《無(wú)機(jī)化學(xué)(第二版)》為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”。《無(wú)機(jī)化學(xué)(第二版)》內(nèi)容包括:化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡、氧化還原與電化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)的基本原理以及元素化學(xué)的基本知識(shí),符合大學(xué)本科無(wú)機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的基本要求。《無(wú)機(jī)化學(xué)(第二版)》深化了無(wú)機(jī)化學(xué)的基本理論,強(qiáng)調(diào)了基本理論的應(yīng)用,并注重與元素化學(xué)的有機(jī)銜接。與第一版相比,《無(wú)機(jī)化學(xué)(第二版)》具有更強(qiáng)的系統(tǒng)性和可讀性。《無(wú)機(jī)化學(xué)(第二版)》可作為高等院校應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)、化工、制藥、礦物、冶金、材料等專(zhuān)業(yè)本科生的無(wú)機(jī)化學(xué)課程教材,也可供高等院校教師參考。
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 緒論
1.1 化學(xué)是一門(mén)中心科學(xué)
1.1.1 化學(xué)的主要特征
1.1.2 化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史
1.1.3 化學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
1.2 無(wú)機(jī)化學(xué)簡(jiǎn)介
1.2.1 無(wú)機(jī)化學(xué)的現(xiàn)代特征
1.2.2 無(wú)機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域
1.3 如何學(xué)好無(wú)機(jī)化學(xué)
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——拉瓦錫
化學(xué)知識(shí)拓展——計(jì)算機(jī)在無(wú)機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用 第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 緒論
1.1 化學(xué)是一門(mén)中心科學(xué)
1.1.1 化學(xué)的主要特征
1.1.2 化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史
1.1.3 化學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
1.2 無(wú)機(jī)化學(xué)簡(jiǎn)介
1.2.1 無(wú)機(jī)化學(xué)的現(xiàn)代特征
1.2.2 無(wú)機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域
1.3 如何學(xué)好無(wú)機(jī)化學(xué)
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——拉瓦錫
化學(xué)知識(shí)拓展——計(jì)算機(jī)在無(wú)機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用
第2章 氣體
2.1 氣體的性質(zhì)
2.1.1 理想氣體狀態(tài)方程式
2.1.2 理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用
2.2 氣體混合物及分壓定律
2.2.1 理想氣體的混合
2.2.2 道爾頓分壓定律
2.3 氣體分子運(yùn)動(dòng)論
2.3.1 氣體分子運(yùn)動(dòng)論的基本要點(diǎn)
2.3.2 分子的速率分布
*2.4 真實(shí)氣體
*2.5 氣體臨界現(xiàn)象
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——道爾頓
化學(xué)知識(shí)拓展——等離子態(tài)
習(xí)題
第3章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)
3.1 化學(xué)熱力學(xué)的基本概念
3.1.1 系統(tǒng)與環(huán)境
3.1.2 狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)
3.1.3 過(guò)程與途徑
3.1.4 熱和功
3.2 能量轉(zhuǎn)換守恒與熱力學(xué)能
3.2.1 熱力學(xué)能
