结构和物性：化学原理的应用

2009年高等教育出版社出版的图书

《结构和物性：化学原理的应用》是2009年5月1日高等教育出版社出版的图书，作者是周公度。

基本内容

《结构和物性:化学原理的应用(第3版)》是在第二版“面向21世纪课程教材”基础上修订而成的，同时列入教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材。修订后的教材，保持了原有的风格和特色，并着力将《结构和物性:化学原理的应用(第3版)》提供给不同类型的高校用作基础化学和材料化学等相关课程的教学用书。全书包括绪言、原子结构和元素周期性质、共价键和分子结构、氢和氧的化学、碳和氮的化学、能源化学、环境化学、界面化学、晶体的结构和性质、金属材料、无机非金属材料、磁性材料、光学材料、电学材料、合成高分子材料十四章。《结构和物性:化学原理的应用(第3版)》可作为高等学校物理、材料、电子等类专业化学基础课教材，也可供有关专业的教师及广大科技人员参考。

《结构和物性:化学原理的应用(第2版)(修订版)》：面向21世纪课程教材。

绪言

第一章原子结构和元素周期性质

1.1 原子和分子

1.1.1 原子和元素

1.1.2 分子和化合物

1.2 微观粒子运动的描述方法和量子效应

1.3 氢原子的结构

1.3.1 单电子原子的Schrodinger方程及其解

1.3.2 量子数的物理意义

1.3.3 波函数和电子云的图形

1.4 多电子原子结构

1.4.1 屏蔽效应和穿透效应

1.4.2 基态原子的电子排布

1.5 元素周期表

1.6 元素性质的周期性

1.6.1 原子的电离能

1.6.2 原子的电子亲合能

1.6.3 原子的电负性

1.6.4 相对论效应对元素周期性质的影响

1.7 化合物的周期性质

1.7.1 化合物中元素的氧化态

1.7.2 从周期表看化合物的性质

1.7.3 过渡金属元素化学性质的变化规律

1.8 原子光谱和电子能谱的应用

1.8.1 原子光谱

1.8.2 电子能谱

习题

参考文献

第二章化学键和分子结构

2.1 物质的性质和化学键类型

2.2 H2+的结构和共价键的本质

2.2.1 H2+的Schrodinger方程及其解

2.2.2 共价键的本质

2.3 分子轨道理论和共价键类型

2.3.1 共价键的点电子表示

2.3.2 分子轨道理论

2.3.3 分子轨道的分布特点和分类，

2.4 双原子分子的结构和性质

2.4.1 同核双原子分子

2.4.2 异核双原子分子

2.5 多原子分子的结构和表示法

2.5.1 分子的构型和构象

2.5.2 分子的点电子结构式

2.5.3 价电子对互斥理论

2.5.4 杂化轨道理论

2.5.5 原子的共价半径

2.6 共轭分子中的离域x键

2.6.1 共轭分子及其形成条件

2.6.2 共轭效应及其对物质性质的影响

2.7 金属键

2.8 配位键

2.8.1 配位键的成键形式

2.8.2 配位化合物的特征

2.9 离子键

2.9.1 离子键和点阵能

2.9.2 离子半径

2.10 氢键

2.10.1 氢键的成键类型

2.10.2 非常规氢键

2.10.3 氢键的形成和物质的性能

2.11 分子间作用力

2.11.1 概述

2.11.2 范德华力

2.11.3 分子识别、超分子和有序高级结构

2.12 分子的大小和形状

2.12.1 范德华半径

2.12.2 分子大小的估算

习题

参考文献

第三章氢和氧的化学

3.1 氢

3.1.1 氢的分布和同位素

3.1.2 氢的成键类型

3.1.3 氢气的性质和制备

3.2 氧

3.2.1 氧的分布和性质

3.2.2 氧的成键特征和氧化物

3.3 水的结构和性质

3.3.1 水分子和冰的结构

3.3.2 水的性质

3.3.3 液态水的结构模型

3.4 溶液

3.4.1 溶液浓度表示法

3.4.2 溶解度

3.4.3 溶度积常数

3.5 酸和碱

3.5.1 酸和碱的定义与常用的酸和碱

3.5.2 水溶液中酸碱强弱的表示

3.5.3 酸碱强度的估计

