化學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　本教材是依據(jù)教育部2001年審定下發(fā)的“中等職業(yè)學(xué)校重點建設(shè)專業(yè)化學(xué)工藝專業(yè)主干課程教學(xué)大綱——化學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱”編寫的?！　”緯鴥?nèi)容以初中化學(xué)和物理知識為基礎(chǔ)，打破原有的學(xué)科體系，將無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)知識有機(jī)地融合在一起，在編寫過程中充分考慮了中等職業(yè)教育化工專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及職業(yè)教育的特點。在內(nèi)容的安排上既滿足了專業(yè)所必需的化學(xué)基本知識、基本理論、基本運算和基本技能的需要，同時我們也降低了理論部分的難度，對理論的闡述力求做到通俗易懂、簡明精煉，避開復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，著重定義及數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理意義以及使用條件的闡述。突出了能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，使所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為技能，增強(qiáng)解決問題的能力。　　該教材注重理論與實踐的緊密結(jié)合，列舉了許多例子說明化學(xué)與生產(chǎn)、生活的密切聯(lián)系，同時安排一定數(shù)量的課堂演示實驗和學(xué)生實驗；該書所涉及的知識面廣，不僅講述了一些與現(xiàn)代科技、現(xiàn)代國防和現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的化學(xué)知識，而且在各章（除第15、16章外）后面還附有閱讀材料，介紹部分在化學(xué)科學(xué)上有卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家及其他與化學(xué)有關(guān)的科普知識；該教材還增設(shè)了環(huán)保和能源兩章內(nèi)容，這對于增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識和開發(fā)利用新能源、重視節(jié)能具有重要意義?！　”窘滩臑榉奖銓W(xué)生有目的的自學(xué)以及使學(xué)生能復(fù)習(xí)、鞏固本章知識，各章都有學(xué)習(xí)目標(biāo)、本章小結(jié)和形式多樣的習(xí)題；本書中注有“*”號部分為選學(xué)內(nèi)容，各校可根據(jù)需要選擇講授；小字部分則可供學(xué)生自學(xué)。　　本教材所使用的符號和單位，一律采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 3102—93所指定的符號和單位。　　本書適用于中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)工藝類專業(yè)，也可作為其他中等專業(yè)學(xué)校、技工學(xué)校等有關(guān)專業(yè)的教材或參考書?！　”緯珊鲜』ぢ殬I(yè)技術(shù)學(xué)院曠英姿主編。各章執(zhí)筆者為：江西省化工學(xué)校楊國榮（第4～9章）、上海信息技術(shù)學(xué)校沐光榮（第12～15章）、主編（第1～3、10、11、16章及學(xué)生實驗、附錄等）。全書由曠英姿統(tǒng)稿?！　”緯杉只W(xué)校胡學(xué)貴擔(dān)任主審；全國石化行業(yè)中專教學(xué)指導(dǎo)委員會基礎(chǔ)化學(xué)課程組組長潘茂椿同志自始至終參與了該書的策劃和指導(dǎo)工作；在編寫過程中，湖南省化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院老師、領(lǐng)導(dǎo)提出了許多寶貴的意見和建議，并給予了大力的支持；我們在編寫時也曾參考了相關(guān)的教材和專著，在此～并深表謝忱。參考文獻(xiàn)列于書末尾。　　由于編者水平有限，加上編寫時間倉促，書中難免有錯誤和不足之處，敬請讀者和同行們批評指正，以便修改。

