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第一章气体与等离子体
本章主要介绍了理想气体状态方程式:pV = nRT与分压定律p总 = p1 + p2 + p3 +……;而实际气体的状态方程,是由荷兰科学家范德华(Van der Waals )针对引起实际气体与理想气体发生偏差的两个主要原因,对理想气体状态方程进行而得到的。也简要介绍了物质的第四态等离子体的定义、典型特征以及产生等离子体的产生方法。
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●1.1气体
本节主要介绍了理想气体状态方程式:pV = nRT与分压定律p总 = p1 + p2 + p3 +……;而实际气体的状态方程,是由荷兰科学家范德华(Van der Waals )针对引起实际气体与理想气体发生偏差的两个主要原因,对理想气体状态方程进行而得到的。
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●1.2等离子气体
本节主要介绍了等离子体的定义、典型特征以及产生等离子体的产生方法。
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第二章化学反应的热效应、方向及限度
本章主要讨论化学反应过程中的能量关系以及化学反应的方向和限度问题。通过学习,要求理解系统、环境、系统的状态与状态函数、热、功、热力学能、焓、熵、吉布斯自由能等基本概念,掌握利用物质的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算反应热的方法,掌握化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的计算以及利用反应的标准摩尔焓变和标准摩尔熵变估算反应自发进行的温度范围的方法,掌握利用反应的标准摩尔吉布斯自由能变计算反应的标准平衡常数的方法以及如何在非标准态条件下进行化学反应方向的判断。
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●2.1热力学基本概念
本节主要讨论热力学中的一些基本概念。通过学习,要求理解系统、环境、系统的状态与状态函数、热、功、热力学能等基本概念。
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●2.2反应热
本节主要讨论化学反应过程中的能量关系。通过学习,要求理解焓的基本概念,掌握利用物质的标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓计算反应热的方法。
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●2.3化学反应的方向
本节主要讨论化学反应的方向问题。通过学习,要求理解熵、吉布斯自由能等基本概念,掌握化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变的计算以及利用反应的标准摩尔焓变和标准摩尔熵变估算反应自发进行的温度范围的方法。
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●2.4化学反应的限度--化学平衡
本节主要讨论化学反应的限度问题。通过学习,要求掌握利用反应的标准摩尔吉布斯自由能变计算反应的标准平衡常数的方法以及如何在非标准态条件下进行化学反应方向的判断。
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第三章化学反应速率
本章主要介绍了传统定义的反应速率和反应进度定义的反应速率的表示方法;化学反应速率的影响因素:化学反应速率首先取决于反应物的本性; 此外,还与反应条件,如浓度、 温度和催化剂等因素有关。
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●3.1化学反应速率及其表示方法
化学反应速率有两种表示方法,即!)传统定义的反应速率:对于均匀体系的恒容反应,用单位时间内某反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,习惯上取正值;2)反应进度定义的反应速率:用单位体积内反应进度随时间的变化率来表示。
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●3.2影响化学反应速率的因素
化学反应速率首先取决于反应物的本性; 此外,还与反应条件,如浓度、 温度和催化剂等因素有关。通常情况下,浓度越大、温度越高、加催化剂都可以使反应速率加快。
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第四章溶液与离子平衡
自然界中的一切生命现象都和溶液密切相关,许多化学反应是在溶液中进行,许多物质的性质也是在溶液中呈现的。溶液的一些性质决定于溶质,而溶液的另一些性质则与溶质的种类无关。对多种类型的溶液进行讨论,了解其各自的特性,具有重要的实际意义。
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●4.1分散系统和溶液
本节介绍分散系统的定义、分类和溶液浓度的表示方法。
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●4.2稀溶液的依数性
在溶液理论发展过程中,人们最先研究认识的是非电解质稀溶液的规律。各类难挥发非电解质稀溶液具有一些共同的性质,这类性质称为稀溶液的依数性。
本节讨论难挥发非电解质稀溶液遵循的基本规律。 -
●4.3单相离子平衡
弱电解质的解离是不完全的,而且解离过程可逆,最后弱电解质的分子和离子之间建立起动态平衡。因为平衡的两方都处于均匀的液相中,所以称为单相离子平衡。
