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目录1

第1编化学应用1

一、基本概念、基本理论1

（一）物理变化和化学变化1

1．物理变化和物理性质1

2．化学变化和化学性质1

（二）元素1

1．从1750年到本世纪60年代发1

现的元素的数目1

2．存在于大气层、海洋和地壳中的元素2

3．从化合物中得到金属元素单质的五种方法2

（三）摩尔2

（四）反应热2

1．物质的燃点和着火点2

3．原子、分子及化合物3

2．原子核3

4．分子模型3

5．晶体结构3

（五）物质结构3

1．原子模型3

3．反应热3

2．爆炸3

（六）元素周期表4

（七）氧化-还原反应4

（八）电解质溶液4

（九）胶体5

二、元素及其化合物6

（一）稀有气体6

1．氦6

2．氖6

3．氩6

4．氪6

5．氙6

（三）氢7

（二）氧7

（四）碳8

（五）硅9

（六）锗9

（七）锡10

（八）铅10

（九）氮11

（十）磷11

（十一）硫11

（十二）卤素12

1．氟12

2．氯12

3．溴12

4．碘12

3．钾13

2．钠13

（十三）锂、钠、钾13

1．锂13

（十四）钙和镁14

1．钙14

2．镁14

（十五）铝14

（十六）铜15

（十七）银15

（十九）铂16

（十八）金16

三、工业生产18

（一）合成氨18

1．简史18

2．工业生产18

3．尿素18

3．硝酸的用途19

2．主要设备19

1．工艺流程19

4．生命力论的破产19

（二）硝酸的工业制法19

4．中国是黑火药的故乡20

（三）硫酸的工业制法20

1．原理和流程20

2．主要设备20

3．工业用途20

3．电解食盐水21

4．纯碱21

1．氯气21

　2．氢氧化钠21

（四）氯碱工业21

5．盐酸的工业制法22

（五）硅酸盐工业23

1．水泥23

2．玻璃23

2．钢24

（六）炼铁和炼钢24

1．铁的合金24

3．炼铁25

4．炼钢25

5．上海宝山钢铁总厂26

四、能源27

（一）不可缺少的重要资源27

（二）煤27

（三）石油和天然气28

1．石油28

2．天然气29

（四）电29

1．火力发电29

2．水力发电29

3．核能发电30

1．太阳能31

（五）新能源31

4．电网31

2．地热能32

3．风能32

4．海洋能32

5．生物质能32

6．氢能33

（六）电池33

（七）超导体33

2．环境污染问题34

3．生态环境问题34

五、环境保护34

1．人口增加问题34

（一）人类与环境34

4．只有一个地球35

（二）大气污染及其防治35

1．酸雨35

3．温室效应增强36

2．臭氧层破坏36

（三）水污染及其防治37

1．水资源概况37

2．水污染及防治38

（四）固体废物的污染及其防治39

（五）其他污染及其防治39

1．噪声39

2．生活中的污染39

3．其他环境污染40

（六）环境与发展40

第2编 化学教学指导41

一、基本概念和化学用语41

（一）基本概念和化学用语的教学41

关于化学基本概念的教学41

关于化学用语的教学42

原子团、基和根43

化学式、分子式和实验式43

（二）辨析和归类43

原子、元素和单质43

电子式44

物质的量和摩尔44

同位素和核素44

原子量和质量数44

催化剂的作用45

盐跟酸的反应45

金属活动性顺序的应用46

盐跟盐的反应46

化合价和氧化数47

氧化-还原反应的类型48

氧化-还原反应方程式的配平48

物质溶解的相似相溶规则50

风化和潮解50

胶体的微粒带有电荷的原因50

点燃、加热、高温和煅烧51

无机化合物名称中“过、多、高、亚、次”的用法51

燃烧、缓慢氧化、自燃和爆炸52

蒸馏、分馏、蒸发和干馏52

复盐和络盐52

酸的浓度和酸度53

二、化学基础理论54

（一）化学基础理论的教学54

化学基础理论教学的重要作用54

化学基础理论的教学建议54

（二）辨析和归类56

原子核外电子分层排布的实验根据56