3.2.2 熱力學(xué)第一定律
3.3 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)和焓
3.3.1 等容反應(yīng)熱與等壓反應(yīng)熱
3.3.2 焓與焓變
3.3.3 熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)與熱化學(xué)方程式
3.3.4 赫斯定律和反應(yīng)熱的計(jì)算
3.4 熱力學(xué)第二定律和熵
3.4.1 化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性
3.4.2 熱力學(xué)第二定律
3.4.3 可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程
3.4.4 熵和熵變
3.4.5 熱力學(xué)第二定律的熵表述
3.5 化學(xué)反應(yīng)方向和吉布斯自由能
3.5.1 吉布斯自由能及其判據(jù)
3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變的計(jì)算
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——吉布斯
化學(xué)知識(shí)拓展——21世紀(jì)的一種新能源:可燃冰
習(xí)題
第4章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
4.1 基本術(shù)語(yǔ)、化學(xué)反應(yīng)速率和理論簡(jiǎn)介
4.1.1 基本術(shù)語(yǔ)
4.1.2 化學(xué)反應(yīng)速率的表示
4.1.3 化學(xué)反應(yīng)速率理論簡(jiǎn)介
4.2 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
4.2.1 質(zhì)量作用定律
4.2.2 具有簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)的速率方程
4.3 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
4.3.1 范特霍夫規(guī)則
4.3.2 阿倫尼烏斯公式
4.3.3 阿倫尼烏斯活化能
4.4 催化作用簡(jiǎn)介
4.4.1 催化概念及其特征
4.4.2 催化反應(yīng)的機(jī)理
4.4.3 均相催化
4.4.4 多相催化
4.4.5 酶催化反應(yīng)
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——古德貝格和瓦格
化學(xué)知識(shí)拓展——多酸光化學(xué)的研究進(jìn)展
習(xí)題
第5章 化學(xué)平衡原理
5.1 化學(xué)平衡與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
5.1.1 化學(xué)平衡的基本特征
5.1.2 吉布斯自由能與化學(xué)平衡——化學(xué)反應(yīng)等溫方程式
5.1.3 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)
5.1.4 多重平衡
5.2 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用
5.2.1 預(yù)測(cè)反應(yīng)方向
5.2.2 判斷反應(yīng)程度
5.3 化學(xué)平衡的移動(dòng)
5.3.1 濃度(或分壓)對(duì)化學(xué)平衡的影響
5.3.2 壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響
5.3.3 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
5.3.4 勒夏特列原理
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——范特霍夫
化學(xué)知識(shí)拓展——非平衡態(tài)熱力學(xué)
習(xí)題
第6章 酸堿理論與解離平衡
6.1 酸堿理論
6.1.1 酸堿理論的發(fā)展
6.1.2 酸堿的質(zhì)子理論
6.1.3 酸堿的電子理論
6.2 弱酸弱堿的解離平衡
6.2.1 水的解離平衡與酸堿指示劑
6.2.2 一元弱酸、一元弱堿溶液的解離平衡
6.2.3 多元弱酸、多元弱堿溶液的解離平衡
6.2.4 兩性物質(zhì)溶液的酸堿平衡
6.2.5 影響鹽類(lèi)水解的因素
6.3 緩沖溶液
6.3.1 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)
6.3.2 緩沖溶液及緩沖原理
6.3.3 緩沖溶液pH的近似計(jì)算
6.3.4 緩沖容量和緩沖范圍
6.3.5 緩沖溶液的配制
*6.3.6 人體血液中的緩沖系
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——路易斯