3.5.4 缓冲溶液

3.6 氧化还原反应

3.6.1 氧化反应和还原反应

3.6.2 电极电势及其应用

3.6.3 氧化还原平衡

习题

参考文献

第四章碳和氮的化学

4.1 碳

4.1.1 碳的三种同素异形体

4.1.2 三族有机物的结构特征

4.1.3 碳的同位素

4.2 氮

4.2.1 氮的分布和性质

4.2.2 氨和铵盐

4.2.3 氮的氧化物和含氧酸

4.2.4 1992年明星分子：NO

4.3 官能团和有机物分类

4.4 分子的对称性

4.4.1 对称操作和对称元素

4.4.2 分子的点群

4.5 手性分子

4.5.1 手性和旋光性

4.5.2 药物分子的构型

4.6 生物有机化学简介

4.6.1 碳水化合物

4.6.2 油脂

4.6.3 氨基酸和蛋白质

4.6.4 核酸

4.6.5 酶

习题

参考文献

第五章能源化学

5.1 能源和能源的利用

5.1.1 能源和能源化学

5.1.2 能源的利用和热力学函数

5.2 键能、反应热和反应性质

5.2.1 共价键键能

5.2.2 反应热和反应性质

5.3 氢能源

5.3.1 储氢材料

5.3.2 激光分离同位素H和D

5.4 石油和天然气

5.4.1 石油的炼制

5.4.2 石油化工

5.4.3 催化反应和催化剂

5.5 煤炭

5.5.1 煤的组成和结构

5.5.2 煤的综合利用

5.6 电池

5.6.1 常用的干电池和蓄电池

5.6.2 燃料电池

5.6.3 金属腐蚀的微电池机理

习题

参考文献

第六章环境化学

6.1 环境问题

6.2 水的环境化学

……

第七章界面化学

第八章晶体与非晶体材料

第九章金属材料和磁性材料

第十章光学材料

第十一章电学材料

第十二章合成高分子材料

“结构和物性”课开设十年来，正值我国高等教育的课程设置进行重大改革，要求大学本科生开拓广阔的知识面，提高科学文化素养，成为具有较高素质的人才。为了适应这一改革的需要，一批供文科学生选修化学用的教材已相继问世。本书是为非化学专业的理工科学生编写的化学教材，以使学生能够掌握化学基础知识，了解物质材料的性质及其变化规律。

本书第一版于1993年出版以来，受到了国内大学生和教师的欢迎，许多大学的物理专业和一些其他理工专业采用本书作教材，先后已印刷了3次。在1995年国家教育委员会举办的第三届普通高校全国优秀教材评选中，本书第一版获得“国家教委一等奖”。由于第一版是针对物理专业学生编写的，偏重结构化学基础，内容较深，不能适应广大理工科学生选修化学课程的要求。另一方面，近十年来世界科学技术的迅猛发展以及知识经济的出现都是各行业和各学科共同协作、互相推进的结果，我们应介绍化学在其中所起的重大作用。新世纪的来临，人类发展的光辉前景和面临的挑战，也涉及许多化学问题，当代的大学生，特别是理工科大学生应学习化学，使其知识结构比较全面，以适应时代的要求。根据这些情况，作者应高等教育出版社之约，将原有教材全面地加以增补和修订并作为“面向21世纪课程教材”出版。

本书第二版共十二章，内容分为三部分。前四章属于基础化学内容，包括原子结构、化学键和以氢、氧、碳、氮四个元素的化学为主线的无机化学和有机化学的基础知识。第二部分包括能源化学、环境化学和界面化学三章，它们是当前科学技术发展中涉及化学的热点问题，要求了解化学在其中所起的作用。最后五章是和材料科学密切相关的材料化学的内容，包括晶体和非晶体材料、金属材料、磁性材料、光学材料、电学材料以及合成高分子材料等。

在此次修订和编写过程中，作者根据长期从事化学教学的经验以及当前世界科学的最新发展情况，精选内容，力求简明扼要、通俗易懂地提供更多的有用知识，并注意在内容上选用较新的信息和观点。所引用的参考文献大部分是90年代发表的文章和出版的书籍，以为广大读者进二步深入了解各章所涉及的内容提供查找线索。、由于理工科专业很多，不同专业对化学应有不同的要求，作者将内容分三部分编写，其目的就是便于教师根据实际情况和需要选讲部分内容。

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