目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 化學研究的對象 1
1.1.1 化學的定義 1
1.1.2 化學變化的基本特征 2
1.1.3 化學的二級學科 2
1.2 化學與人類社會發(fā)展的關(guān)系 5
1.2.1 化學在科學中的位置 5
1.2.2 化學為人類創(chuàng)造物質(zhì)財富的貢獻 7
1.2.3 化學與人類生存環(huán)境 9
1.2.4 化學與人類健康 9
1.2.5 化學對人類文化發(fā)展的影響 9
1.3 學習化學的方法 10
1.3.1 重視做好化學實驗 10
1.3.2 重視化學理論的指導作用 10
1.3.3 在學習中掌握邏輯思維方法 11
1.3.4 抓好各個學習環(huán)節(jié) 11
1.3.5 學一點化學史 11
本章教學要求 12
第2章 化學熱力學導論 13
2.1 熱力學基本概念及熱力學第一定律 13
2.1.1 基本概念 13
2.1.2 熱力學第一定律、熱和功 15
2.1.3 化學反應的熱效應與焓 17
2.2 赫斯定律及其應用 18
2.2.1 反應進度 18
2.2.2 熱化學方程式 19
2.2.3 赫斯定律 20
2.2.4 幾種熱效應 21
2.2.5 食物與燃料 24
2.3 過程的自發(fā)性、熵、熱力學第二定律和第三定律 25
2.3.1 過程的自發(fā)性 25
2.3.2 熵、熱力學第二定律 25
2.3.3 熱力學第三定律和標準熵 26
2.4 吉布斯自由能與化學反應自發(fā)性判據(jù) 28
2.4.1 吉布斯自由能 28
2.4.2 標準摩爾生成吉布斯自由能 29
2.4.3 吉布斯-亥姆霍茲方程 29
本章教學要求 31
習題 32
第3章 化學反應速率 34
3.1 化學反應速率定義和測定方法 34
3.2 濃度對化學反應速率的影響 35
3.2.1 速率方程 36
3.2.2 有效碰撞理論 37
3.3 溫度對化學反應速率的影響 39
3.3.1 阿倫尼烏斯反應速率公式 39
3.3.2 阿倫尼烏斯公式的應用 40
3.4 催化劑對化學反應速率的影響 41
3.4.1 過渡狀態(tài)理論 42
3.4.2 催化劑影響化學反應速率的歷程 43
本章教學要求 44
習題 44
第4章 化學平衡 45
4.1 化學平衡的概念 45
4.1.1 化學反應的可逆性和可逆反應 45
4.1.2 化學平衡定義與特征 45
4.2 化學平衡常數(shù) 46
4.2.1 化學平衡常數(shù)的定義與特征 46
4.2.2 實驗平衡常數(shù) 48
4.2.3 標準平衡常數(shù) 50
4.2.4 與平衡常數(shù)有關(guān)的計算 51
4.3 范特霍夫等溫式 53
4.3.1 范特霍夫等溫式的推導 53
4.3.2 范特霍夫等溫式的應用 54
4.3.3 多重平衡規(guī)則 55
4.4 影響化學平衡的因素 56
4.4.1 濃度對化學平衡的影響 56
4.4.2 壓力對化學平衡的影響 57
4.4.3 溫度對化學平衡的影響 59
4.4.4 勒夏特列原理 61
4.5 溶液 61
4.5.1 難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性 62
4.5.2 電解質(zhì)溶液 63
4.6 水溶液中的酸堿平衡 64
4.6.1 酸堿理論 64
4.6.2 一元弱酸(堿)的電離平衡 67
4.6.3 多元弱酸(堿)的電離平衡 70
4.6.4 酸堿電離平衡的移動及應用 72
4.7 難溶強電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 74
4.7.1 溶度積常數(shù) 74
4.7.2 溶度積規(guī)則 77
4.7.3 同離子效應和鹽效應對沉淀生成的影響 77
4.7.4 沉淀的溶解 78
4.7.5 沉淀的轉(zhuǎn)化 79
本章教學要求 79
習題 80
第5章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 83
