《工程化學及實驗》在內(nèi)容的選擇上,以中學化學為基礎(chǔ),內(nèi)容涵蓋教育部新頒布的《高等學校普通化學課程教學基本要求》規(guī)定的內(nèi)容,并選編了現(xiàn)代工程技術(shù)中與化學學科密切相關(guān)的內(nèi)容。工程技術(shù)專業(yè)門類繁多,不可能,也沒有必要規(guī)定一個統(tǒng)一的內(nèi)容讓所有的工科大學生都去學習和掌握。因此《工程化學及實驗》選編的應(yīng)用方面的內(nèi)容,可以根據(jù)各專業(yè)的特點選講、選學。每章后的閱讀材料可作為學生進一步拓寬知識面的參考。
《工程化學及實驗》在內(nèi)容的安排上,以化學基本原理為綱,以工程實際應(yīng)用為目,將化學與工程實際有機地結(jié)合起來。既加強了化學與工程技術(shù)領(lǐng)域的相互滲透、相互聯(lián)系穩(wěn)相互揉合,又保持了化學內(nèi)容的系統(tǒng)性。
化學是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學科。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,各學科之間的相互交叉和相互滲透越來越明顯,化學知識、化學原理、化學方法在各類工程技術(shù)中的重要作用越來越廣泛地被人們所認識。例如,材料的研制和維護需要研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),需要掌握化學的分離和提純技術(shù),需要了解材料的化學處理及防護方法;能源的開發(fā)和利用需要運用化學熱力學方法來計算能量的轉(zhuǎn)化率,需要電化學知識來設(shè)計化學電源,需要原子結(jié)構(gòu)知識來利用核能;在環(huán)境保護方面,清潔生產(chǎn)和工業(yè)三廢治理也都離不開化學知識和化學原理;在生命科學領(lǐng)域,各類生物大分子的組成分析、結(jié)構(gòu)測定乃至人工合成更是離不開化學。因此,有人說“化學是21世紀的中心學科”,這一觀點說明了化學學科在現(xiàn)代科學技術(shù)中的地位。
作為工科各專業(yè)的學生,畢業(yè)后一般并不從事化學學科的專門研究,但不論從事何種工作,缺少化學方面的知識,其知識結(jié)構(gòu)肯定是有缺陷的,其思維將會受到限制,其能力將會受到影響。因此,初步掌握現(xiàn)代化學的基本知識、基本原理和基本方法,是成為高素質(zhì)、高水平科技人員的必備條件,工科各專業(yè)進行化學教育的目的就在于此。工程化學是普通化學教學改革的一個成果,是化學與工程技術(shù)間的橋梁,它將現(xiàn)代化學的基本知識、基本原理和基本方法與工程實際緊密結(jié)合起來,努力培養(yǎng)學生的化學觀念,使其對于今后實際工作中遇到的化學問題,不但知其然,而且知其所以然,為今后的工作打下良好的化學基礎(chǔ)。
第一章 化學反應(yīng)的基本原理
第一節(jié) 化學反應(yīng)的熱效應(yīng)
第二節(jié) 化學反應(yīng)的方向
第三節(jié) 化學反應(yīng)進行的程度和化學平衡
第四節(jié) 化學反應(yīng)的速率
閱讀材料Ⅰ-1化石燃料與能源
閱讀材料Ⅰ-2化石燃料與大氣污染
習題
第二章 溶液和離子平衡
第一節(jié) 溶液組成的表示方法
第二節(jié) 稀溶液的依數(shù)性
第三節(jié) 水溶液中的單相離子平衡
第四節(jié) 難溶強電解質(zhì)的多相離子平衡
閱讀材料Ⅱ-1水的軟化和除鹽
閱讀材料Ⅱ-2水污染及其治理的一般方法
閱讀材料Ⅱ-3乳狀液和表面活性劑
習題
第三章 電化學基礎(chǔ)
第一節(jié) 原電池和電極電勢
第二節(jié) 電解
第三節(jié) 金屬的腐蝕與防止
閱讀材料Ⅲ-1化學電源
閱讀材料Ⅲ-2材料的化學與電化學加工
習題
第四章 原子結(jié)構(gòu)和元素周期系
第一節(jié) 核外電子的運動狀態(tài)
第二節(jié) 多電子原子中電子的分布和元素周期
第三節(jié) 元素性質(zhì)周期性遞變與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)
閱讀材料Ⅳ-1物質(zhì)的磁性
閱讀材料Ⅳ-2核反應(yīng)與核能
習題
第五章 分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 共價鍵的形成
第二節(jié) 分子間作用力與氫鍵
第三節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)
閱讀材料Ⅴ-1生物大分子
閱讀材料Ⅴ-2分子工程學應(yīng)用簡介
習題
第六章 配位化合物
第一節(jié) 配合物的形成、組成和命名
第二節(jié) 配位化合物的穩(wěn)定性
第三節(jié) 配位化合物的應(yīng)用
閱讀材料Ⅵ-1金屬元素與人體健康
閱讀材料Ⅵ-2感光材料
習題
第七章 無機工程材料
第一節(jié) 金屬材料
第二節(jié) 半導體材料
第三節(jié) 硅酸鹽材料
閱讀材料Ⅶ-1功能陶瓷
閱讀材料Ⅶ-2水玻璃
習題
第八章 有機及高分子材料
第一節(jié) 潤滑劑
第二節(jié) 有機高分子化合物
第三節(jié) 有機高分子材料
閱讀材料Ⅷ-1復合材料
……
第九章 工程化學實驗
附錄1 一些物質(zhì)的標準生成焓、標準生成吉布斯函數(shù)和標準熵
附錄2 一些水合離子的標準生成焓、標準生成吉布斯函數(shù)和標準熵
附錄3 一些弱電解質(zhì)在水溶液中的離解常數(shù)(25℃)
附錄4 一些難溶電解質(zhì)的溶度積(25℃)
附錄5 一些電對的標準電極電勢(25℃)
附錄6 一些配離子的穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)(25℃)