新大學化學學習導引（第二版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2025

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編輯推薦

適讀人群 ：可作為非化學專業公共基礎課學習參考書
詳細解答練習題、課後習題；總結各章知識點，匯總各章定理、公式；提升學習效率，方便復習，輕鬆應對期末考試

內容簡介

本書為《新大學化學》（第三版）（科學齣版社，2012年）教材配套的教學參考書。全書共12章，包括化學反應基本規律、溶液與離子平衡、氧化還原反應和電化學、物質結構基礎、金屬元素與金屬材料、非金屬元素與無機非金屬材料、有機高分子化閤物及高分子材料、化學與能源、化學與環境保護、化學與生命、化學與生活、化學與國防這些章的相關內容的學習導引。每章包括兩大部分內容：本章小結（包括基本要求、基本概念、計算公式集錦）和習題及詳解。習題涵蓋的知識麵較寬泛，包括判斷題、選擇題、填空題、問答題、計算題等各種題型，並配有詳細的解答。此外，還提供瞭六套綜閤練習題。
本書可作為高等院校理工科非化學化工類本科生學習大學化學課程的指導書，也可作為大學化學通識課素質教育的教學參考書。

作者簡介

黃如丹，北京理工大學教授，博士生導師。基礎化學實驗教學示範中心主任。曾任化學係黨支部書記，理學院黨委委員。研究方嚮為多金屬氧簇化學與配閤物化學，主要從事新化閤物的閤成、結構錶徵及功能研究。

目錄

第二版前言
第一版前言
第1章 化學反應基本規律
1.1 本章小結
1.1.1 基本要求
1.1.2 基本概念
1.1.3 計算公式集錦
1.2 習題及詳解
第2章 溶液與離子平衡
2.1 本章小結
2.1.1 基本要求
2.1.2 基本概念
2.1.3 計算公式集錦
2.2 習題及詳解
第3章 氧化還原反應和電化學
3.1 本章小結
3.1.1 基本要求
3.1.2 基本概念
3.1.3 計算公式集錦
3.2 習題及詳解
第4章 物質結構基礎
4.1 本章小結
4.1.1 基本要求
4.1.2 基本概念
4.1.3 計算公式集錦
4.2 習題及詳解
第5章 金屬元素與金屬材料
5.1 本章小結
5.1.1 基本要求
5.1.2 基本概念
5.2 習題及詳解
第6章 非金屬元素與無機非金屬材料
6.1 本章小結
6.1.1 基本要求
6.1.2 基本概念
6.2 習題及詳解
第7章 有機高分子化閤物及高分子材料
7.1 本章小結
7.1.1 基本要求
7.1.2 基本概念
7.2 習題及詳解
第8章 化學與能源
8.1 本章小結
8.1.1 基本要求
8.1.2 基本概念
8.2 習題及詳解
第9章 化學與環境保護
9.1 本章小結
9.1.1 基本要求
9.1.2 基本概念
9.2 習題及詳解
第10章 化學與生命
10.1 本章小結
10.1.1 基本要求
10.1.2 基本概念
10.2 習題及詳解
第11章 化學與生活
11.1 本章小結
11.1.1 基本要求
11.1.2 基本概念
11.2 習題及詳解
第12章 化學與國防
12.1 本章小結
12.1.1 基本要求
12.1.2 基本概念
12.2 習題及詳解
綜閤練習題
綜閤練習題(一)
綜閤練習題(二)
綜閤練習題(三)
綜閤練習題(四)
綜閤練習題(五)
綜閤練習題(六)
索引

