第1章緒論1

1.1化學的起源與人類文明進步1

1.2化學在現(xiàn)代社會發(fā)展中的作用和地位3

1.3化學學科分類5

1.4化學變化遵循的基本規(guī)律8

思考題9



第2章化學入門知識11

2.1元素的起源與合成11

2.1.1元素的起源12

2.1.2人造元素的合成13

2.2原子論14

2.2.1近代原子論的創(chuàng)立與發(fā)展14

2.2.2現(xiàn)代原子結構理論16

2.3元素周期表17

2.3.1元素周期律17

2.3.2現(xiàn)代元素周期表18

2.4化學鍵與分子結構19

2.4.1離子鍵和離子型化合物20

2.4.2共價鍵與苯環(huán)結構20

2.4.3碳四面體學說與立體化學22

2.4.4金屬鍵23

2.4.5分子間作用力23

思考題25



第3章化學與能源26

3.1全球能源結構和發(fā)展趨勢27

3.1.1世界能源結構的發(fā)展與變遷27

3.1.2中國能源供需現(xiàn)狀及特點28

3.2能量產生和轉化的化學原理29

3.3化學與煤、石油和天然氣30

3.3.1化學在煤開發(fā)中的應用31

3.3.2化學在石油開發(fā)中的應用33

3.3.3化學在天然氣開發(fā)中的應用34

3.4化學與核能36

3.4.1核反應與核能36

3.4.2核反應堆的安全性37

3.4.3核能開發(fā)利用的前景38

3.5化學與新能源39

3.5.1生物質能39

3.5.2氫能40

3.5.3太陽能電池41

3.5.4頁巖氣42

思考題43



第4章化學與健康44

4.1生命中的化學基礎44

4.1.1生命的基本元素組成45

4.1.2氨基酸與蛋白質45

4.1.3糖類49

4.1.4脂質53

4.1.5維生素58

4.1.6礦物質61

4.2化學與檢驗學63

4.2.1血液檢查63

4.2.2尿液檢查65

4.3化學與藥物65

4.3.1阿司匹林67

4.3.2青霉素67

4.3.3青蒿素69

4.3.4磺胺類藥物69

4.3.5嗎啡70

4.3.6達菲71

4.4化學與生活習慣71

4.4.1吸煙71

4.4.2酗酒72

思考題73



第5章化學與生命科學74

5.1構成生命的最基本物質75

5.1.1蛋白質75

5.1.2核酸78

5.2分子遺傳學的化學基礎81

5.2.1基因的本質81

5.2.2DNA的復制過程81

5.2.3基因的表達與調控82

5.3生物催化與仿生化學84

5.3.1酶85

5.3.2生物合成與生物轉化85

5.3.3模擬酶85

5.3.4生物固氮與化學模擬固氮86

5.3.5光合作用87

5.4生命的起源88

5.4.1地球上最早出現(xiàn)的生命物質88

5.4.2核酸酶的發(fā)現(xiàn)89

5.4.3手性分子的起源89

5.5化學對基因工程的貢獻90

5.5.1DNA重組與基因工程90

5.5.2基因工程的基本步驟91

5.5.3人類基因組計劃92

5.5.4基因育種和基因藥物92

5.5.5基因治療93

思考題94



第6章化學與環(huán)境95

6.1環(huán)境與生態(tài)平衡96

6.2自然環(huán)境的結構與功能97

6.2.1大氣圈98

6.2.2水圈99

6.2.3土壤-巖石圈101

6.3自然界的元素循環(huán)101

6.3.1氮循環(huán)102

6.3.2碳循環(huán)102

6.3.3氧循環(huán)102

6.4保護大氣環(huán)境103

6.4.1大氣環(huán)境污染物103

6.4.2光化學煙霧105

6.4.3酸雨106

6.4.4溫室效應107

6.4.5臭氧層空洞108

6.4.6霧霾110

6.5保護水資源111

6.5.1水資源污染111

6.5.2水的化學凈化、純化和軟化113

6.5.3海水的淡化115

6.6保護土壤資源116

6.6.1土壤污染的主要來源116

6.6.2農藥的污染117

6.6.3多環(huán)芳烴的污染118

6.6.4土壤污染防治118

6.7綠色化學118

6.7.1綠色化學概述119

6.7.2綠色化學的原則和研究內容119

6.7.3綠色化學中的納米技術120

6.7.4綠色化學中的其他技術122

6.8化學教育的新課題123

思考題123



第7章化學與材料科學125

7.1金屬材料125

7.1.1鋁合金和鋁鋰合金126

7.1.2新型金屬玻璃材料127

7.1.3超高溫合金與高溫金屬陶瓷128

7.1.4形狀記憶合金128

7.1.5儲氫合金130

7.2無機非金屬材料131

7.2.1傳統(tǒng)陶瓷材料131

7.2.2透明陶瓷132