化學(xué)知識(shí)拓展——酸堿催化劑
習(xí)題
第7章 沉淀與溶解平衡
7.1 沉淀與溶解平衡
7.1.1 溶解度
7.1.2 溶度積
7.1.3 溶度積和溶解度的關(guān)系
7.2 沉淀的生成和溶解
7.2.1 溶度積規(guī)則
7.2.2 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)
7.2.3 沉淀的酸溶解
7.2.4 沉淀的配位溶解
7.2.5 沉淀的氧化還原溶解
7.3 沉淀與溶解的多重平衡
7.3.1 分步沉淀
7.3.2 沉淀的轉(zhuǎn)化
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——阿倫尼烏斯
化學(xué)知識(shí)拓展——沉淀法制備納米顆粒
習(xí)題
第8章 電化學(xué)基礎(chǔ)
8.1 氧化還原反應(yīng)
8.1.1 氧化數(shù)
8.1.2 氧化還原的概念
8.1.3 氧化還原反應(yīng)方程式的配平
8.2 原電池與電池電動(dòng)勢(shì)
8.2.1 原電池
8.2.2 可逆電池
8.2.3 原電池的最大電功和吉布斯自由能
8.3 電極電勢(shì)
8.3.1 電極電勢(shì)的產(chǎn)生——雙電層理論
8.3.2 標(biāo)準(zhǔn)氫電極和甘汞電極
8.3.3 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)
8.3.4 能斯特方程
8.4 電動(dòng)勢(shì)與電極電勢(shì)的應(yīng)用
8.4.1 判斷氧化劑和還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱
8.4.2 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向
8.4.3 判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度
8.4.4 相關(guān)常數(shù)的求算
8.4.5 元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用
8.5 電解與金屬防腐
8.5.1 電解
8.5.2 腐蝕與防護(hù)
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——能斯特
化學(xué)知識(shí)拓展——化學(xué)電源
習(xí)題
第9章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律
9.1 原子核外電子的基本特征
9.1.1 原子組成微粒及其相互關(guān)系
9.1.2 微觀粒子的量子化特征
9.1.3 微觀粒子的波粒二象性特征
9.1.4 測(cè)不準(zhǔn)原理
9.2 單電子原子的結(jié)構(gòu)
9.2.1 原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述方法
9.2.2 四個(gè)量子數(shù)
9.2.3 波函數(shù)與電子云的圖形
9.3 多電子原子的結(jié)構(gòu)
9.3.1 屏蔽效應(yīng)
9.3.2 鉆穿效應(yīng)
9.3.3 近似能級(jí)圖與近似能級(jí)公式
9.3.4 核外電子的排布規(guī)律
9.4 元素周期律
9.4.1 原子結(jié)構(gòu)與元素周期表
9.4.2 原子半徑的周期性
9.4.3 電離能的周期性
9.4.4 電子親和能的周期性
9.4.5 元素電負(fù)性的周期性
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——門(mén)捷列夫與元素周期律
化學(xué)知識(shí)拓展——元素發(fā)現(xiàn)的歷程
習(xí)題
第10章 共價(jià)鍵與分子結(jié)構(gòu)
10.1 共價(jià)鍵理論
10.1.1 路易斯理論與H2分子
10.1.2 現(xiàn)代價(jià)鍵理論
10.1.3 共價(jià)鍵的特點(diǎn)
10.1.4 共價(jià)鍵的類(lèi)型
10.1.5 鍵參數(shù)
10.2 雜化軌道理論
10.2.1 原子軌道的雜化
10.2.2 雜化軌道類(lèi)型與分子的空間幾何構(gòu)型
10.3 價(jià)層電子對(duì)互斥理論
10.3.1 價(jià)層電子對(duì)互斥理論的基本要點(diǎn)
10.3.2 價(jià)層電子對(duì)數(shù)的確定
10.3.3 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的確定
10.4 分子軌道理論
10.4.1 分子軌道的形成
10.4.2 分子軌道的應(yīng)用示例
10.4.3 離域π鍵簡(jiǎn)介
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——鮑林
化學(xué)知識(shí)拓展——富勒烯
習(xí)題
第11章 固體結(jié)構(gòu)
11.1 晶體結(jié)構(gòu)