精彩書摘

第1 章　化學反應基本規律
1.1　 本章小結
1.1.1　 基本要求
第一節
係統與環境、相的概念
第二節
化學反應的質量守恒定律―― 化學計量方程式
狀態與狀態函數、熱、功、熱力學能的概念
化學反應的能量守恒定律―― 熱力學第一定律
焓、化學反應熱―― 定容熱和定壓熱、蓋斯定律、標準摩爾生成焓、標準摩爾燃
燒焓、化學反應熱（反應的標準摩爾焓變）的計算
第三節
熵、熱力學第三定律、標準摩爾熵、標準摩爾熵變的計算
吉布斯函數、定溫定壓下化學反應方嚮的判據、熵變及焓變與吉布斯函數變之
間的關係（吉布斯唱亥姆霍茲公式） 、標準摩爾生成吉布斯函數、標準摩爾吉布斯函
數變的計算、定溫定壓下任意狀態摩爾吉布斯函數變的計算（化學反應等溫
方程式）
第四節
氣體分壓定律、標準平衡常數、標準摩爾吉布斯函數變與標準平衡常數之間的
關係、混閤氣體係統的總壓改變對化學平衡的影響及其定量計算、溫度對化學平衡
的影響及其計算
第五節
化學反應速率的錶示法、反應進度
反應速率理論、活化能、化學反應熱效應（焓變） 與正、逆反應活化能之間
的關係
基元反應與非基元反應、質量作用定律―― 基元反應速率方程、速率常數、反
應級數
溫度與反應速率常數之間的關係及其計算
催化劑對反應速率的影響
1.1.2　 基本概念
第一節
　　係統與環境（三類熱力學係統）　 係統是人為劃定作為研究對象的物質；環境
是係統以外並與之密切相關的其他物質。係統和環境之間通過物質和能量的交換
相互作用，按照物質和能量交換的不同情況，可將係統分為三類。
（1） 敞開係統：與環境之間既有物質交換，又有能量交換。
（2） 封閉係統：與環境之間僅存在能量交換，不存在物質交換。
（3） 隔離係統：與環境之間既無物質交換，也無能量交換。
相（相與聚集態）　 係統中的任何物理和化學性質完全相同的部分稱為相。不
同相之間有明顯的界麵，但有界麵不一定就是不同的相，如相同的固態物質。對於
不同的相，在相界麵兩側的物質的某些宏觀性質（如摺射率、相對密度等）會發生突
變。聚集狀態相同的物質在一起，並不一定是單相係統（如油與水的混閤） ，同一種
物質可因聚集狀態不同而形成多相係統（如冰、水及水蒸氣） 。
單相（均勻）和多相（不均勻）係統　係統由一個相組成，稱為單相係統或均勻
係統，如氣體（單一組分、混閤）和溶液都是單相係統。
係統由兩個或多於兩個相組成，稱為多相係統或不均勻係統，如不同液體、不
同固體之間或同一種物質不同聚集狀態共存的係統等。
第二節
質量守恒定律（物質不滅定律―― 化學反應計量方程）　 在化學反應中，原子
本身不發生變化，發生變化的是原子的組閤方式，即化學反應發生前後，原子的種
類和數量保持不變。物質的質量既不能創造，也不能毀滅，隻能由一種形式轉變為
另一種形式。可用化學反應計量方程式錶述反應物與生成物之間的原子數目和質
量的平衡關係，即參加反應的全部物質的質量等於全部反應生成物的質量。
化學計量數　在化學計量方程式中，各物質的化學式前的係數稱為化學計量
數，用符號νB 錶示，量綱為1 。將反應物的計量數定為負值，而生成物的計量數定
為正值。化學計量方程通式即0 ＝ Σ B νB B 。
狀態　用來描述係統的宏觀性質（如壓力、體積、溫度、物質的量）的總和。係統
的性質確定，其狀態也就確定瞭。反之，係統的狀態確定，其性質也就有確定的值。
狀態函數　用來確定係統狀態性質的物理量，如壓力、體積、溫度、物質的量、
熱力學能、焓、熵、吉布斯函數等稱為狀態函數，它是係統自身的性質。狀態函數有
三個主要特點：
（1） 狀態一定，其值一定。
（2） 殊途同歸，值變相等。
（3） 周而復始，值變為零。
熱力學能及其特徵　宏觀靜止係統中，在不考慮係統整體運動的動能和係統
在電磁場、離心力場等外場中的勢能的情況下，係統內各種能量的總和稱為係統的
熱力學能（U） ，包括係統內部各種物質的分子平動能、分子間轉動能、分子振動能、
電子運動能、核能等。
其特徵錶現在： ① 無法知道一個熱力學係統的熱力學能的絕對值；② 熱力學
能是一個狀態函數，其改變量隻與始態和終態有關，而與變化的途徑無關；③ 熱力
學能具有加和性，與係統中物質的量成正比。
熱　由於溫度不同而在係統與環境之間能量傳遞的形式稱為熱，用符號Q 錶
示，它是係統和環境發生能量交換的一種形式。熱不是狀態函數，與過程有關。
功（體積功、有用功）　 係統與環境之間除熱以外的其他傳遞能量的形式稱為
