第0章　化學(xué)，為了未來(lái)可持續(xù)發(fā)展 1
0.1　我們今天的選擇 3
0.2　為了我們的未來(lái)所需要的可持續(xù)實(shí)踐 4
0.3　三重底線 6
0.4　從搖籃到哪里？ 8
0.5　你的生態(tài)足跡 9
0.6　我們作為公民和化學(xué)家的責(zé)任 11
0.7　回到藍(lán)色彈珠 13
習(xí)題 13

第1章　我們呼吸的空氣 17
1.1　呼吸中有什么？ 19
1.2　呼吸中還有什么？ 22
1.3　空氣污染與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 25
1.4　空氣質(zhì)量與你 27
1.5　我們生活的地方：對(duì)流層 30
1.6　物質(zhì)分類：純物質(zhì)、元素和化合物 32
1.7　原子和分子 34
1.8　命名與化學(xué)式：化學(xué)的詞匯 36
1.9　化學(xué)變化：氧在燃燒中的作用 38
1.10　火與燃料：空氣質(zhì)量與烴類燃料 41
1.11　空氣污染：直接來(lái)源 44
1.12　臭氧：次級(jí)污染物 48
1.13　室內(nèi)空氣質(zhì)量的情況 51
1.14　回到呼吸——在分子水平上 55
結(jié)束語(yǔ) 59
本章概要 59
習(xí)題 60

第2章　保護(hù)臭氧層 67
2.1　臭氧：是什么和在哪里？ 68
2.2　原子結(jié)構(gòu)和周期律 71
2.3　分子與模型 75
2.4　光波 79
2.5　輻射與物質(zhì) 81
2.6　氧/臭氧屏障 83
2.7　紫外輻射的生物影響 85
2.8　平流層臭氧破壞——全球觀測(cè)和起因 89
2.9　氯氟烴：性質(zhì)、用途以及與臭氧的相互作用 92
2.10　南極臭氧洞：靠近觀察 97
2.11　對(duì)全球關(guān)注的響應(yīng) 98
2.12　CFCs和哈龍的替代 101
2.13　替代物的替代物 103
結(jié)束語(yǔ) 106
本章概要 106
習(xí)題 107

第3章　全球氣候變化中的化學(xué) 113
3.1　在溫室中: 地球能量平衡 115
3.2　收集證據(jù)：時(shí)間的證詞 118
3.3　分子的形狀是如何構(gòu)建的 123
3.4　分子的振動(dòng)和溫室效應(yīng) 128
3.5　碳循環(huán) 131
3.6　定量化概念: 質(zhì)量 133
3.7　定量概念：分子和摩爾 135
3.8　甲烷和其他溫室氣體 138
3.9　地球會(huì)變得多暖？ 141
3.10　氣候變化的后果 146
3.11　對(duì)于氣候變化，我們能夠或應(yīng)該做些
　　　　什么？ 150
結(jié)束語(yǔ) 155
本章概要 156
習(xí)題 156

第4章　燃燒產(chǎn)生的能量 161
4.1　化石燃料和電 162
4.2　能量轉(zhuǎn)換效率 165
4.3　煤化學(xué) 169
4.4　石油和天然氣 174
4.5　測(cè)量能量變化 179
4.6　分子層級(jí)上的能量變化 183
4.7　汽油化學(xué) 186
4.8　老燃料新用途 190
4.9　生物燃料Ⅰ——乙醇 191
4.10　生物燃料Ⅱ——生物柴油 196
4.11　生物燃料和前進(jìn)之路 200
結(jié)束語(yǔ) 204
本章概要 205
習(xí)題 206

第5章　生命之水 213
5.1　水的獨(dú)特性質(zhì) 215
5.2　氫鍵的角色 217
5.3　供我們飲和用的水 220
5.4　水的問(wèn)題 223
5.5　水溶液 228
5.6　對(duì)溶劑的近距離觀察 231
5.7　離子化合物的命名及其規(guī)則 234
5.8　海洋——匯入許多離子的水溶液 237
5.9　共價(jià)化合物及其溶液 239
5.10　保護(hù)飲用水：聯(lián)邦立法 243
5.11　水處理 246
5.12　有關(guān)水的全球挑戰(zhàn)方案 249
結(jié)束語(yǔ) 254
本章概要 254
習(xí)題 255