半金属元素和两性元素56

怎样计算配位键的化合价56

分子空间构型和杂化轨道理论57

用价层电子对互斥理论判断分子的空间构型58

物质的熔沸点和晶体的类型59

离子晶体的熔、沸点比较60

氨水中的氢键和配位键61

单质性质和结构的关系61

含氧酸的酸性和分子的结构62

无氧酸的酸性强度62

酸根质子亲合能（EH）63

活化能和化学反应速度63

化学平衡常数和转化率的关系64

温度或浓度跟化学平衡常数的关系64

活化能和反应温度64

化学平衡正向移动时，生成物的百65

分含量不一定增大65

介质对酸的电离度的影响65

分子的极性、键的牢固程度和电解65

质的强弱65

强电解质66

酸碱质子理论66

应的生成物67

利用电离常数来正确判断复分解反67

室温时，氢氧化钙饱和溶液跟同摩67

溶液的［OH-］大？67

尔浓度的氢氧化钾溶液，哪一种67

用溶度积概念解释难溶电解质沉淀68

的生成和溶解68

能否用氢氧化钠溶液分离离子浓度69

均为0.01mo1/L的Mg2+和69

Fe3+？69

常温下，pH值分别是2、6的盐酸溶69

液，各稀释100倍，稀释后溶液的69

pH值求法有什么不同？69

对于强碱弱酸所生成的盐来说，对70

应的酸越弱，则水解后溶液的碱70

性越强，以上说法是否正确？70

含弱酸根离子的盐跟含弱碱阳离子的盐相反应（未发生氧化-还原反应），怎样判断生成物？71

度大？71

和醋酸铵溶液，哪一种盐水解程71

浓度都是0.001mo1/L的次氯酸钠71

原电池的种类72

原电池中盐桥的作用72

四种平衡的相互制约73

酸式盐水溶液酸碱性的判断73

液的现象74

磷酸或磷酸盐溶液中滴入硝酸银溶74

为什么有碳酸钙沉淀生成？74

碳酸氢钠溶液中滴入氯化钙溶液，74

α＝？公式的适用范围应是75

C/K1＞38075

三、元素化学76

（一）元素化学教学76

（二）辨析和归类77

氢气的主要化学性质77

水、重水和硬水78

氢气的制法78

水的化学性质79

氧化物的酸碱性79

氯气的制法79

用浓盐酸制取氯气的原理80

怎样收集较纯净的氯气80

氢氯爆炸的原理80

卤化氢的制备80

卤化氢的稳定性81

氢卤酸的酸性81

卤素含氧酸的酸性82

卤素含氧酸的氧化性和稳定性83

溴、碘溶液的颜色83

卤素在水中的变化83

氯酸钾受热分解83

检验卤化物83

铜在氢硫酸中溶解84

硫的同素异形体84

脱色剂简介84

硫化氢、氢硫酸和可溶性硫化物的还原性强弱85

难溶硫化物在酸中溶解的规律85

二氧化硫、亚硫酸及其盐的氧化-还原规律85

98.3％浓硫酸在硫酸的工业制法中的作用86

铜被浓硫酸氧化86

硫酸的氧化性86

硫酸在化学变化中的作用86

硫酸盐的稳定性87

矾88

氨的碱性88

氨的还原性88

铵盐跟碱金属盐的异同88

二氧化氮的化学性质89

硝酸的氧化性和还原产物89

硝酸盐的热分解规律89

磷的含氧酸90

磷的同素异形体90

硝酸盐的强氧化性及其鉴定方法90

一氧化碳的制法、用途、检验和提纯91

二氧化碳的制法91

碳酸的电离常数92

碳酸盐的溶解性92

碳酸盐的热稳定性92

碳酸钠跟二氧化硅反应的原理93

金属性强弱和金属活动性顺序93

碱金属的几种氧化物94

金属跟氧化物、酸、碱、盐之间的关系94

金属键强弱的判断因素94

Na2O2、KO2是碱性氧化物吗？95

过氧化钠和氧化钠95

碳酸钠和碳酸氢钠95

活泼金属引起的火灾可以用干粉灭火机扑灭吗？96

碳酸氢钠的溶解性96

镁的性质97

从能量角度认识钠在空气中燃烧产物是Na2O2而不是Na2O97

镁在多种气体里的燃烧97

氢氧化铝微溶于纯氨水，难溶于含铵盐的氨水98

氧化铝溶于酸碱的问题98

氢氧化铝的五种制备方法99

冰晶石在电解氧化铝中的作用99

铝热剂的组成99

氯化铝是离子型化合物吗？99

三氯化铁的性质99

氯化亚铁溶液中通入硫化氢的反应现象100

氯化铁溶液跟不同金属的反应100

［Fe（H2O）6］3+的颜色101

Fe（OH）2到Fe（OH）3的颜色变化原因101