功，用符號W 錶示。熱力學中將功分為體積功和非體積功兩類。在一定外壓下，
由於係統體積的變化而與環境交換能量的形式稱為體積功（又稱膨脹功） ；除體積
功以外的一切功稱為非體積功（或稱有用功、其他功） ，用符號W′錶示，書中遇到的
非體積功有錶麵功、電功等。功與熱一樣都不是狀態函數，其數值與途徑有關。功
的單位為Pa ? m3 ＝ J 。
Q 和W 的符號規定　一般規定，係統吸收熱，Q 為正值；係統放齣熱，Q 為負
值。係統對環境做功，W 為負值；環境對係統做功，W 為正值。
熱力學第一定律數學錶達式　若封閉係統由始態（熱力學能為U1 ）變到終態
（熱力學能為U2 ） ，同時係統從環境吸熱Q ，得功W ，則係統熱力學能的變化為
Δ U ＝ U2 - U1 ＝ Q + W
它錶示封閉係統以熱和功的形式傳遞能量，必定等於係統熱力學能的變化。
化學反應的反應熱　通常把隻做體積功，且始態和終態具有相同溫度時，係統
吸收或放齣的熱量稱為化學反應的反應熱。按照反應條件的不同，又可分為恒容
反應熱和恒壓反應熱。
恒容（定容）反應熱　在恒容、不做非體積功的條件下，Δ V ＝ 0 ，W ＝ - pΔ V ＝ 0 ，
W′ ＝ 0 ，所以Δ U ＝ Q + W ＝ QV 。其意義是：在定容條件下進行的化學反應，其反應
熱等於該係統中熱力學能的改變量。
恒壓（定壓）反應熱　在恒壓、隻做體積功的條件下，W ＝ - pΔ V ，W′ ＝ 0 ，
Δ U ＝ Q + W ＝ Qp - pΔ V 。所以Qp ＝ Δ U + pΔ V ＝ （ U2 - U1 ） + p （ V2 - V1 ） ＝
（U + p V）2 - （U + p V）1 ＝ H2 - H1 ＝ Δ H 。其意義是：等壓過程反應熱等於係統焓
的改變量。
焓及其特徵　熱力學狀態函數，符號為H ，H ＝ U + p V 。焓具有加和性。由
於熱力學能的絕對值無法測得，因此焓的絕對值也無法知道。
蓋斯定律　化學反應的反應熱（在定壓和定容下）隻與物質的始態和終態有
關，而與變化的途徑無關。也可錶述為，一個總反應的反應熱Δ r Hm 等於其所有分
步反應的反應熱（ Δr Hm ，i ）的總和，即
Δ r Hm ＝ Σi
Δr Hm ，i
　　標準摩爾生成焓（熱）　 在一定溫度和標準狀態下，由參考態單質生成單位物
質的量某物質B 時反應的焓變，以符號Δf Hm 錶示，SI 單位為kJ ? mol- 1 。參考態
單質的標準摩爾生成焓Δf Hm ，B （ T）（參考態單質）為0 ；水閤H + 的標準摩爾生成焓
Δf Hm （ H + ，aq）為0 。一般附錶中列齣的是物質在298.15K 時的標準摩爾生成焓
的數據。
標準摩爾燃燒焓（熱）　 在一定溫度和標準狀態下，單位物質B 完全燃燒反應
的摩爾焓變，以符號Δc Hm 錶示，SI 單位為kJ ? mol- 1 。這裏所說的“完全燃燒”是
指可燃物分子中的各種元素，如碳變為CO2 （g） 、氫變為H2 O （l） 、硫變為SO2 （g） 、
磷變為P2 O5 （s） 、氮變為N2 （g） 、氯變為HCl（aq）等，熱力學上規定這些産物為最
終産物。由於標準摩爾燃燒焓是以燃燒終點為參照物的相對值，因此這些燃燒最
終産物的標準摩爾燃燒焓規定為零。單質氧沒有燃燒反應，也可以認為它的燃燒
焓為零。
標準摩爾焓變　在標準狀態和某一溫度下，任一化學反應的標準摩爾焓變等
於生成物標準摩爾生成焓的總和減去反應物標準摩爾生成焓的總和，以符號
Δ r Hm （ T）錶示。溫度變化不大時，反應的焓變可以看成是不隨溫度變化的，即
Δr Hm （ T） ≈ Δr Hm （298 ．15K）
對於有機化學反應，其標準摩爾焓變也等於反應物標準摩爾燃燒焓總和減去
生成物標準摩爾燃燒焓總和。
熱力學標準態　氣體物質的標準態：標準壓力p ＝ 100.00kPa 時的（假想的）
理想氣體狀態。溶液（溶質為B） 的標準態： 標準壓力時，標準質量摩爾濃度
b ＝ 1.0mol ? kg- 1 ，並錶現為無限稀溶液特性時溶質B 的（假想）狀態。液體和固
體的標準態：標準壓力p ＝ 100.00kPa 下的純液體和純固體。
參考態元素（單質）　 一般指在所討論T 、p 下最穩定狀態的單質或規定的單
質。根據標準摩爾生成焓的定義，參考態元素的標準摩爾生成焓為零。
第三節
自發過程　在一定條件下不需任何外力作用就能自動進行的過程。
控製係統變化方嚮的自然規律　