內(nèi)容概要

　　《中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材：化學(xué)基礎(chǔ)》以初中化學(xué)和物理知識為基礎(chǔ)，打破原有的學(xué)科體系，將無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)知識有機(jī)地融合在一起?！吨械嚷殬I(yè)教育國家規(guī)劃教材：化學(xué)基礎(chǔ)》在內(nèi)容的取舍方面充分考慮了中職教育化學(xué)工藝類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)所必需的化學(xué)基本知識、基本理論、基本運算和基本技能的講述，同時降低了理論部分的難度，突出了能力和素質(zhì)的培養(yǎng)；《中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材：化學(xué)基礎(chǔ)》注重理論與實踐的緊密結(jié)合，所涉及的知識面較廣。《中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材：化學(xué)基礎(chǔ)》既可用作于中等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)工藝類專業(yè)的教材，也可供相關(guān)的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論0.1 化學(xué)的研究對象0.2 基礎(chǔ)化學(xué)的分支0.3 中國化學(xué)的發(fā)展0.4 化學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)及日常生活中的作用0.5 化學(xué)基礎(chǔ)課程的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法第一篇 化學(xué)原理和概念1. 化學(xué)基本量及其計算1.1 物質(zhì)的量1.1.1 物質(zhì)的量及其單位1.1.2 摩爾質(zhì)量1.1.3 有關(guān)物質(zhì)的量的計算1.2 氣體的摩爾體積1.2.1 氣體的摩爾體積1.2.2 有關(guān)氣體摩爾體積的計算1.3 溶液濃度的表示方法及計算1.3.1 物質(zhì)的量濃度1.3.2 有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算1.4 根據(jù)化學(xué)方程式的計算1.4.1 化學(xué)方程式1.4.2 根據(jù)化學(xué)方程式的計算本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】創(chuàng)立分子學(xué)說的阿伏伽德羅2. 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律2.1 原子的構(gòu)成同位素2.1.1 原子的構(gòu)成2.1.2 同位素2.2 原子核外電子的排布2.2.1 原子核外電子運動的特征2.2.2 原子核外電子的排布2.3 元素周期律2.3.1 原子核外電子排布的周期性變化2.3.2 原子半徑的周期性變化2.3.3 元素主要化合價的周期性變化2.4 元素周期表2.4.1 元素周期表的結(jié)構(gòu)2.4.2 周期表中主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律2.4.3 元素周期表的應(yīng)用本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】化學(xué)家門捷列夫3. 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)3.1 化學(xué)鍵3.1.1 離子鍵3.1.2 共價鍵3.2 分子的極性3.3 分子間力和氫鍵3.3.1 分子間力3.3.2 氫鍵3.4 晶體的基本類型3.4.1 晶體的特征3.4.2 晶體的基本類型本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】單獨兩次獲得諾貝爾獎的化學(xué)家鮑林4. 氣體、液體和溶液4.1 理想氣體4.1.1 理想氣體狀態(tài)方程式4.1.2 混合氣體定律4.2 液體和溶液4.2.1 飽和蒸氣壓4.2.2 沸點4.2.3 溶解度4.2.4 拉烏爾（Raoult）定律以及溶液的沸點和凝固點4.2.5 亨利（Henry）定律4.3 相、相變化和相圖4.3.1 相和相平衡4.3.2 相圖4.4 表面現(xiàn)象4.4.1 比表面4.4.2 表面功和表面張力4.4.3 吸附現(xiàn)象本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】乳狀液5. 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡5.1 化學(xué)反應(yīng)速率5.1.1 反應(yīng)速率的表示方法5.1.2 影響反應(yīng)速率的因素5.2 化學(xué)平衡5.2.1 可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡5.2.2 平衡常數(shù)5.3 化學(xué)平衡的移動5.3.1 化學(xué)平衡移動原理5.3.2 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】影響多相化學(xué)反應(yīng)的因素6. 電解質(zhì)溶液和離子平衡6.1 電解質(zhì)的電離6.1.1 強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)6.1.2 弱電解質(zhì)的電離平衡6.1.3 電離度6.2 衡量電解質(zhì)導(dǎo)電性能的參數(shù)6.2.1 電導(dǎo)及電導(dǎo)率6.2.2 摩爾電導(dǎo)率6.3 離子反應(yīng)和離子方程式6.3.1 離子反應(yīng)和離子方程式6.3.2 離子反應(yīng)發(fā)生的條件6.4 水的電離和溶液的pH值6.4.1 水的離子積常數(shù)6.4.2 溶液的酸堿性和pH值6.4.3 酸堿指示劑6.5 鹽類的水解6.5.1 鹽類的水解6.5.2 影響鹽類水解的因素和鹽類水解的應(yīng)用6.6 沉淀與溶解平衡6.6.1 溶度積6.6.2 溶度積規(guī)則及應(yīng)用本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】人體血液的緩沖作用7. 