11.1.1 晶體的結(jié)構(gòu)特征
11.1.2 晶格理論的基本概念
11.2 金屬鍵理論與金屬晶體
11.2.1 金屬鍵理論
11.2.2 等徑圓球的密置層與非密置層
11.2.3 金屬晶體的密堆積結(jié)構(gòu)
11.3 離子鍵理論與離子晶體
11.3.1 離子鍵理論
11.3.2 離子晶體的結(jié)構(gòu)形式
11.3.3 離子晶體的半徑比規(guī)則
11.3.4 離子鍵強(qiáng)度與離子晶體的晶格能
11.3.5 離子極化與鍵型變異
11.4 分子間作用力與分子晶體
11.4.1 分子的偶極矩與極化率
11.4.2 分子間力——范德華力
11.4.3 氫鍵
11.4.4 分子晶體
11.5 原子晶體和混合型晶體
11.5.1 原子晶體
11.5.2 混合型晶體
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——德拜
化學(xué)知識(shí)拓展——丹尼爾·謝赫特曼發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體
習(xí)題
第12章 配位化學(xué)基礎(chǔ)
12.1 配合物的基礎(chǔ)知識(shí)
12.1.1 配合物的組成
12.1.2 配合物的命名
12.1.3 配合物的分類(lèi)
12.2 配合物的空間構(gòu)型和異構(gòu)現(xiàn)象
12.2.1 配合物的空間構(gòu)型
12.2.2 配合物的異構(gòu)現(xiàn)象
12.3 配離子的穩(wěn)定性
12.3.1 中心離子本性對(duì)配離子穩(wěn)定性的影響
12.3.2 配體本性對(duì)配離子穩(wěn)定性的影響
12.3.3 中心離子與配體的關(guān)系對(duì)配離子穩(wěn)定性的影響
12.4 配合物的價(jià)鍵理論
12.4.1 配合物價(jià)鍵理論的要點(diǎn)
12.4.2 配離子的空間構(gòu)型與雜化方式的關(guān)系
12.4.3 配合物的磁性
12.5 配合物的晶體場(chǎng)理論
12.5.1 中心離子d軌道的能級(jí)分裂
12.5.2 影響分裂能大小的因素
12.5.3 中心離子d電子的分布
12.5.4 晶體場(chǎng)穩(wěn)定化能
12.5.5 配離子的電子吸收光譜
12.6 配位平衡
12.6.1 配位平衡的表示方法
12.6.2 配合物平衡濃度的計(jì)算
12.6.3 配位平衡的移動(dòng)
本章小結(jié)
化學(xué)家史話——維爾納
化學(xué)知識(shí)拓展——配位超分子化學(xué)
習(xí)題
第13章 氫和稀有氣體
13.1 氫
13.1.1 氫原子的成鍵特征
13.1.2 氫化物
13.2 稀有氣體
13.2.1 稀有氣體的存在和分離
13.2.2 稀有氣體結(jié)構(gòu)與用途
13.2.3 稀有氣體的化合物
本章小結(jié)
化學(xué)史話——萊姆塞和稀有元素的發(fā)現(xiàn)
化學(xué)知識(shí)拓展——?dú)淠茉?br>習(xí)題
第14章 堿金屬和堿土金屬
14.1 s區(qū)元素概述
14.2 s區(qū)元素的單質(zhì)
14.2.1 單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
14.2.2 s區(qū)元素的存在和單質(zhì)制備
14.3 s區(qū)元素的化合物
14.3.1 氧化物
14.3.2 氫氧化物
14.3.3 重要的鹽類(lèi)及其性質(zhì)
14.4 鋰、鈹?shù)奶厥庑再|(zhì)——對(duì)角線規(guī)則
14.4.1 鋰與鎂的相似性
14.4.2 鈹與鋁的相似性
本章小結(jié)
化學(xué)史話——光譜分析法與銫、銣的發(fā)現(xiàn)
化學(xué)知識(shí)拓展——藥物作用的靶點(diǎn):鈣離子通道簡(jiǎn)介
習(xí)題
第15章 鹵族元
15.1 p區(qū)元素概述
15.1.1 元素性質(zhì)及變化規(guī)律
15.1.2 多種氧化數(shù)
15.1.3 化合物的成鍵特征
15.2 鹵素
15.2.1 鹵素的通性
15.2.2 鹵素單質(zhì)
15.2.3 鹵素的氫化物
15.2.4 鹵化物和多鹵化物
15.2.5 鹵素的含氧化合物
15.2.6 擬鹵素
本章小結(jié)
化學(xué)史話——單質(zhì)氟的制備
化學(xué)知識(shí)拓展——螢石與夜明珠
習(xí)題
第16章 氧族元素
16.1 氧族元素概述
16.2 氧及其化合物
16.2.1 氧和臭氧
16.2.2 過(guò)氧化氫
16.3 硫及其化合物
16.3.1 單質(zhì)硫
16.3.2 硫化氫和硫化物
16.3.3 二氧化硫、亞硫酸及其鹽
16.3.4 三氧化硫、硫酸及其鹽
16.3.5 硫的其他含氧酸及其鹽
16.3.6 氯磺酸和二氯化硫酰
16.4 硒及其化合物
本章小結(jié)
化學(xué)史話——氧氣和硫的發(fā)現(xiàn)
化學(xué)知識(shí)拓展——石油化工中的非加氫脫硫技術(shù)
習(xí)題
第17章 氮族元素
17.1 氮族元素概述
17.2 氮族元素的單質(zhì)
17.2.1 氮和磷
17.2.2 砷、銻、鉍