（1） 從過程的能量來看，物質係統傾嚮於取得最低能量狀態。
（2） 從係統中質點分布和運動狀態來分析，物質係統傾嚮於取得最大混
亂度。
（3） 凡是自發過程通過一定的裝置都可以做有用功。
熵及其特徵　熵用來錶徵係統內部質點的無序度或混亂度，符號為S ，是狀態
函數，具有加和性，與係統中物質的量成正比。
（1） 物質的熵值隨溫度升高而增大，這是因為動能隨溫度升高而增大，導緻微
粒運動的自由度增大。
（2） 同一物質在氣態的熵值總是大於液態的熵值，液態的熵值又大於固態的
熵值。
（3） 氣態多原子分子的Sm ，B 比單原子分子大。
（4） 壓力對氣態物質的熵值影響較大，壓力越高，熵值越小。
（5） 對於摩爾質量相同的不同物質，其結構越復雜，對稱性越低，Sm ，B 值越大。
（6） 混閤物的熵值總是大於純淨物的熵值。
規定熵（絕對熵）　 根據熱力學第三定律，規定0K 純淨的完整晶態物質的熵
為零。因此，如果知道某物質從0K 到指定溫度下的熱力學數據，如熱容、相變熱
等，便可求齣此溫度下的熵值，稱為規定熵。
摩爾熵　單位物質的量的物質B 的規定熵稱為摩爾熵。
標準摩爾熵　在一定溫度和標準狀態下的摩爾熵稱為標準摩爾熵，符號為
Sm ，B ，單位為J ? mol- 1 ? K- 1 。注意，參考態元素的標準摩爾熵不等於零。一般附
錶中列齣的是物質在298.15K 時的標準摩爾熵的數據。
標準摩爾熵變　在一定溫度和標準態條件下，終態與始態之間標準摩爾熵的
改變量。化學反應的標準摩爾熵變等於生成物標準摩爾熵的總和減去反應物標準
摩爾熵的總和。對於同一個反應，由於反應物和生成物的熵值隨溫度升高而同時
相應增加，標準摩爾熵變隨溫度變化較小，因此
Δr Sm （ T） ≈ Δr Sm （298.15K）
　　吉布斯函數及其特徵　吉布斯函數是熱力學係統的狀態函數，其定義式為
G ＝ H - T S 。吉布斯函數具有加和性。由於焓的絕對值無法測得，因此吉布斯函數
的絕對值也無法知道。
吉布斯函數變與焓變、熵變的關係　Δ G ＝ Δ H - T Δ S
　吉布斯函數變與有用功的關係　係統吉布斯函數的減少等於它在定溫、定壓
下對環境所可能做的最大有用功，即
Δ G ＝ W′max
　　標準摩爾生成吉布斯函數　在一定溫度和標準狀態下，由參考態元素生成單位
物質的量的某物質時反應的吉布斯函數變，以符號Δf Gm 錶示，SI 單位為kJ ? mol- 1 。
標準摩爾吉布斯函數變　在標準狀態和某一溫度下，化學反應的標準摩爾吉
布斯函數變等於生成物標準摩爾生成吉布斯函數的總和減去反應物標準摩爾生成
吉布斯函數的總和，以符號Δ r Gm （ T）錶示。
非標準態摩爾吉布斯函數變與標準摩爾吉布斯函數變的關係　根據化學反應
等溫方程式有
Δr Gm （ T） ＝ Δ r Gm （ T） + RT ln Π B
pB
p
νB
式中： Π B 為連乘算符。
熵判據　在隔離係統中，自發過程朝著熵增大的方嚮進行，即Δ S 為正值的過
程（熵增過程）是自發過程，而Δ S 為負值的過程（熵減過程）是非自發過程。
吉布斯函數判據　在等溫、等壓和係統不做非體積功的條件下：
Δ G ＜ 0 ，過程可正嚮自發進行；
Δ G ＞ 0 ，正嚮過程非自發，逆嚮過程可自發進行；
Δ G ＝ 0 ，係統處於平衡狀態。
第四節
可逆反應　若一個化學反應係統，在相同條件下可以由反應物之間相互作用
生成生成物（正反應） ，同時生成物之間也可以相互作用生成反應物（逆反應） ，這樣
的反應稱為可逆反應。可逆性是化學反應的普遍特徵。
化學平衡狀態　當可逆反應進行到最大限度時，係統中反應物和生成物的濃
度不再隨時間而改變，反應似乎已經“停止” ，係統的這種錶麵上靜止的狀態稱為化
學平衡狀態。化學平衡是動態平衡，是有條件的、相對的、暫時的。
標準平衡常數　當反應達到動態平衡時，用各組分在平衡時的相對濃度或相
對分壓（氣相反應）來定量錶達化學反應的平衡關係的常數稱為標準平衡常數。它
錶達反應進行的程度：K 值越大，平衡係統中生成物越多而反應物越少，反之亦
然。標準平衡常數是反應的特性常數，是由反應的本性決定的，僅與溫度有關，
與係統組分的濃度和壓力無關；量綱為1 ；其值與反應方程式的寫法有關。對於
反應
aA + bB cC + dD
（1） 如果四種物質都是氣體， K ＝ ［ pC / p ］c ［ pD / p ］d
［ pA / p ］a ［ pB / p ］b ，p ＝ 100.00kPa 。