FeO、Fe2O3、Fe3O4的生成条件101

防止铁腐蚀的缓蚀剂101

为什么不锈钢具有化学稳定性101

（一）有机化学的教学103

四、有机化学103

（二）辨析和归类104

取代反应和置换反应104

有机反应中的氧化-还原反应105

有机物分子式的计算和结构式的推断106

水煤气、沼气、油田气、天然气和炼厂气108

丙烯跟水加成后的生成物108

乙烯、乙炔被高锰酸钾溶液氧化后的生成物109

乙炔跟溴水反应比乙烯跟溴水反应慢110

用电石制得的乙炔气常带有特殊的臭味111

氮气和乙炔化学活泼性的比较111

炔烃跟水加成后的生成物112

乙炔气体不能接触铜制设备112

甲苯、乙苯等苯的同系物被高锰酸钾溶液氧化后的生成物113

苯的硝化反应中浓硫酸的作用114

裂化和裂解115

含水酒精直接蒸馏得不到无水酒精115

醇脱水时在不同条件下的生成物不相同116

医用酒精可消毒，工业用酒精饮后会中毒116

醇被氧化后的生成物117

苯酚露置空气中逐渐显红色的原因118

苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠118

酚类跟三氯化铁溶液的显色反应119

醇、苯酚、羧酸的酸性120

酯化反应的过程121

果糖能发生银镜反应122

淀粉遇碘显蓝色的原因123

有机物的水解124

蛋白质水溶液中加入轻金属盐发生盐析，加入重金属盐发生变性124

高分子化学中单体和链节的区别125

加聚反应的归类记忆126

树脂和塑料128

工程塑料128

分解塑料129

人造纤维和合成纤维129

（一）化学计算的教学130

五、化学计算130

（二）辨析和归类132

化学计算的公式和分类132

化学计算的方法135

混合物计算135

关系式法140

过量计算141

讨论型计算题143

推断法147

差值法计算149

类型题解151

范围计算153

六、化学实验155

（一）化学实验教学155

氧化汞受热分解157

氢氧爆鸣157

氢的检验157

（二）一些演示实验的改进157

水的电解157

质量守恒定律158

晶体的制备158

氢气、木炭、一氧化碳还原氧化铜158

铜在氯气中燃烧159

氯化氢或氨气溶于水的喷泉实验159

次氯酸光照分解159

铜片跟浓硫酸反应160

铜片跟浓硝酸反应160

铁和硫的反应160

电镀锌160

实验室制取甲烷161

酯的水解161

硬脂酸的酸性161

铝热反应161

胶体的电泳161

乙醛被氢氧化铜氧化162

酚醛树脂的制取162

（三）几个定量实验的误差分析162

用溶质质量法测定硝酸钾的溶解度162

测定硫酸铜晶体里结晶水的含量163

中和热的测定163

熔点的测定163

测定常温下1mol氢气的体积164

中和滴定164

配制一定物质的量浓度的溶液164

分子量的测定165

第3编　化学领域的新学科、新技术167

引言167

现代无机化学169

稀土元素化学169

（一）传统基础学科的新分支169

一、新学科169

配位化学170

生物无机化学170

稀有气体化学171

金属有机化合物172

金属簇合物化学173

过渡元素174

无机聚合物174

结晶化学175

现代有机化学176

立体化学176

有机合成化学177

理论有机化学177

元素有机化学178

金属有机化学179

化学热力学180

物理化学180

天然产物化学180

化学动力学181

电化学182

量子化学183

催化化学183

自由基化学184

光化学185

声化学186

磁化学186

结构化学187

表面和界面化学188

　现代分析化学189

光谱分析法189

色谱分析法190

　　光度分析法191

　　痕量分析192

　　极谱分析法与伏安分析法193

　　电位分析法195

库仑分析法196

过程分析化学197

化学计量学198

高分子化学199

高分子合成化学199

高分子物理200

天然高分子200

功能高分子201

聚合物合金202

放射化学和核化学203

核化学203

