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第0章 为什么是蜘蛛网？1

第1章 我们呼吸的空气7

1．1 平常的呼吸8

1．2 呼吸中有什么？——空气的组成10

1．3 呼吸中还有什么？12

1．4 承担和评估风险15

1．5 大气层：我们的空气层19

1．6 物质分类：混合物、元素和化合物21

1．7 原子和分子24

1．8 化学式和命名：化学的词汇26

1．9 化学变化：氧在燃烧中的作用28

1．10 火与燃料：空气质量与燃烧烃类31

1．11 空气污染：直接来源33

1．12 臭氧：次级污染物37

1．13 空气质量的内情40

1．14 回到呼吸——在分子水平上42

结束语46

本章概要46

习题47

第2章 保护臭氧层53

2．1 臭氧：是什么和在哪里？54

2．2 原子结构和周期律56

2．3 分子与模型60

2．4 光波65

2．5 辐射与物质69

2．6 氧／臭氧屏障71

2．7 紫外辐射的生物作用73

2．8 平流层臭氧破坏——一个全球现象77

2．9 氯氟烃：性质、用途以及与臭氧的相互作用81

2．10 南极臭氧洞：靠近观察85

2．11 对全球关注的响应86

2．12 展望未来89

结束语93

本章概要94

习题94

第3章 全球变暖（中）的化学101

3．1 在温室：地球能量平衡103

3．2 搜集证据：时间证据106

3．3 分子的形状110

3．4 分子振动和温室效应115

3．5 碳循环：来自自然和人类的贡献118

3．6 定量概念：质量122

3．7 定量概念：分子和摩尔124

3．8 甲烷和其他温室气体127

3．9 收集证据：未来研究规划设想130

3．10 对政策变化的科学问题的回答135

3．11 关于气候变化问题的京都议定书138

3．12 地球变暖和臭氧损耗141

结束语143

本章概要143

习题144

第4章 能、化学和社会151

4．1 能、功和热153

4．2 能量转化154

4．3 从燃料源到化学键159

4．4 在分子层次上的能量变化161

4．5 反应能垒164

4．6 能量的消耗165

4．7 煤168

4．8 石油170

4．9 巧妙地操纵分子以合成汽油174

4．10 新燃料和其他能源176

4．11 关于守恒问题181

结束语186

本章概要187

习题187

第5章 饮用水193

5．1 自来水或瓶装水194

5．2 饮用水来自哪里？196

5．3 水作为溶剂197

5．4 水溶液中的溶质浓度199

5．5 水的分子结构及其物理性质202

5．6 氢键的角色204

5．7 水作为溶剂：近距离观察207

5．8 离子化合物的水溶液211

5．9 共价化合物及其溶液213

5．10 保护饮用水：联邦立法215

5．11 城市饮用水处理218

5．12 溶解物对水质的影响219

5．13 消费者面临的选择：自来水、瓶装水和净化水227

5．14 安全饮用水的海外需求229

结束语231

本章概要231

习题232

第6章 消除酸雨威胁237

6．1 什么是酸？239

6．2 什么是碱？240

6．3 中和：碱具有抗酸性241

6．4 pH简介243

6．5 测量雨水的pH245

6．6 搜寻额外酸度246

6．7 二氧化硫与煤燃烧247

6．8 氮氧化物与洛杉矶的酸化249

6．9 SO2和NOx——孰多孰少？251

6．10 酸沉降及其影响254

6．11 酸沉降、阴霾和人类健康256

6．12 NOx——双重打击259

6．13 给湖泊溪流带来的损害262

6．14 控制策略264

6．15 酸雨问题中的政治266

结束语269

本章概要269

习题270

第7章 核裂变之火275

7．1 核能的复辟？277

7．2 裂变怎样产生能量？278

7．3 核反应堆怎样产生电能？283

7．4 会再有一个切尔诺贝利吗？针对核反应堆熔毁的保护措施285

7．5 核电站会发生核爆炸吗？288

7．6 核燃料会用来制造核武器吗？290

7．7 什么是放射性？291

7．8 与放射性有关的危害有哪些？294

7．9 核废物将保持多长时间的放射性？299

7．10 我们将如何处置核电站的废料？301

7．11 低辐射废料是什么？306

7．12 世界的核能306

7．13 与核电相伴：风险与收益如何？308

7．14 核电站的前景如何？310

结束语311

本章概要312

习题312

第8章 电子转移产生的能量319

8．1 电子、电池和电池组：基础知识320

8．2 一些常见的电池323

8．3 铅酸（蓄）电池326

8．4 燃料电池基础327

8．5 燃料电池：大与小330

8．6 交通工具的能源选择331

8．7 混合动力车334

8．8 分解水：事实还是梦想336

8．9 氢经济339

8．10 光电效应：连接太阳340

结束语347

本章概要348

习题348

第9章 塑料与聚合物的世界355

9．1 聚合物：长长的链357

9．2 “六大塑料”：主流及其变化359

9．3 加成聚合反应：单体的累加363

9．4 聚乙烯：仔细看看这种最常见的塑料366

9．5 缩合聚合物：通过消除方式成键370

9．6 聚酰胺：天然聚合物和尼龙372

9．7 塑料：来路和去向374

9．8 塑料的循环使用377

结束语382

本章概要383

习题383

第10章 操控分子和药物设计389

10．1 一种经典的神奇药物390

10．2 对含碳分子的研究392

10．3 官能团396

10．4 阿司匹林是如何起作用的：将分子结构与活性相联系400

10．5 现代药物设计403

10．6 左旋和右旋的分子406

10．7 类固醇：胆固醇、性激素及其他409

10．8 “药片”412

10．9 紧急避孕和“堕胎药”414

10．10 合成代谢类固醇和设计类固醇416

10．11 药品检验和批准417

10．12 品牌药还是通用处方422

10．13 非处方药422

10．14 草药424

10．15 药品的违禁使用427

结束语431

本章概要432

习题433

第11章 营养：思维的食粮441

11．1 你吃什么就是什么442

11．2 碳水化合物——甜的和含淀粉的448

11．3 脂肪和油：脂质家族的成员451

11．4 饱和与不饱和脂肪和油452

11．5 有争议的胆固醇456

11．6 蛋白质：等同中的第一459

11．7 好营养和多样的饮食：获得足够的蛋白质461

11．8 维生素：另外的必需品464

11．9 矿物质：大量和微量465

11．10 食物代谢中得到的能量467

11．11 质量与数量：饮食时尚471

11．12 满足饥饿的世界473

11．13 食品保存476

结束语478

本章概要478

习题479

第12章 基因工程与遗传化学485

12．1 遗传化学486

12．2 DNA的双螺旋结构491

12．3 破解化学密码495

12．4 蛋白质的结构与合成498

12．5 人类基因组计划499

12．6 DNA重组501

12．7 加工新药和疫苗503

12．8 通过DNA进行诊断504

12．9 基因指纹507

12．10 几种物种的基因混合：是对自然的改进吗？510

12．11 克隆哺乳动物和人类514

12．12 新的普罗米修斯（Prometheus）？516

结束语518

本章概要518

习题519

附录1 物理量单位换算523

附录2 指数的幂524

附录3 清除障碍525

附录4 练一练习题的答案526

附录5 每章末蓝色标号习题的解答534

词汇表544

索引550