工程化学（第3版）

本书以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，以立德树人为根本，根据应用型本科院校定位和教学实践的特点编写而成，内容精炼、实用性强，突出工程化学在生产实践中的实际应用，同时引入化学发展的新思想、新成果，彰显中国式现代化，反映学科发展的新趋势。全书共分 9 章，包括绪论、化学反应的基本规律、溶液中的化学平衡、氧化还原反应与电 化 学、物质结构基础、化学与材料、化学与能源、化学与环境、化学与生命。其中第 2~5 章属于化学原理部分，第 6~9 章为化学在社会生活、科学技术中的实际应用，涉及内容既有专业性又有科普性。 本书不仅可作为高等院校化学化工类、近化学类专业的基础课教学用书，也可供自学者、工程技术人员参考使用。

宿辉【主编】【现当代】 ———————————————————— 黑龙江工程学院材料与化学学院教授、系主任、工学博士，黑龙江省模范教师，北京大学访问学者。从事高校化学、材料类教学与科研工作26年，讲授工程化学、物理化学、材料化学等多门课程，主要科研方向为材料表面技术及改性后新结构、新性能等。主持或主要参加国家自然科学基金、黑龙江省科技攻关项目、省自然科学基金等项目近20项；获黑龙江省高校科技成果一等奖等奖励十余项，发表论文60余篇,主编《材料化学》《工程化学》《物理化学实验》等教材多本。 张兴文【主编】【现当代】 ———————————————————— 张兴文、哈尔滨工业大学化工与化学学院教授，博士生导师，国家一流课程负责人，黑龙江省教学名师，宝钢优秀教师，中国大学MOOC优秀教师，连续获得2次黑龙江省在线开放课程优秀教师奖。创建了化学智慧教学空间网络平台，主持工信部“十二五”规划教材建设项目、省教育科学研究“十二五”规划项目等教改项目多项。获全国高校教师教学创新大赛三等奖，黑龙江省高校教师教学创新大赛特等奖，黑龙江省教学新秀奖，黑龙江省教学成果二等奖（排序1），哈工大教学成果一等奖1项（排序1）等奖励多项。 景介辉【主编】【现当代】 ———————————————————— 景介辉、黑龙江科技大学环境与化工学院副院长，教授，负责学院本科教学及专业建设等工作。主要从事新型功能碳材料制备及应用方向研究，主持或参与完成国家973项目子课题、省教育厅、市科技局等科研项目多项，获得黑龙江省科技进步一等奖1项，获得国家专利授权4项，主持或参与完成黑龙江省教育科学规划重点课题、校教学研究重点课题等6项，获得校教学成果一、二等奖各1项，煤炭工业教学成果二等奖1项，发表教研和科研论文30余篇，指导学生参加国家、省级竞赛等多次获奖，多次荣获校“优秀教师”称号

目 录 第１章 绪论 ………………………………… １ １.１ 化学的研究对象及其发展简史 …… ２ １.２ 化学的学科分支及其在社会 发展中的作用 ……………………… ４ １.３ 物理量的表示方法 ………………… ６ 拓展实训数字化资源１ …………………… ９ 本章小结 …………………………………… ９ 习题 ………………………………………… ９ 第２章 化学反应的基本规律…………… １０ ２.１ 气体 ………………………………… １２ ２.２ 化学反应中的能量变化 …………… １４ ２.３ 化学反应的方向 …………………… ２１ ２.４ 化学反应的限度 …………………… ２７ ２.５ 化学反应速率 ……………………… ３３ 拓展实训数字化资源２ ………………… ４１ 本章小结 ………………………………… ４２ 习题 ……………………………………… ４４ 第３章 溶液中的化学平衡 ……………… ４９ ３.１ 水的性质和稀溶液的依数性 ……… ５１ ３.２ 酸碱理论 …………………………… ５７ ３.３ 弱电解质的解离平衡 ……………… ５８ ３.４ 难溶电解质的沉淀溶解平衡 ……… ６５ ３.５ 配位化合物和配离子的解离平衡…… ７０ 拓展实训数字化资源３ ………………… ７６ 本章小结 ………………………………… ７８ 习题 ……………………………………… ７９ 第４章 氧化还原反应与电化学 ……… ８３ ４.１ 原电池 ……………………………… ８５ ４.２ 原电池电动势 ……………………… ８７ ４.３ 电极电势的应用 …………………… ９２ ４.４ 电解的基本原理及应用 …………… ９４ ４.５ 金属腐蚀与防护 …………………… ９７ ４.６ 化学电源 ………………………… １０３ 拓展实训数字化资源４ ………………… １０９ 本章小结 ………………………………… １１０ 习题 ……………………………………… １１２ 第５章 物质结构基础…………………… １１６ ５.１ 原子结构 ………………………… １１８ ５.2 分子结构 ………………………… 134 5.3 晶体结构………………………… 148 拓展实训数字化资源５ ………………… １５１ 本章小结 ………………………………… １５２ 习题 ……………………………………… １５４ 第６章 化学与材料 ……………………… １５８ ６.１ 金属材料 ………………………… １６０ ６.２ 无机非金属材料 ………………… １６６ ６.３ 高分子材料 ……………………… １７３ ６.４ 复合材料 ………………………… １８０ ６.５ 纳米材料 ………………………… １８３ 拓展实训数字化资源６ ………………… １８８ 本章小结 ………………………………… １８９ 习题 ……………………………………… １８９ 第７章 化学与能源 ……………………… １９０ ７.１ 常规能源 ………………………… １９２ ７.２ 新型能源 ………………………… １９６ 拓展实训数字化资源７ ………………… ２０８ 本章小结 ………………………………… ２０９ 习题 ……………………………………… ２１０ 第８章 化学与环境 ……………………… ２１２ ８.１ 水污染及其防治 ………………… ２１４Ⅳ ８.２ 大气污染及其防治 ……………… ２１８ ８.３ 土壤污染及其防治 ……………… ２２４ ８.４ 推动绿色发展,促进人与自然 和谐共生 ………………………… ２２９ 本章小结 ………………………………… ２３１ 习题 ……………………………………… ２３２ 第９章 化学与生命 ……………………… ２３３ ９.１ 蛋白质与酶 ……………………… ２３５ ９.２ 核酸 ……………………………… ２４１ ９.３ 糖 ………………………………… ２４６ ９.４ 维生素 …………………………… ２４９ ９.５ 生命元素与人体健康 …………… ２５２ 本章小结 ………………………………… ２５７ 习题 ……………………………………… ２５７ 附录 …………………………………………… ２５９ 参考文献 …………………………………… ２７３