封面图：分析天平是分析化学实验室常见的仪器。/©Martin Schaier CC BY 4.0

分析化学是化学的一... 阅读更多

中学课程中的化学我们称之为普通化学，普通化学是化学的导论，给初学者提供简单的概念。相比于专业领域，普通化学并不深入和精确，但其提供了直观、图像化的思考方式。即使是专业化学家，仍用这些简单概念解释和思考一些复杂的知识。《普通化学》是一门综合性、基础性的课程，该课程主要目的是学习化学的基本原理，并适当了解物理化学、结构化学、有机化学的知识，以及常见元... 阅读更多

封面图：钢筋暴露在空气中会缓慢生锈，锈蚀通常是一个缓慢的过程。化学反应发生的速率与很多因素有关，例如铁的生锈取决于当地湿度。浸泡在水中的铁制品很快就会锈蚀，但在干燥的沙漠中能长久保存。/©PublicDomainPictures

火箭的推进依赖快速的燃烧反应，食物在冰箱中能延长保质期。很多工业反应需要催化剂才能进行，容易变质的化学品储存时需要加入一定量稳定剂。这些例子都说明化学反应速率的重要性。从微观原理上，反应速率与反应的机制有关，我们将在化学动力学这一章，学习如何测定化学... 阅读更多

封面图：干电池是生活中最常见的电池，根据大小分为1号、5号、7号等。干电池的外壳由金属锌组成，内部含有二氧化锰以及用作电极的碳棒。锌作为还原剂而二氧化锰作为氧化剂，电池将氧化还原反应的化学能转化为电能，并对外做功。/©PublicDomainPictures

我们很多人所依赖的移动设备——例如智能手机、笔记本电脑，甚至是城市里的汽车、公交车，是产生电力的化学反应驱动的。电化学这个领域研究这类反应，电化学与氧化还原反应有关，我们在第5章学习了氧化还原反应。氧化还原反应中，原子的氧化态发生变化。氧化... 阅读更多

封面图：一个里德堡分子的电子密度图，看起来就像是一只鲎。里德堡分子包含至少一个处激发态的原子（里德堡原子）。比如说CsCs^*分子，在这里Cs^*的最外层电子被激发到高能级，该分子就是里德堡分子。里德堡分子可以具有非常长的化学键，能达数个微米（一般的化学键仅有数百pm），和巨大的偶极矩（数百德拜）。/©JIN YANG

在上一章我们学习了使用路易斯理论和VSEPR理论对分子形状与结构进行预测，它们只是非常初级的理论，某些情况下需要用更复杂的方法。其中有一种方法涉及原子轨道的杂化，称为杂化轨道理论。另一种方法涉及创建一组属于整个分... 阅读更多

封面图：钻石的阴极射线发光图片，一些矿物用电子束照射后便会产生可见光。这一现象和固体的能带有关，而能带的结构与固体中化学键有关。/©Pavel.Somov CC BY 4.0

在第三章我们学习了化合物的表示方式，通过各种方法可以确定物质的化学式，然后在第四章我们学习了如何用方程式表示它们的反应。做这些事情的时候我们无需考虑物质的结构——包括原子和分子的结构。但为何某些分子具有特定的性质？这些问题通常需要我们从分子结构——原子的连接顺序以及... 阅读更多

封面图：SARS-CoV-2病毒（黄色）在实验室培养的细胞（粉红色）表面的扫描电子显微镜图像。由NIAID落基山实验室拍摄并后期上色。电子显微镜利用了电子的波动性质，能得到远超光学显微镜分辨率的图像。/©NIAID CC BY 2.0

十九世纪末，以经典力学、经典热力学、经典电动力学（电磁场、麦克斯韦方程组）为主要的物理学形成了完整的科学体系，可以解释自然界中几乎所有的物理现象。有些科学家认为物理已经发展到尽头，剩下的事情就是将物理定律应... 阅读更多

本页面收集了近几年各类化学竞赛考试题目，题目的插图均已重新绘制并重新排版。修订过的题号会标记为红色。大部分试题版权由化学会或大学所有，勿用于商业用途。部分试题没有原卷，内容仅供参考。大部分试题没有官方答案，附件中答案仅供参考。试... 阅读更多

封面图：分析天平是分析化学实验室常见的仪器。/©Martin Schaier CC BY 4.0

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中学课程中的化学我们称之为普通化学，普通化学是化学的导论，给初学者提供简单的概念。相比于专业领域，普通化学并不深入和精确，但其提供了直观、图像化的思考方式。即使是专业化学家，仍用这些简单概念解释和思考一些复杂的知识。《普通化学》是一门综合性、基础性的课程，该课程主要目的是学习化学的基本原理，并适当了解物理化学、结构化学、有机化学的知识，以及常见元... 阅读更多

封面图：血液是一种缓冲溶液，往其中加入少量酸或碱其pH变化不大。很多生物反应需要在近中性的环境下进行，由于人体新陈代谢会产生一定量酸或者碱，维持体内pH恒定对人类至关重要/©Amornthep Srina

空气中的二氧化碳溶于水，因此正常的雨水是弱酸性的。尽管空气中含有的二氧化碳非常少，这一过程足以让水的pH改变近两个单位，因此正常雨水的pH介于5.0至5.5之间。若空气受到污染，SO₂、SO₃和NO₂也溶解在水中，雨水会变得更加的酸，形成酸雨。我们说水没有『缓冲能力』——即... 阅读更多

封面图：柑橘属水果的酸性源于柠檬酸H₃C₆H₅O₇，柠檬酸是一种多元质子酸——一个柠檬酸在水中能电离产生多个水合氢离子。柑橘属水果含有的另一种重要成分是抗坏血酸（维生素 C），缺乏维生素C会导致坏血病。 /©Obodai26

酸和碱的概念可能是最熟悉的化学概念之一。很多食物与酸碱性有关，醋是常用的调味品，其风味主要源于乙酸。而在和面的过程中加入少量碱，可以增强面条的黏性、弹性，改变口感。日常生活中也经常接触酸碱的概念，例如空气污染可以导致酸雨，旱地的... 阅读更多

封面图：硝酸铅溶液和碘化钾溶液都是无色的，但两者混合会产生金黄色的碘化铅沉淀。沉淀反应是本章学习的三类反应之一。/©Peng Luyao

普通化学涉及的大多数反应是水溶液中进行的，反应物均匀地分散在溶剂——水中。水将溶质限制在溶液中，有利于进行定量操作。因此很多化学分析方法在水溶液中进行，我们在本章将学习水溶液中常见的三类反应：沉淀反应、酸碱反应和氧化还原反应。这三类反应在化学分... 阅读更多