7.2.3高溫結構陶瓷132

7.2.4生物陶瓷133

7.2.5壓電陶瓷134

7.2.6光學纖維135

7.2.7新型碳材料136

7.3高分子材料138

7.3.1高分子化合物138

7.3.2塑料、合成橡膠和合成纖維139

7.3.3高分子生物醫(yī)學材料142

7.3.4導電高分子143

7.4超導材料145

7.4.1超導體145

7.4.2摻雜富勒烯的超導電性146

7.4.3有機超導體147

7.4.4超導材料的應用前景147

7.5電子信息材料148

7.5.1晶體管與現(xiàn)代電子計算機148

7.5.2光致抗蝕材料149

7.5.3液晶和有機電致發(fā)光材料149

7.6復合材料150

7.6.1玻璃纖維增強塑料152

7.6.2碳纖維增強塑料152

7.6.3尼龍纖維增強復合材料152

7.7納米化學與納米材料153

思考題154



第8章化學與文物保護155

8.1文物保護概述155

8.1.1文物及其分類155

8.1.2文物保護基本概念156

8.1.3文物保護的基本原則157

8.2分析化學在文物保護中的作用158

8.2.1文物的檢測分析158

8.2.2分析化學在文物保護中的應用159

8.3高分子化合物在文物保護中的作用161

8.3.1文物保護與天然高分子化合物161

8.3.2文物保護與現(xiàn)代合成高分子化合物165

8.4化學與青銅文物的保護169

8.4.1銅合金的化學組成169

8.4.2青銅腐蝕170

8.4.3青銅銹成分170

8.4.4青銅器的化學除銹法171

8.4.5化學與青銅器緩蝕及封護技術172

8.5化學與陶瓷及石質文物的保護174

8.5.1化學與陶器的清潔及脫鹽處理175

8.5.2化學與陶器的加固保護及粘接修復175

8.5.3化學與瓷器的修復保護176

8.5.4化學與石質文物的保護176

8.6化學與壁畫及彩繪的保護179

8.6.1化學材料與壁畫的制作179

8.6.2化學與壁畫的畫面清潔及加固保護180

8.7化學與漆木器的保護182

8.7.1生漆的化學成分182

8.7.2飽水漆器的脫水定型加固184

思考題186



第9章化學與司法偵查187

9.1指紋顯現(xiàn)188

9.1.1汗液指紋的顯現(xiàn)188

9.1.2血指紋的顯現(xiàn)190

9.1.3其他指紋的顯現(xiàn)191

9.1.4指紋顯現(xiàn)新技術191

9.2血痕的檢驗191

9.2.1篩選試驗191

9.2.2確證試驗193

9.3爆炸物證的檢驗193

9.3.1無機炸藥的檢驗194

9.3.2有機炸藥的檢驗195

9.4文書物質材料檢驗195

9.4.1紙張的檢驗196

9.4.2墨水與圓珠筆油的檢驗197

9.4.3書寫時間的鑒定197

9.5毒物、毒品分析199

9.5.1金屬及水溶性毒物199

9.5.2氣體及揮發(fā)性毒物200

9.5.3催眠鎮(zhèn)靜藥203

9.5.4農藥204

9.5.5毒品205

9.6微量物證的檢驗207

9.6.1微量物證的特點207

9.6.2微量物證檢驗常用儀器分析方法208

9.6.3儀器分析方法鑒定微量物證實例211

9.7DNA分析技術212

9.7.1DNA分析技術簡介212

9.7.2DNA分析技術在刑事偵查中的應用213

9.8人體氣味分析技術214

9.8.1人體氣味的特殊性215

9.8.2人體氣味成分215

9.8.3人體氣味的檢測216

9.8.4人體氣味在刑事偵查中的應用216

思考題217



第10章化學與國防軍事218

10.1常規(guī)武器218

10.1.1火藥與炸藥218

10.1.2軍事四彈220

10.2化學武器222

10.2.1化學武器的種類及其毒害作用223

10.2.2化學武器的特點225

10.2.3化學武器的防護226

10.2.4禁止化學武器公約227

10.3核武器229

10.3.1核武器的主要殺傷因素和爆炸方式229

10.3.2原子彈230

10.3.3氫彈231

10.3.4中子彈231

10.4化學與現(xiàn)代高科技武器裝備232

10.4.1高能炸藥233

10.4.2以化學物質為主的反裝備武器233

10.4.3軍用新材料234

思考題237



第11章化學與哲學238

11.1物質的化學組成238

11.1.1元素學說239

11.1.2原子分子論240

11.2物質結構241

11.2.1局部的有機物結構241

11.2.2分子結構242

11.3化學反應243

11.3.1燃燒反應244

11.3.2化學反應的方向和限度245

11.3.3自組織反應246

思考題251



參考文獻252