第10章烴
10.1烷烴194
10.1.1物性概述194
10.1.2烷烴的取代反應和應用196
10.1.3烷烴的來源和制備198
10.1.4環(huán)烷烴的結構與性質199
10.2烯烴201
10.2.1物性概述201
10.2.2烯烴的加成反應和應用201
10.2.3烯烴的取代反應和應用205
10.2.4烯烴的氧化反應與應用205
10.2.5雙烯合成反應207
10.2.6烯烴的制備207
10.2.7烯烴的聚合物208
10.3炔烴209
10.3.1物性概述209
10.3.2炔烴的加成反應和應用210
10.3.3炔烴的氧化反應和應用212
10.3.4端基炔烴的反應與應用212
10.3.5炔烴的制備213
學習指導214
素質閱讀塑料制品及性能214
思考與練習216
第11章芳烴
11.1物性概述220
11.2芳烴的化學反應和應用221
11.2.1苯環(huán)上的取代反應221
11.2.2苯環(huán)側鏈上的反應224
11.2.3苯環(huán)上親電取代反應的歷程225
11.3芳烴的定位規(guī)律和應用225
11.3.1兩類定位基225
11.3.2二取代苯的定位規(guī)律226
11.3.3定位規(guī)律的應用227
11.4對二甲苯的制備與應用227
學習指導228
素質閱讀可燃氣體爆炸極限及防爆措施228
思考與練習230
第12章鹵代烴
12.1鹵代烴的分類和物性概述233
12.1.1鹵代烴的分類233
12.1.2鹵代烴的物理性質233
12.2鹵代烷的化學反應及應用234
12.2.1取代反應235
12.2.2消除反應237
12.2.3與金屬鎂反應——格氏試劑的生成238
12.3鹵代烯烴和鹵代芳烴239
12.3.1鹵代烯烴與鹵代芳烴的分類239
12.3.2不同結構的鹵代烯烴和鹵代芳烴反應活性的差異239
12.3.3雙鍵位置對鹵原子活潑性影響的理論解釋240
12.4鹵代烴的制備242
12.4.1烴類的鹵代242
12.4.2不飽和烴與鹵素或鹵化氫的加成242
12.4.3由醇制備242
12.4.4芳環(huán)上的氯甲基化242
學習指導243
實訓81-溴丁烷的制備243
素質閱讀中國有機硅起源與“三楊一傅”243
思考與練習243
第13章醇、酚、醚
13.1醇酚醚的分類和物性概述247
13.1.1醇的分類247
13.1.2醇的物性概述248
13.1.3酚的分類249
13.1.4酚的物性概述250
13.1.5醚的分類251
13.1.6醚的物性概述252
13.2醇的化學反應及應用253
13.2.1醇與活潑金屬的反應——醇的酸性253
13.2.2羥基被鹵原子取代的反應254
13.2.3酯化反應255
13.2.4脫氫和氧化256
13.2.5脫水反應257
13.3酚的化學反應及應用258
13.3.1酚羥基的反應258
13.3.2芳環(huán)上的取代反應260
13.3.3氧化和加氫反應263
13.4醚的化學反應及應用263
學習指導265
素質閱讀一種相轉移劑——冠醚265
思考與練習266
第14章醛和酮
14.1物性概述270
14.2羰基的加成反應和應用271
14.2.1與氫氰酸(HCN)的加成272
14.2.2與NaHSO3的加成272
14.2.3與格利雅試劑的加成273
14.2.4與醇的加成274
14.2.5與氨的衍生物加成275
14.3醛、酮的α-H原子反應和應用276
14.3.1鹵代與鹵仿反應276
14.3.2羥醛縮合反應277
14.4醛、酮的氧化還原反應和應用278
14.4.1氧化反應278
14.4.2還原反應279
14.4.3歧化反應[康尼查羅(Cannizzaro)反應]280
學習指導281
實訓9環(huán)己酮的制備281
素質閱讀家裝中甲醛的污染與預防281
思考與練習282
第15章羧酸及其衍生物
15.1物性概述284
15.2羧酸的酸性及化學反應286
15.2.1羧酸的酸性286
15.2.2羧酸的α-H鹵代反應288
15.2.3脫羧反應289
15.2.4還原反應289
15.3羧酸衍生物的制備290
15.3.1酰鹵的生成290
15.3.2酸酐的生成290
15.3.3酯的生成291
15.3.4酰胺的生成292
15.4羧酸衍生物的性質和應用292
15.4.1水解292
15.4.2醇解293
15.4.3氨解293
15.4.4還原反應294
15.4.5酰胺的特殊反應294
15.5乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯合成法和應用295
15.5.1乙酰乙酸乙酯合成法和應用295
15.5.2丙二酸二乙酯合成法和應用296
學習指導298
實訓10乙酸乙酯的制備298
實訓11肥皂的制備298
素質閱讀水溶性高分子化合物298
思考與練習299
第16章含氮及雜環(huán)有機化合物
16.1胺類化合物302
16.1.1胺的性質及應用302
16.1.2季銨鹽和季銨堿及應用306
16.1.3重要的胺306
16.2重氮和偶氮化合物308
