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第一章 从甲烷开始1

1. 最原始的有机化合物1

2. 甲烷的存在说明了什么2

3. 甲烷的结构和分子4

4. 甲烷的化学性质6

余话：从甲烷想到的8

第二章 氧和氮10

1. 地球表面的大气10

2. 氧作为单质存在的形式13

3. 无机界和有机界的氧化物15

4. 为什么氮是惰性的16

5. 有生命的有机含氮化合物17

6. 自然界中氮的循环与生命起源20

余话：科学实验有赖于科学思维22

第三章 水24

1. 水--简单的分子，复杂的形态24

2. 水的化学26

3. 水与我们的生活27

4. 无机界和有机界的水29

5. 水与光合作用31

余话：从水的化学引出的话题32

第四章 碳和碳氢化合物35

1. 单质碳的几种同素异形体36

2. 碳原子与碳原子成键39

3. 化学反应的能量观和速率观44

4. 有机化学反应历程46

余话：追求真理48

第五章：小分子·大分子·高分子51

1. 化学演化52

2. 人工合成52

3. 高分子化合物的结构与性能55

4. 生物高分子58

余话：分子的无序性与有序性64

第六章 化学开发新材料66

1. 怎样想到合成耐热高分子材料67

2. 怎样赋予高分子化合物以各种性能68

3. 为什么物件可被粘合71

4. 前景诱人的材料化学72

余话：学科间的相互渗透73

第七章 化学与疾病治疗75

1. 药物是一种特殊的化学品75

2. 怎样发现新药和寻找新药76

3. 生命科学中的化学分子设计78

4. 有机合成方法学80

余话：化学剂治病84

第八章 研究和学习化学的新工具--计算机86

1. 什么是人工智能86

2. 专家系统和有机合成路线设计88

3. 计算机辅助设计90

第九章 化学的发展离不开物理94

1. 化学是基础科学还是中心科学94

2. 物理对化学发展的促进作用95

3. 物理给化学以理论和技术97

4. 物理和化学携手99

余话：物理教学和化学教学102

第十章 化学和生命科学(有机部分)104

1. 生命科学的研究对象104

2. 生物化学105

3. 生物有机化学106

4. 酶的本质与作用107

5. 仿酶模型的设想109

6. 酶的固定化技术110

余话：生命科学的启示111

第十一章 化学和生命科学(无机部分)113

1. 生命必需的元素113

2. 非金属元素的生物功能113

3. 生物配体114

4. 金属酶和金属蛋白质115

5. 有毒金属元素118

余话：绿色化学与环境化学120

第十二章 金属有机化合物和元素有机化合物122

1. 元素有机化学122

2. 金属有机化合物的特点124

3. 金属有机化合物的反应128

4. 金属有机化合物作为催化剂和材料130

余话：农业工厂化遐想133

第十三章 化学是监控物质世界的眼睛135

1. 为什么要监控物质世界135

2. 环境质量问题136

3. 环境质量评价140

4. 药物的化学分析141

5. 其他工业产品的化学分析142

6. 健康状况的监测143

第十四章 化学在发达国家引起恐慌145

1. 毒物和非毒物146

2. 战争毒剂和毒气战148

3. 用作农药的元素有机化合物149

4. 农药向何处去150

5. 如何减少和避免环境污染151

6. 可持续发展的经济问题152

第十五章 能源化学155

1. 化学电源155

2. 燃料电池158

3. 光化能量的转换159

4. 大气中的光化现象161

5. 强化的燃料163

余话：光和热163

第十六章 考古化学与防伪化学165

1. 出土文物165

2. 出土文物的鉴定166

3. 陶器的仿古化学168

4. 防伪与伪装168

5. 放射性同位素的半衰期与元素周期律的发现170

6. 放射性元素的功与过174

第十七章 宇宙的组成是可知的吗176

1. 从化学角度上研究天体176

2. 恒星的核反应177

3. 天然元素中的放射性元素178

4. 地球上的元素分布179

5. 化学的生命观与生态论180

6. 恐龙的消失与恐龙蛋化石182

参考文献183