本書立足於工程教育專業認證的理念，以培養車輛、土木、機械、材料等理工科專業學生的化學素養為目標，突出大學化學在工程實踐中的實際應用，旨在拓展學生視野，啟迪學生思維。全書共8章，包括物質的聚集狀態與環境保護、化學反應的能量與方向、化學平衡和反應速率、水溶液中的化學平衡、物質結構基礎、氧化還原反應與電化學基礎、化學與工程材料以及化學安全知識與意外防護。

本書內容簡練、實用性強，既具專業性又有科普性，不僅適用於普通高等院校非化學、化工類專業的基礎課教學，也適用於各類成人教育、自學考試備考等，還可供相關工程技術人員參考使用。

前言

緒論1

0.1化學的研究對像及作用1

0.2化學的學科分支2

0.3化學的學科特點2

0.4化學學科的發展趨勢3

0.5“工科大學化學”的學習內容3

D1章物質的聚集狀態與環境保護4

1.1氣體4

1.1.1理想氣體4

1.1.2氣體分壓定律4

1.1.3大氣污染與防治6

1.2溶液7

1.2.1溶液濃度的表示方法8

1.2.2稀溶液的依數性8

1.2.3水資源保護12

1.3固體14

1.3.1晶體和非晶體14

1.3.2固體表面的吸附與干燥15

1.3.3固體廢棄物的利用及處理16

1.4環境保護與可持續性發展17

本章小結19

思考與練習題19

D2章化學反應的能量與方向21

2.1化學反應中的質量關繫21

2.1.1化學反應計量數21

2.1.2反應進度22

2.2化學反應中的能量關繫22

2.2.1熱力學常用術語22

2.2.2熱力學D一定律23

2.2.3化學反應熱和焓變25

2.2.4熱化學方程式26

2.2.5化學反應的焓變27

2.3化學反應的方向29

2.3.1自發過程29

2.3.2焓變與反應的自發性30

2.3.3混亂度與熵30

2.4吉布斯函數與反應方向的判據31

2.4.1吉布斯函數31

2.4.2吉布斯函數變與反應的方向33

2.5能源開發利用35

2.5.1能源概述36

2.5.2常規能源37

2.5.3新型能源38

2.5.4人類利用能源的歷史及現狀展望41

2.5.5我國能源現狀及面臨的挑戰42

本章小結45

思考與練習題45

D3章化學平衡和反應速率48

3.1化學平衡48

3.1.1化學平衡概述48

3.1.2化學平衡常數49

3.1.3化學平衡的移動52

3.2化學反應速率56

3.2.1化學反應速率的定義56

3.2.2影響化學反應速率的因素58

3.2.3化學反應速率理論64

3.2.4催化劑和催化作用66

本章小結69

思考與練習題69

D4章水溶液中的化學平衡72

4.1酸堿電離平衡72

4.1.1酸堿理論72

4.1.2弱電解質的解離平衡75

4.2難溶電解質的沉澱溶解平衡85

4.2.1溶度積85

4.2.2分步沉澱86

4.2.3沉澱的轉化87

4.3配位化合物和配離子的離解平衡89

4.3.1配位化合物的組成和命名89

4.3.2配位平衡92

4.3.3配位化合物的應用95

本章小結97

思考與練習題97

D5章物質結構基礎103

5.1原子結構103

5.1.1核外電子運動狀態103

5.1.2多電子原子核外電子分布108

素周期律113

5.2.1原子電子層素周期表113

5.素的周期性114

5.3化學鍵與分子結構117

5.3.1離子鍵118

5.3.2共價鍵118

5.3.3分子間力和氫鍵124

5.3.4金屬鍵128

5.4晶體結構129

本章小結131

思考與練習題131

D6章氧化還原反應與電化學基礎134

6.1氧化還原反應的基本概念134

6.1.1氧化值134

6.1.2氧化還原反應方程式的配平136

6.2原電池及其電動勢138

6.2.1原電池的構成與分類138

6.2.2原電池的設計140

6.2.3原電池的熱力學141

6.3電J電勢及其應用143

6.3.1電J電勢的產生143

6.3.2標準電J電勢144

6.3.3影響電J電勢的因素145

6.3.4電J電勢的應用147

6.4電解149

6.4.1電解的基本原理149

6.4.2分解電壓和超電勢150

6.4.3電解產物的判斷151

6.5化學電源152

6.5.1一次電池152

6.5.2二次電池153

6.5.3燃料電池154

6.5.4綠色電池155

本章小結156

思考與練習題156

D7章化學與工程材料159

7.1工程材料概述159

7.1.1工程材料的分類159

7.1.2工程材料的特點160

7.2工程材料的腐蝕與防護161

7.2.1金屬的腐蝕與防護161

7.2.2混凝土的腐蝕與防護164

7.2.3高分子材料的腐蝕與防護166

7.3材料的摩擦與潤滑167

7.3.1機械與化學拋光167

7.3.2納米潤滑劑168

7.3.3高分子摩擦材料169

7.4材料的表面處理170

7.4.1材料的表面處理技術170

7.4.2鋼表面強化的化學方法172

7.4.3高分子材料表面處理的化學方法173

本章小結174

思考與練習題174

D8章化學安全知識與意外防護177

8.1化學試劑177

8.1.1化學試劑的分類177

8.1.2化學試劑的貯存178

8.2化學安全常識及意外事故處理179

8.2.1化學安全常識179

8.2.2化學意外事故處理179

8.3危險化學品180

8.3.1危險化學品的分類與特性181

8.3.2危險化學品的儲存和運輸183

8.3.3危險化學品事故的預防和處理183

本章小結185

思考與練習題185

附錄187

附錄1常見物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾吉布斯函數、標準摩爾熵(298.15K，100kPa)187

附錄2-1酸在水溶液中的解離常數（298.15K）191

附錄2-2堿在水溶液中的解離常數（298.15K）195

附錄3難溶電解質的溶度積Ksp（298.15K）197

附錄4配離子的穩定常數198

附錄5氧化還原電對的標準電J電勢（298.15K）198

附錄6地表水環境質量標準（GB 3838—2002）201

參考文獻202