化學(xué)熱力學(xué)初步7.1 基本概念和術(shù)語7.1.1 系統(tǒng)和環(huán)境7.1.2 系統(tǒng)的性質(zhì)7.1.3 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)7.1.4 過程和途徑7.1.5 熱力學(xué)能7.1.6 熱和功7.2 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用7.2.1 熱力學(xué)第一定律7.2.2 焓7.2.3 熱容7.2.4 熱力學(xué)第一定律對理想氣體的應(yīng)用7.3 熱化學(xué)7.3.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)7.3.2 熱化學(xué)方程式7.3.3 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓7.4　熱力學(xué)第二定律7.4.1 熱力學(xué)第二定律的表達(dá)7.4.2 熵的初步概念7.4.3 吉布斯（Gibbs）函數(shù)7.4.4 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)［變］（ΔrGm）與平衡常數(shù)的關(guān)系本章小結(jié)思考與練習(xí)【閱讀材料】對偽科學(xué)“熱死論”的批判8. 氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)基礎(chǔ)8.1 氧化還原反應(yīng)8.1.1 氧化還原反應(yīng)8.1.2 氧化劑和還原劑8.2 原電池8.2.1 原電池的工作原理8.2.2 有關(guān)原電池的幾個基本概念8.3 電極電勢8.3.1 電極電勢的測定8.3.2 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的應(yīng)用8.3.3 影響電極電勢的因素8.4 電解8.4.1 電解的原理8.4.2 電解的應(yīng)用9. 配位化合物9.1 配位化合物的基本概念9.1.1 配合物的定義9.1.2 配合物的組成9.1.3 配合物的命名9.2 配合物的穩(wěn)定性9.2.1 配離子在水溶液中的離解平衡9.2.2 配位平衡的移動9.3 配合物的應(yīng)用第二篇　元素知識10. 常見非金屬元素及其化合物11. 常見金屬元素及其化合物第三篇　有機(jī)化合物12. 烴13. 烴的衍生物14. 其他常見有機(jī)物第四篇　環(huán)境和能源15. 化學(xué)與環(huán)境16 能源學(xué)生實驗附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　  4．氣體、液體和溶液　  學(xué)習(xí)目標(biāo)　  理解理想氣體概念和理想氣體狀態(tài)方程、混合氣體定律，并能進(jìn)行有關(guān)計算；了解液體的沸點、飽和蒸氣壓的概念；理解溶解度概念并能進(jìn)行有關(guān)計算；理解拉烏爾定律和亨利定律；了解相變化類型及相平衡；了解比表面、表面能和表面張力的概念；了解吸附的有關(guān)概念。　  人們?nèi)粘＝佑|的物質(zhì)并不是單個的原子或分子，而是它們的聚集狀態(tài)。在自然界中物質(zhì)的聚集狀態(tài)有三種：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)?！? 氣態(tài)的基本特征是分子間的平均距離比分子的直徑要大得多，所以分子間的相互作用力較小，因而氣體分子熱運動能克服分子間的作用力而充滿任何形狀的容器，并表現(xiàn)出較大的可壓縮性。　  固體的基本特征是組成固體的分子（或原子、離子）間距離很小，分子之間的吸引力很大，因此固體有一定的形狀和體積，且很難被壓縮?！? 液體的性質(zhì)介于固體和氣體的性質(zhì)之間。其分子間的距離比氣體分子問的距離小，而比固體分子間的距離大；相反，液體分子問的吸引力比氣體分子間的吸引力大，而比固體分子間的吸引力小。因此，液體有一定的體積，而無一定的形狀，較難被壓縮?！? 等離子體　  物質(zhì)除了以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種聚集狀態(tài)存在以外，還有第四種聚集狀態(tài)，即等離子體。在一定的條件下，如加熱、放電和輻射等，氣體經(jīng)電離產(chǎn)生由大量的帶電粒子（離子、電子）和中性粒子（原子、分子）所組成的體系，因其中正電荷總數(shù)等于負(fù)電荷總數(shù)，所以稱為等離子體。　  在我們?nèi)粘Ｉ钪芯陀龅竭^等離子體。如閃電是由空氣放電而形成的等離子體在發(fā)光，霓虹燈里面是氖或氬的等離子體在發(fā)光。太陽是一個灼熱的等離子體，地球大氣上層受太陽的輻射作用，也是由等離子體組成，該上層大氣稱為電離層，遠(yuǎn)距離無線電通訊就要依靠這個電離層?！? 等離子體的有些規(guī)律與氣體類似，如密度很小，當(dāng)溫度很高時，它與理想氣體相似。但等離子體又不同于氣態(tài)物質(zhì)，表現(xiàn)在它可以導(dǎo)電，且在磁場的作用下，等離子體的粒子可以　  作有規(guī)律的運動，它們的運動可以被磁場控制。等離子體還具有很活潑的性質(zhì)，易于參加各種化學(xué)反應(yīng)等等。并不是任何電離氣體都是等離子體，只有當(dāng)電離程度大到使帶電粒子密度達(dá)到所產(chǎn)生的空間電荷足以限制自身運動時，系統(tǒng)才轉(zhuǎn)變成等離子體。由于等離子體的這些特性，使我們有可能為等離子體尋找新的用途。例如，采用等離子體技術(shù)將為人們提供大量的新材料和新的測試手段?！? 在一定的溫度和壓力下，氣、液、固三種狀態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化。例如，水在101.325kPa，273.15K時結(jié)冰，是固態(tài)；373.15K時沸騰汽化，是氣態(tài)；273.15K～373．15K之間是液態(tài)?！? 相比之下，物質(zhì)的三種聚集狀態(tài)中，氣體的性質(zhì)最為簡單。尤其隨著壓力的減小，一定量氣體的體積增大，分子問的平均距離也隨之加大，而分子間力則趨于減小。在壓力很低時，分子問作用力往往可以小到忽略不計的程度。因此，與液體、固體相比，氣體是最簡單的一種聚集狀態(tài)，故其宏觀性質(zhì)所表現(xiàn)出來的規(guī)律也簡單得多。此外，由于氣體具有良好的流動性和混合性，人們對氣體的研究也最早，實驗和理論所得到的成果也比較完整。在化工　  生產(chǎn)中往往要處理各種氣體。因此了解它們的性質(zhì)，掌握它們的規(guī)律是十分重要的?！? ……

編輯推薦

　　其它版本請見：《中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材：化學(xué)基礎(chǔ)（第2版）》

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