17.3 氮的化合物
17.3.1 氮的氫化物
17.3.2 氮的氧化物
17.3.3 氮的含氧酸及其鹽
17.4 磷的化合物
17.4.1 磷的氫化物
17.4.2 磷的氧化物
17.4.3 磷的含氧酸及其鹽
17.5 砷、銻、鉍的化合物
17.5.1 氫化物和氧化物
17.5.2 氫氧化物
17.5.3 砷、銻、鉍的鹽
本章小結(jié)
化學(xué)史話——世界銻都:湖南錫礦山和廣西南丹
化學(xué)知識(shí)拓展——新型半導(dǎo)體材料砷化鎵
習(xí)題
第18章 碳族元素
18.1 碳族元素概述
18.2 碳族元素的單質(zhì)
18.2.1 碳
18.2.2 硅和鍺
18.2.3 錫和鉛
18.3 碳的化合物
18.3.1 一氧化碳和二氧化碳
18.3.2 碳酸及其鹽
18.3.3 碳化物
18.4 硅的化合物
18.4.1 二氧化硅
18.4.2 硅酸及其鹽
18.4.3 硅的鹵化物
18.5 錫、鉛的化合物
18.5.1 錫、鉛氧化物的酸堿性
18.5.2 錫、鉛化合物的氧化還原性
18.5.3 錫、鉛的鹽
本章小結(jié)
化學(xué)史話——侯德榜與純堿
化學(xué)知識(shí)拓展——新型碳、硅、錫材料
習(xí)題
第19章 硼族元素
19.1 硼族元素概述
19.2 硼族元素的單質(zhì)
19.2.1 硼和鋁
19.2.2 鎵、銦、鉈
19.3 硼的化合物
19.3.1 硼的氫化物
19.3.2 硼的含氧化合物
19.3.3 硼的鹵化物
19.3.4 氮化硼
19.4 鋁的化合物
19.4.1 氧化鋁和氫氧化鋁
19.4.2 鋁的鹵化物
19.4.3 鋁的含氧酸鹽
19.5 鎵、銦、鉈的化合物
19.6 p區(qū)元素化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律
19.6.1 p區(qū)元素的氧化物及其水合物
19.6.2 p區(qū)元素含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性
本章小結(jié)
化學(xué)史話——氧化鋁的拜耳法生產(chǎn)
化學(xué)知識(shí)拓展——無(wú)機(jī)纖維
習(xí)題
第20章 過(guò)渡元素(Ⅰ)
20.1 過(guò)渡元素概述
20.1.1 過(guò)渡元素的通性
20.1.2 過(guò)渡元素的結(jié)構(gòu)特性
20.1.3 過(guò)渡元素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
20.1.4 非化學(xué)計(jì)量化合物
20.1.5 過(guò)渡元素的配合物和性質(zhì)
20.2 鈦副族元素
20.2.1 鈦副族元素的通性
20.2.2 鈦的化合物
20.2.3 鋯和鉿的化合物
20.3 釩副族元素
20.3.1 釩副族元素的通性
20.3.2 釩的化合物
20.3.3 鈮和鉭的化合物
20.4 鉻副族元素
20.4.1 鉻副族元素的通性
20.4.2 鉻的化合物
20.4.3 鉬和鎢的化合物
20.4.4 多酸型配合物
20.5 錳副族元素
20.5.1 錳副族元素的通性
20.5.2 錳的化合物
本章小結(jié)
化學(xué)史話——鈦的發(fā)現(xiàn)和用途
化學(xué)知識(shí)拓展——釩的液流電池
習(xí)題
第21章 過(guò)渡元素(Ⅱ)
21.1 鐵系元素
21.1.1 鐵系元素的通性
21.1.2 鐵、鈷、鎳的單質(zhì)
21.1.3 鐵、鈷、鎳的氧化物和氫氧化物
21.1.4 鐵、鈷、鎳的化合物
21.1.5 鐵系元素的配合物
21.2 鉑系元素
21.2.1 鉑系元素通性
21.2.2 鉑系金屬的化合物
21.2.3 鉑系元素的配合物
*21.3 過(guò)渡金屬有機(jī)化合物
21.3.1 概述
21.3.2 羰基化合物
21.3.3 不飽和烴配合物
21.3.4 鉑類(lèi)配合物抗腫瘤藥物
本章小結(jié)
化學(xué)史話——伍德沃德與維生素B12
化學(xué)知識(shí)拓展——鐵氧體
習(xí)題
第22章 銅副族和鋅副族元素
22.1 銅副族元素
22.1.1 銅副族元素的通性
22.1.2 銅副族元素的重要化合物
22.1.3 銅、銀、金的配合物
22.1.4 Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互轉(zhuǎn)化
22.1.5 ⅠB族元素和ⅠA族元素性質(zhì)對(duì)比
22.2 鋅副族元素
22.2.1 鋅副族元素的通性
22.2.2 鋅副族元素的重要化合物
22.2.3 Hg(Ⅱ)和Hg(Ⅰ)的相互轉(zhuǎn)化
22.2.4 ⅡB族元素與ⅡA族元素性質(zhì)的對(duì)比
本章小結(jié)
化學(xué)史話——傳說(shuō)中的水銀
化學(xué)知識(shí)拓展——銅鋅的生物化學(xué)
習(xí)題
第23章 鑭系元素與錒系元素
23.1 鑭系元素與錒系元素概述
23.1.1 鑭系元素與錒系元素簡(jiǎn)介
23.1.2 鑭系元素與錒系元素的原子半徑和電離能
23.1.3 鑭系元素與錒系元素的物理化學(xué)性質(zhì)
23.2 鑭系元素
23.2.1 鑭系元素的通性