奇异原子化学204

快化学205

放射性核素的制备和应用205

仿生化学206

（二）交叉与边缘化学新分支206

等离子体化学207

固体化学208

宇宙化学209

星际化学210

激光化学210

生物电化学211

生命过程化学212

化学进化213

免疫化学214

味道化学215

化学考古学216

计算机化学217

控制论化学218

嵌入化学219

超分子化学219

极端条件下的化学220

海洋化学221

地球化学222

环境化学223

能源化学224

材料化学225

二、新技术226

　 分子束实验技术226

X射线衍射技术227

重组DNA技术228

微型化学实验技术229

表面分析技术230

稀有金属232

　 超导体233

磁天平234

氢能234

超微粒子235

碳纤维236

核磁共振237

导电性高分子238

电子顺磁共振239

光功能高分子239

医用高分子240

高分子催化剂241

高分子分离膜242

高温陶瓷材料242

宇宙空间探索中的化学测试技术243

第4编 化学史料245

一、无机化学小史245

（一）近代化学的孕育时期245

　　1．献身于化学和医学的革新者帕拉塞斯245

2．近代化学的奠基者波义耳245

3．俄罗斯科学之父罗蒙诺索夫246

4．近代化学的开路人拉瓦锡247

（二）化学计量定律的确定249

1．质量守恒定律249

5．几十年如一日坚持做实验的卡文迪许249

2．定组成定律250

3．倍比定律250

4．恒温恒压下气体定律251

（三）原子学说的诞生252

1．发明元素符号的柏齐利乌斯252

2．道尔顿的科学原子论252

3．阿佛加德罗的假说253

4．布朗运动的发现254

5．原子量标准的确定255

6．分子式的由来256

（四）化学实验的研究和发展256

1．电池的发明256

2．致力于应用科学发展的戴维257

（五）元素周期律258

　 1．门捷列夫的元素周期表258

1．电离理论260

2．揭开原子序数的奥秘260

（六）物理化学的建立和发展260

2．实验大师、电学巨人法拉第261

（七）现代化学263

1．开拓原子世界的卢瑟福263

2．光谱分析264

3．同位素的发现265

二、常见化学元素的发现266

（一）在实验中发现的若干种常见元素266

1．“可燃的空气”——氢气的发现266

2．一物多名——氮气的发现266

3．曲折的道路——氧气的发现267

4．艰难的征程——氟的发现269

5．无机世界的“主角”——硅的发现270

6．第一个从有机体中得到的元素——磷的发现271

7．戴维正名——氯气的发现271

8．海洋元素——溴的发现272

9．海洋植物中的元素——碘的发现273

10．电解显神威——钾、钠、钙、镁的发现274

11．地壳中最多的金属元素——铝的发现275

12．性能卓越的金属元素——钒的发现276

13．放射性元素——钋和镭的发现276

14．“太阳上的元素”——氦的发现278

15．于细微处见精髓——氩的发现279

16．元素周期表的启示——氪、氙、氖的发现280

1．有机世界的“主角”——碳281

（二）在实践中认识的几种常见元素281

17．放射性的产物——氡的发现281

2．黑色火药的成员——硫282

3．用得最多的金属——铁283

4．青铜的主要成分——铜和锡283

5．生命必需的元素——锌284

6．贵重金属一金和银284

　7．液态金属——汞285

——尿素287

（二）首次用无机物合成的有机物287

三、有机化学小史287

（一）人类对有机物认识的起源287

（三）有机物中碳的化合价和苯环288

的结构288

1．有机物中碳的化合价288

2．苯环的结构288

（四）有机物的结构和性质——289

布特列洛夫的贡献289

（五）走向高分子时代290

1．厨房里的发现——强棉火药的诞生290

2．首次问世的塑料——赛璐珞290

3．高分子合成时代的开始——酚醛树脂脱颖而出291

4．纺织工业的革命291

5．橡胶的利用292

附录295

有关法定单位的参考资料295