前言/序言

第二版前言

為配閤《新大學化學》（第三版）教材的齣版，我們修訂瞭第一版《新大學化學學習導引》一書。經觀察，在該教學輔助教材使用的幾年中，對非化學化工類的學生更好地理解教材內容，提高大學化學課程的學習效率，起到瞭應有的作用，受到學生的贊許。
第二版保留瞭第一版的結構，對部分內容進行瞭調整和修改，使之與新版教材更融閤。第二版由北京理工大學黃如丹擔任主編。參加修訂工作的有：北京理工大學硃湛（第2、4章），遲瑛楠（第5~7章）許顔清（第8、9章），賀歡（第10~12），黃如丹（第1、3章，索引）。綜閤練習題素材由兩個學校提供。全書由黃如丹統稿、修改和定稿。
懇請使用本書的老師和同學能及時反饋意見和建議，使該書更好的發揮它的教學輔助作用。

編者
2011年10月
於北京理工大學

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評分☆☆☆☆☆

很好

評分☆☆☆☆☆

從來不去評價，不知道浪費多少積分，自從美團積分可以抵現金的時候，纔知道積分的重要。後來我就把這段話復製瞭，走到哪，復製到哪，即能賺積分，還非常省事；特彆是不用認真的評論瞭！ 很好的 ！ 下次還會再來

評分☆☆☆☆☆

學習好幫手，老師推薦！

評分☆☆☆☆☆

用起來還不錯，適閤非專業學生用

評分☆☆☆☆☆

物流很給力，一天就到瞭

評分☆☆☆☆☆

我沒有太細看瞭，不過感覺還不錯

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發貨很快的，東東也不錯。

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第一次用京東呢 超級快 給力

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快遞送貨很快，書質量很好

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