23.2.2 鑭系元素的重要化合物
23.2.3 鑭系元素的分離
23.3 錒系元素
23.3.1 錒系元素的通性
23.3.2 釷及其化合物
23.3.3 鈾元素
本章小結(jié)
化學(xué)史話——徐光憲創(chuàng)造的“中國(guó)稀土傳奇”
化學(xué)知識(shí)拓展——LED光電材料
習(xí)題
習(xí)題參考答案
主要參考書(shū)目
附錄
第1章緒論
1.1 化學(xué)是一門(mén)中心科學(xué)
化學(xué)是一門(mén)在原子和分子的水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及其相互作用和反應(yīng)的科學(xué)。化學(xué)作為自然科學(xué)中的核心基礎(chǔ)學(xué)科(學(xué)科:學(xué)術(shù)的分類(lèi),指一定科學(xué)領(lǐng)域或一門(mén)科學(xué)的分支), 它涉及物理、生物、地理、生態(tài)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的方方面面,通常被稱(chēng)之為中心科學(xué)(centralscience)。化學(xué)由于其探索自然、創(chuàng)造新物質(zhì)的本性,在人類(lèi)文明的萌芽、形成及發(fā)展中起著不可或缺的作用,更是推動(dòng)了現(xiàn)代文明的突飛猛進(jìn)。同時(shí),人類(lèi)對(duì)探索未知世界無(wú)限的激情與勇氣,以及對(duì)健康和高品質(zhì)生活質(zhì)量的不斷追求,成為驅(qū)動(dòng)化學(xué)快速發(fā)展的原動(dòng)力。
化學(xué)的主要特征
化學(xué)是研究包括原子、分子、分子片段、超分子等各種物質(zhì)的不同層次與復(fù)雜程度的聚集態(tài)的合成和制備、反應(yīng)和轉(zhuǎn)化,分離和分析,結(jié)構(gòu)和形態(tài),化學(xué)物理性能和生物與生理活性及其規(guī)律和應(yīng)用的科學(xué)。因此,與其他學(xué)科比較,化學(xué)有如下特征:
1.化學(xué)是認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)
人們通過(guò)研究物質(zhì)的變化,創(chuàng)造了新分子、新的化合物,繼而制備出具有特殊性質(zhì)的新材料。化學(xué)元素周期表中有100 多種元素,人們以這些元素及其衍生物為基礎(chǔ),自19 世紀(jì)末以來(lái),以驚人的速度發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新的化合物。沒(méi)有其他的自然科學(xué)能像化學(xué)這樣制造出如此眾多的新物質(zhì)。這些新物質(zhì)成為當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存的物質(zhì)寶庫(kù),已經(jīng)或正在滿足著人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求,以及包括經(jīng)濟(jì)、文化、科技、教育在內(nèi)的社會(huì)需求。
2.化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)
化學(xué)起源于人類(lèi)的生產(chǎn)勞動(dòng)。例如,我國(guó)古代在冶煉、染色、制鹽、釀造、造紙、火藥以及煉丹術(shù)等方面的發(fā)展直接推動(dòng)了化學(xué)的發(fā)展。反過(guò)來(lái)化學(xué)也促進(jìn)了上述行業(yè)的進(jìn)步。
化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史
與其他自然科學(xué)類(lèi)似,化學(xué)伴隨著人類(lèi)的誕生而出現(xiàn)。鉆木取火、用火燒煮食物、燒制陶
器、冶煉青銅器和鐵器都是化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,這些極大地促進(jìn)了當(dāng)時(shí)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,成為人類(lèi)進(jìn)步的標(biāo)志。現(xiàn)在,化學(xué)作為一門(mén)中心科學(xué),仍然在科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生活的方方面面起著巨大的作用。
化學(xué)chemistry,德文是chemie,它們是從拉丁詞chemia轉(zhuǎn)化而來(lái)。最初可能是從埃及古字chemi來(lái)的,不過(guò)這個(gè)名字的意義很晦澀,有埃及、埃及的藝術(shù)、宗教的迷惑、隱藏、秘密或黑暗等意義。
1.化學(xué)的前奏
作為人類(lèi)文明的起點(diǎn),火的利用開(kāi)啟了人類(lèi)利用化學(xué)技術(shù)的大門(mén),隨后的冶金術(shù)的興起,