16.2.1重氮化合物的制備308
16.2.2重氮鹽的性質及其在有機合成上的應用308
16.3五元雜環(huán)化合物311
16.3.1含一個雜原子的五元雜環(huán)311
16.3.2含兩個雜原子的五元雜環(huán)化合物313
16.4六元雜環(huán)化合物314
16.4.1含一個雜原子的六元雜環(huán)314
16.4.2含兩個雜原子的六元雜環(huán)316
16.5氨基酸與味精317
16.5.1氨基酸317
16.5.2味精318
學習指導319
實訓12乙酰苯胺的制備319
素質閱讀屠呦呦與青蒿素319
思考與練習319
第五模塊物質的聚集態(tài)和化學熱力學基礎
第17章化學熱力學基礎
17.1熱力學基本概念323
17.1.1系統和環(huán)境323
17.1.2系統的性質324
17.1.3狀態(tài)和狀態(tài)函數324
17.1.4熱力學平衡態(tài)325
17.1.5變化過程325
17.1.6狀態(tài)函數法325
17.2熱力學第一定律326
17.2.1熱與功326
17.2.2熱力學能326
17.2.3熱力學第一定律327
17.2.4焦耳實驗327
17.3體積功的計算328
17.3.1體積功計算通式328
17.3.2不同過程的功328
17.4恒容熱、恒壓熱及焓330
17.4.1恒容熱(QV)330
17.4.2恒壓熱(Qp)及焓330
17.4.3熱容331
17.4.4顯熱計算331
17.5熱力學第一定律對理想氣體的應用332
17.5.1理想氣體內能和焓333
17.5.2熱力學第一定律對理想氣體pVT變化過程的應用333
17.5.3熱力學第一定律對相變過程的應用335
17.6化學反應熱336
17.6.1反應進度336
17.6.2化學反應熱337
17.6.3熱化學方程式338
17.7標準摩爾反應焓變的計算339
17.7.1蓋斯定律339
17.7.2由標準摩爾生成焓計算標準摩爾反應焓變340
17.7.3由標準摩爾燃燒焓計算標準摩爾反應焓變341
17.8熵和熵變342
17.8.1熵函數與熵增原理342
17.8.2熵變的計算343
17.9吉布斯函數346
17.10化學反應方向的判斷347
17.10.1化學反應方向判據式347
17.10.2標準摩爾反應吉布斯函數348
17.10.3標準摩爾生成吉布斯函數348
學習指導348
實訓13燃燒熱的測定348
素質閱讀安全環(huán)保的二氧化碳制冷劑349
思考與練習350
第18章溶液及相平衡
18.1拉烏爾定律和亨利定律353
18.1.1拉烏爾定律354
18.1.2亨利定律354
18.1.3理想稀溶液355
18.2稀溶液的依數性356
18.2.1蒸氣壓下降356
18.2.2沸點升高356
18.2.3凝固點降低357
18.2.4滲透壓358
18.3理想液態(tài)混合物360
18.3.1理想液態(tài)混合物360
18.3.2理想雙液系氣-液平衡時蒸氣總壓及氣-液組成360
18.4相平衡基本概念361
18.4.1相和相數361
18.4.2物種數和組分數362
18.4.3自由度和自由度數362
18.4.4相律362
18.5單組分系統的相圖363
18.5.1單組分系統相律分析363
18.5.2水的相圖分析364
18.5.3純物質兩相平衡時壓力與溫度的關系364
18.6二組分理想溶液的氣-液平衡相圖366
18.6.1二組分理想溶液的蒸氣壓-組成圖366
18.6.2二組分理想溶液的沸點-組成圖368
18.6.3杠桿規(guī)則368
18.7二組分實際溶液的氣-液平衡相圖370
18.7.1具有一般正(負)偏差的系統370
18.7.2具有最大正偏差的系統370
18.7.3具有最大負偏差的系統370
18.7.4精餾原理371
18.8液態(tài)完全不互溶雙液系的蒸氣壓372
18.8.1液態(tài)完全不互溶雙液系的蒸氣壓372
18.8.2水蒸氣蒸餾372
學習指導373
實訓14雙液系的氣液平衡相圖的繪制373
素質閱讀二氧化碳的相圖及超臨界流體373
思考與練習375
第19章膠體及應用
19.1膠體及其主要特性378
19.1.1膠體的分類378
19.1.2膠團的結構379
19.1.3溶膠的光學性質379
19.1.4溶膠的動力學性質380
19.1.5溶膠的電學性質381
19.1.6溶膠的聚沉作用382
19.1.7膠體的性質與意義383
19.2乳狀液383
19.2.1乳狀液的定義及分類383
19.2.2乳狀液的不穩(wěn)定性383
19.2.3乳狀液的應用385
學習指導386
素質閱讀傅鷹:中國膠體化學主要奠基人386
思考與練習387
附錄
附錄1常見物質的熱力學數據391
附錄2弱酸、弱堿的解離常數(298.15K)393
附錄3難溶化合物的溶度積常數(298.15K)393
附錄4標準電極電勢(298.15K)394
附錄5常見配離子的穩(wěn)定常數(298.15K)396
附錄6常見化合物的相對分子質量表396
參考文獻
元素周期表