材料化学原理

第一章 原子结构基础 1

1-1 氢原子的结构 1

一、玻尔理论与波粒二象性 1

二、氢原子结构的现代理论 2

1-2 多电子原子的结构 7

一、原子轨道近似能级图 7

二、原子核外电子的分布 8

1-3 元素周期表与元素性质的周期性 12

一、原子结构与元素周期表 12

二、元素性质的周期性与原子结构的关系 13

习题 16

第二章 化学键与晶体结构 17

2-1 化学键理论 17

一、离子键理论 17

二、共价键与杂化轨道理论 18

三、金属键 21

四、范德华力 22

五、氢键 22

2-2 晶体中的化学键与物性 23

一、离子晶体及其特性 23

二、原子晶体及其特性 27

三、金属晶体及其特性 28

四、分子晶体及其特性 28

五、混合键型晶体及其特性 29

2-3 若干单质与化合物的晶体结构 29

一、单质的晶体结构 29

二、二元化合物的晶体结构 31

三、三元化合物的晶体结构 37

四、四元化合物的晶体结构 40

习题 41

第三章 化学热力学与化学动力学 42

3-1 热力学第一定律 42

一、几个基本概念 42

二、热力学第一定律 44

三、热化学 47

3-2 热力学第二定律 52

一、反应的自发性 52

二、热力学第二定律 52

三、熵 53

四、自由能 54

五、偏摩尔量与化学势 56

3-3 化学动力学基础 58

一、化学反应速率的表示法 58

二、化学反应速率与浓度的关系 59

三、温度对反应速率的影响 62

3-4 化学平衡 64

一、化学平衡的特征与平衡常数 64

二、平衡常数与反应的吉布斯自由能变的关系 67

三、化学平衡的移动——影响化学平衡的几种因素 69

四、电离平衡 71

习题 74

第四章 氧化还原与电化学 76

4-1 原电池与电极电势 76

一、原电池 76

二、电极电势 77

4-2 电极电势的应用 80

一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱 81

二、判断氧化还原反应的方向 81

三、判断氧化还原反应进行的程度 82

4-3 电解及其应用 82

一、电解的基本原理 82

二、电解的应用 85

4-4 化学镀 87

一、概述 87

二、化学镀铜 87

三、化学镀镍 87

四、非金属表面的镀前处理 88

4-5 金属的腐蚀与防腐 88

一、化学腐蚀与电化学腐蚀 88

二、防腐方法 89

习题 90

第五章 无机化合物概论 91

5-1 s区元素 91

一、s区元素的通性 91

二、s区元素化合物 91

5-2 p区元素 94

一、p区元素概述 94

二、p区非金属元素 94

三、p区金属元素 117

四、元素的分类 120

5-3 d区元素 121

一、过渡元素通性 122

二、钪族元素 123

三、钛族元素 123

四、钒族元素 124

五、铬族元素 125

六、锰族元素 127

七、铁系元素和铂系元素 129

5-4 ds区元素 132

一、ds区元素概述 132

二、铜族元素的化合物 133

三、锌族元素的化合物 134

5-5 ∫区元素 135

一、镧系元素的通性 135

二、稀土元素的性质和用途 137

三、稀土元素的重要化合物 138

5-6 配位化合物 138

一、配位化合物的基本概念 138

二、配位化合物的结构 139

三、配位化合物的稳定性 140

习题 141

第六章 有机化学概要 143

6-1 有机化合物的特点与分类 143

一、有机化合物及其特点 143

二、有机化合物的分类 144

6-2 有机化合物的结构 145

一、有机物分子中的化学键 145

二、有机物分子中的电子效应 148

三、有机化合物的同分异构 149

6-3 有机化合物各论 151

一、烷烃 151

二、烯烃和炔烃 152

三、芳香烃 155

四、卤代烃 158

五、醇、酚和醚 159

六、醛和酮 163

七、羧酸及其衍生物 165

习题 167

第七章 高分子材料化学概论 169

7-1 基本概念 169

一、高分子化合物及其特点 169

二、高分子化合物的命名 170

三、高分子化合物的分类 171

7-2 高分子化合物的合成 172

一、加聚反应 172

二、缩聚反应 176

7-3 高分子化合物结构与性能的关系 179

一、二种典型结构的性能特点 179

二、高聚物的聚集态与热转变 179

三、高聚物的结晶对性能的影响 181

四、高聚物的电性能 182

五、高聚物的溶解性 185

7-4 若干工程高分子材料 186

7-5 功能高分子材料 192

一、感光性高分子 193

二、导电性高分子 195

三、离子交换树脂 201

习题 203

第八章 相平衡与相图 205

8-1 相律 205

一、基本概念 205

二、相律的推导 206

8-2 单元系相图 207

一、水的相图 207

二、Si（）2系的相图 208

8-3 二元系相图 210

一、相图的绘制 210

二、二元低共熔体系相图 211

三、生成化合物的二元系相图 213

四、形成固熔体的二元系相图 215

五、液相部分互溶的二元系相图 218

六、固态转变体系的相图 219

七、复杂相图 221

8-4 三元系相图 223

一、等边三角形坐标法 223

二、等温截面与投影图 225

三、三元凝聚体系相图 225

习题 232

第九章 表面化学 234

9-1 液体的表面 234

一、表面能与表面张力 234

二、弯曲表面下的附加压力与毛细管现象 237

三、弯曲液面上的饱和蒸气压 240

9-2 固体的表面 241

一、固体的表面能 241

二、清洁表面的原子排列 243

三、固体的内表面和外表面 244

9-3 表面吸附 245

一、固体表面对气体的吸附 245

二、吸附等温方程 249

9-4 润湿现象 252

一、润湿现象 252

二、接触角 254

9-5 粉体 255

一、粉体的特征 255

二、超细粉体和纳米材料 257

9-6 催化作用 258

一、表面吸附与催化反应 259

二、催化反应的过程与特征 260

三、催化剂的作用机理 261

习题 265

第十章 胶体化学 267

10-1 基本概念 267

一、什么是胶体 267

二、胶体体系的分类 268

三、溶胶与凝胶 268

10-2 胶体的特性 268

一、胶体的光学性质 269

二、溶胶的电学性质 270

10-3 溶胶的稳定性 274

一、聚沉 274

二、D．L．V．O理论 274

三、电解质对溶胶稳定性的影响 276

四、高分子化合物对胶体体系的作用 278

五、凝胶 281

10-4 胶体的制备 282

一、粉碎分散法 283

二、聚集法 283

10-5 流变学基础 284

一、粘度 285

二、流型与触变特性 286

习题 288

附录 289

附录一 某些物质的标准生成热、标准生成自由能、标准熵及热容 289

附录二 某些有机化合物的标准燃烧热 292

附录三 某些常见难溶性强电解质的溶度积 293

附录四 某些常见配离子的稳定常数 293

附录五 标准电极电势 294

主要参考文献 296

元素周期表 297