本节利用化学平衡原理讨论弱电解质的解离平衡,学习一元、二元弱电解质与缓冲溶液pH值的计算方法。 -
●4.4多相离子平衡
难溶电解质的沉淀-溶解平衡是一种存在于固体和它的溶液中相应离子间的平衡,也叫作多相离子平衡。多相离子平衡也是一种化学平衡。
本节利用化学平衡原理讨论难溶电解质的沉淀-溶解平衡,学习利用溶度积规则判断能否生成沉淀。 -
●4.5表面活性剂
表面活性剂是许多工业部门不可缺少的化学试剂,广泛应用于洗涤剂、化妆品、纺织品、医药制品、润滑油、农用药物等化学制品中。
本节简要介绍表面活性剂的定义、分类、作用和降解方法。
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第五章氧化还原反应和电化学
氧化还原反应与国民经济、国防建设、科学研究以及人们的日常生活紧密相关,应用广泛。电化学是研究化学能和电能之间转变规律的科学,已经成为一个独立的学科分支。本章的主要内容包括:氧化数的概念、离子电子法配平氧化还原反应方程式;原电池的组成及表示方法、电极电势的概念、影响电极电势的因素、Nernst方程、参比电极;电极电势的主要应用;分解电压、超电势和电极极化。
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●5.1氧化还原反应
本节主要介绍氧化数的概念、离子-电子法配平氧化还原反应方程式。
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●5.2原电池和电极电势
通过氧化还原反应可以将化学能转化成电能,原电池是将化学能转化成电能的装置。本节主要介绍原电池的组成及表示方法、电极电势的概念及影响因素、参比电极、Nernst方程、浓度对电极电势的影响、沉淀和弱电解质的生成对电极电势的影响。
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●5.3电极电势的应用
电极电势是电化学中很重要的数据,本节介绍电极电势的主要应用,包括判断原电池的正负极、计算原电池的电动势、比较氧化剂和还原剂的相对强弱、判断氧化还原反应进行的方向、判断氧化还原反应进行的程度以及元素电势图的应用。
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●5.4电解
通过电解可以使一个非自发的氧化还原反应得以进行,实现电能带化学能的转变。本节主要介绍和电解相关的分解电压、电极极化、超电势以及电极上放电反应的一般规律。
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第六章结构化学基础
物质结构是研究物质的微观结构及性能关系的学科,研究物质结构可以理解化学反应的本质、为发现、提取和合成符合人类需要的物质提供理论依据。本章主要讨论核外电子的运动状态及其分布的一般规律、原子结构与元素性质的关系、化学键理论、分子间作用力、晶体结构的基本知识。
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●6.1物质结构理论的发展
本节主要介绍的早期原子结构模型以及玻尔氢原子理论的要点。
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●6.2原子的量子力学模型
本节介绍原子的量子力学模型,主要介绍微观粒子的运动特征、四个量子数及其意义、原子轨道的角度分布图、电子云的角度和径向分布图。
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●6.3多电子原子结构和元素周期表
本节主要介绍多电子原子轨道能级、核外电子的排布规则、原子的电子层结构和元素周期表的关系、元素一些性质(原子半径、电离能、电子亲和能和电负性)的周期性变化。
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●6.4化学键和分子间作用力
化学键是原子或官能团相互作用的媒介,分子间作用力是一种既普遍又重要的相互作用。本节包括两部分内容,第一部分内容是化学键理论,包括现代价键理论、杂化轨道理论、分子轨道理论。第二部分内容是分子间作用力和氢键,包括分子的极性,分子间作用力的分类、氢键的特点及应用。
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●6.5晶体结构
自然界的绝大多数固体物质是晶体,本节主要介绍晶体的特征、不同类型晶体的特点以及晶体的缺陷。
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第七章过渡金属元素
本章主要介绍了过渡元素的结构特征、理化性质的通性。重点介绍了铬和锰及其重要化合物的性质与不同化合物之间相互转化关系。
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●7.1过渡元素的通性
1.过渡元素是指长周期表中d区和ds区元素,在周期表中包括ⅢB~ⅡB族。
2.过渡元素物理性质和化学性质的通性:
(l)显示典型的金属性质,大多熔点、沸点高,硬度大,强度高,密度大;
(2)过渡金属的水合离子、合氧酸根离子和配离子通常是有颜色的;
(3)同一过渡系金属的活泼性从左至右逐渐减弱(ⅡB 除外);
(4)形成多种氧化数,同周期从左至右,随着核电荷数的增加,最高氧化数是逐渐升高,经过ⅦB,ⅧB族后,又逐渐降低;
(5)易形成配合物。 -
●7.2ⅣB~VIB族金属元素及其化合物
铬及其重要化合物的性质。重点为Cr(Ⅲ)的还原性、重铬酸根的氧化性、重铬酸根 与铬酸根的相互转化关系等。
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●7.3ⅦB,ⅧB族金属元素及其化合物
锰及其重要化合物的性质。重点为Mn(Ⅱ)具有较弱的还原性,只有强氧化剂才 能与之反应;MnO4-具有较强的氧化性,在不同的反应介质中还原产物不同;Mn 的不同氧化数化合物之间可以发生化学反应;MnO2具有较强 的氧化性;锰酸根具有歧化性。
