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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＞380 75

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Na2O 97

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