第6章　消除酸雨及海洋酸化的威脅 261
6.1　什么是酸？ 263
6.2　什么是堿？ 265
6.3　中和：堿具有抗酸性 266
6.4　pH簡(jiǎn)介 268
6.5　海洋酸化 270
6.6　雨水pH測(cè)量的挑戰(zhàn) 272
6.7　二氧化硫與煤燃燒 277
6.8　氮氧化物與汽油燃燒 279
6.9　氮循環(huán) 281
6.10　SO2和NOx——它們是怎樣疊加在一起的？ 285
6.11　酸沉降及其影響 287
6.12　酸沉降、陰霾和人類健康 291
6.13　給湖泊和溪流帶來(lái)的損害 294
結(jié)束語(yǔ) 296
本章概要 297
習(xí)題 297

第7章　核裂變之火 303
7.1　世界的核電 305
7.2　裂變?cè)鯓赢a(chǎn)生能量？ 308
7.3　核反應(yīng)堆怎樣產(chǎn)生電能？ 313
7.4　什么是放射性？ 316
7.5　以史為鑒走向未來(lái) 319
7.6　核輻射與你 323
7.7　與武器的關(guān)系 330
7.8　核的壽命：半衰期 334
7.9　核廢料：今天和明天 337
7.10　核電的風(fēng)險(xiǎn)與收益 341
7.11　核電的未來(lái) 344
結(jié)束語(yǔ) 346
本章概要 346
習(xí)題 347

第8章　電子轉(zhuǎn)移釋能 353
8.1　電池、伽伐尼電池和電子 355
8.2　其他常用的伽伐尼電池 359
8.3　電池組分：搖籃到搖籃 362
8.4　混合動(dòng)力車 365
8.5　燃料電池基礎(chǔ) 367
8.6　氫燃料電池電動(dòng)車 371
8.7　光伏電池基礎(chǔ) 376
8.8　來(lái)自可再生(可持續(xù)發(fā)展的)能源的電力　 382
結(jié)束語(yǔ) 385
本章概要 386
習(xí)題 386

第9章　聚合物與塑料的世界 391
9.1　聚合物無(wú)處不在 392
9.2　聚合物：長(zhǎng)長(zhǎng)的鏈 394
9.3　單體的累加 395
9.4　聚乙烯：更深入的了解 397
9.5　“六大塑料”：主題與演變 401
9.6　將單體縮合 406
9.7　聚酰胺：天然聚合物和尼龍 410
9.8　 固體廢棄物的處理：4R 413
9.9　塑料的回收利用：更廣范圍的探討 417
9.10　從植物到塑料 422
9.11　轉(zhuǎn)移底線 424
結(jié)束語(yǔ) 427
本章概要 428
習(xí)題 429

第10章　分子操控和藥物設(shè)計(jì) 435
10.1　一種經(jīng)典的神奇藥物 436
10.2　對(duì)含碳分子的研究 438
10.3　官能團(tuán) 442
10.4　阿司匹林是如何起作用的：功能取決于結(jié)構(gòu) 447
10.5　現(xiàn)代藥物設(shè)計(jì) 449
10.6　讓分子具有手性！ 454
10.7　類固醇 458
10.8　處方藥、仿制藥和非處方藥 460
10.9　草藥 463
10.10　藥品的濫用 466
結(jié)束語(yǔ) 471
本章概要 471
習(xí)題 472

第11章　營(yíng)養(yǎng)：發(fā)人深省的糧食 479
11.1　食物和星球 481
11.2　 人如其食 484
11.3　脂肪和油 486
11.4　脂肪、油和你的飲食 490
11.5　甜的、含淀粉的碳水化合物 495
11.6　它到底有多甜：糖和糖的替代品 498
11.7　蛋白質(zhì)：同儕之首 501
11.8　維生素：其他的必需品 504
11.9　 食物中的能量 509
11.10　膳食建議：質(zhì)量與數(shù)量 513
11.11　從農(nóng)場(chǎng)到餐桌 514
11.12　消除饑餓 517
結(jié)束語(yǔ) 521
本章概要 522
習(xí)題 522

第12章　基因工程與遺傳化學(xué) 529
12.1　更強(qiáng)更好的玉米？ 530
12.2　編碼生命信息的化學(xué)物質(zhì) 533
12.3　DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 536
12.4　破解化學(xué)密碼 541
12.5　蛋白質(zhì)：從組成到功能 543
12.6　基因工程的進(jìn)程 547
12.7　通過(guò)基因工程來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)合成 550
12.8　新的弗蘭肯斯坦 553
結(jié)束語(yǔ) 555
本章概要 556
習(xí)題 556

附錄1　量度轉(zhuǎn)換表 561
附錄2　指數(shù)的冪 562
附錄3　打破僵局 563
附錄4　“練一練”問(wèn)題選答 564
附錄5　習(xí)題答案 575
名詞解釋 588