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第八章配位化合物
本章主要介绍了配合物的基本概念、配合物的化学式与命名、.配位数大小的影响因素、配位键理论与配离子的空间构型、配位平衡与移动以及几种常见的配合物与应用。
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●8.1配合物的基本概念
1.配合物的基本概念,包括配合物、配位个体、配离子、形成体、配体、配位原子、配位数等。
2.配合物的化学式与命名。
3.配位数的大小与形成体的电荷数、半径;配体的半径以及反应条件有关。 -
●8.2配离子的价键理论
配合物价键理论要点:
1)在配合物中,中心离子(或原子)与配体间的化学键是配位键。中心离子(或原子)的某些能量相近的空轨道在配体作用下进行杂化。形成数目相同的等性杂化轨道,接受配体的配位原子提供的弧对电子,形成配位键。
2)中心离子(或原子)杂化轨道的类型决定配离子的空间构型、磁性和配位键的键型(内轨或外轨配键)。 -
●8.3配离子的解离平衡
配离子的解离是分步进行的,Kd值越大,表示该配离子在水溶液中越不稳定。因此,解离常数也叫不稳定常数,它与生成常数Kf(也叫稳定常数)成倒数关系;配位平衡是暂时的动态平衡,平衡条件改变了,平衡会发生移动。
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●8.4几种类型的配合物
几种常见的不同类型配合物,包括:简单配合物、螯合物、多核配合物、羰合物、原子簇状化合物、同多酸及杂多酸型配合物、大环配合物、夹心配合物等。
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●8.5配合物的应用
配合物种类繁多,应用领域日益广泛,除在冶金、电镀、催化、分析化学等方而大量应用外,近年来正在一些高新技术领域得到应用。
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第九章材料化学基础
本章主要介绍了材料的分类、常用工程材料在周期表中的分布、两种新型金属材料、无机非金属材料的发展与几种典型的无机非金属功能材料。 重点介绍了有机高分子材料的基本概念、合成反应以及非晶态高分子化合 物从固态到液态会出现的三种力学状态:即玻璃态、高弹态和黏流态。并从使用和加工的角度阐述了塑料和橡胶对Tg和Tf的要求。此外,还介绍了复合材料的组成、分类以及几种常用的复合材料的性能与应用;液晶的定义、分类、结构特征、基本效应与应用。
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●9.1引言
材料的分类,分类方式不同可以分成不同类型的材料;
常用工程材料在周期表中的分布,其中,轻金属与光电材料主要位于s区; 重金属与结构材料主要位于d区;贵金属位于ds区;低熔点金属位于ds 区和p区;非金属元素位于p区;半导体元素位于金属与非金属交界的对角斜线上。 -
●9.2新型金属材料
两种新型金属材料:形状记忆合金镍钛脑和储氢合金。
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●9.3功能无机非金属材料
无机非金属材料的发展与几种典型的无机非金属功能材料。
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●9.4有机高分子材料
有机高分子材料的基本概念、合成反应以及非晶态高分子化合 物从固态到液态会出现的三种力学状态:即玻璃态、高弹态和黏流态。从使用和加工的角度阐述了塑料和橡胶对Tg和Tf的要求。
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●9.5复合材料
复合材料的组成、分类以及几种常用的复合材料的性能与应用。
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●9.6液晶材料
液晶的定义、分类、结构特征、基本效应与应用。
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第十章生命化学基础
本章主要介绍了生命化学的一些基础知识。通过学习,可以了解蛋白质的组成、结构及维系其分子空间结构的主要化学键,了解酶的组成及特性,了解核酸的组成、结构及DNA的生理功能,了解糖类、脂类的组成,了解人体内微量元素的生理功能,了解食品安全的基本知识。
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●10.1氨基酸与蛋白质
通过学习,可以了解蛋白质的组成、结构及维系其分子空间结构的主要化学键。
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●10.2酶与生物催化
通过学习,了解酶的组成及特性。
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●10.3核酸
通过学习,了解核酸的组成、结构及DNA的生理功能。
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●10.4糖类
通过学习,了解糖类的组成。
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●10.5脂类
通过学习,了解脂类的组成
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●10.6微量元素与人体健康
通过学习,了解人体内微量元素的生理功能。
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●10.7食品安全
通过学习,了解食品安全的基本知识。