5.1 原子結(jié)構(gòu) 83
5.1.1 原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)簡史與微觀粒子運動的特點 83
5.1.2 量子力學對原子結(jié)構(gòu)的描述及薛定諤方程 84
5.1.3 原子核外電子排布及元素周期表 89
5.2 化學鍵與分子結(jié)構(gòu) 99
5.2.1 離子鍵理論 100
5.2.2 價鍵理論 101
5.2.3 雜化軌道理論 105
5.2.4 價層電子對互斥理論 107
5.2.5 金屬鍵理論 110
5.2.6 分子間力及氫鍵 111
5.3 晶體結(jié)構(gòu) 115
5.3.1 晶體的特征 115
5.3.2 晶體結(jié)構(gòu)的描述 115
5.3.3 晶體的類型 116
本章教學要求 119
習題 119
第6章 氧化還原反應與電化學 121
6.1 氧化還原的基本概念 121
6.1.1 氧化數(shù) 121
6.1.2 氧化還原反應 122
6.1.3 氧化還原反應方程式的配平 123
6.2 原電池、電動勢與電極電勢 125
6.2.1 原電池 125
6.2.2 電動勢與電極電勢 127
6.2.3 影響電極電勢因素 能斯特方程 133
6.3 原電池的熱力學 136
6.3.1 反應自發(fā)性的電動勢判據(jù) 136
6.3.2 氧化還原平衡與其他平衡共存的多重平衡 138
6.4 與電極電勢有關(guān)的圖形 139
6.4.1 電極電勢-pH圖 139
6.4.2 元素電勢圖 142
6.5 化學電源與電解 144
6.5.1 化學電源 144
6.5.2 電解 145
本章教學要求 147
習題 147
第7章 配位化合物與配位平衡 150
7.1 配位化合物的基本概念 150
7.1.1 配位化合物的定義 150
7.1.2 配位化合物的組成 150
7.1.3 配位化合物的命名 152
7.1.4 配位化合物的異構(gòu)現(xiàn)象 153
7.2 配位化合物的結(jié)構(gòu)理論 154
7.2.1 價鍵理論 155
7.2.2 晶體場理論 158
7.3 配位平衡 161
7.3.1 配位解離平衡與配合物穩(wěn)定常數(shù) 161
7.3.2 配位平衡的移動 162
本章教學要求 164
習題 164
第8章 元素無機化學 166
8.1 元素概述 166
8.2 s區(qū)元素 167
8.2.1 概述 167
8.2.2 氫 167
8.2.3 堿金屬與堿土金屬 168
8.3 p區(qū)元素 175
8.3.1 概述 175
8.3.2 鹵素 175
8.3.3 氧族元素 181
8.3.4 氮族元素 190
8.3.5 碳族元素 197
8.3.6 硼族元素 204
8.3.7 稀有氣體元素 208
8.4 d 區(qū)元素 210
8.4.1 通性 210
8.4.2 鈧 212
8.4.3 鈦 212
8.4.4 釩 214
8.4.5 鉻、鉬、鎢 214
8.4.6 錳 216
8.4.7 鐵系元素 218
8.5 ds區(qū)元素 221
8.5.1 通性 221
8.5.2 銅族 223
8.5.3 鋅族 226
8.6 f 區(qū)元素 227
8.6.1 概述 227
8.6.2 鑭系元素 228
8.6.3 錒系元素簡介 230
8.7 無機材料 231
8.7.1 材料的定義與分類 231
8.7.2 金屬材料與合金材料 231
8.7.3 無機非金屬材料 234
8.7.4 納米材料 237
本章教學要求 239
習題 240
第9章 定量分析基礎 243
9.1 定量分析數(shù)據(jù)的處理方法 243
9.1.1 測量誤差及其來源 243
9.1.2 隨機誤差的分布規(guī)律 244
9.1.3 測量數(shù)據(jù)的處理方式 248
9.1.4 有效數(shù)字及其運算規(guī)則 249
9.2 重量分析法 251
9.2.1 沉淀的幾種類型 252
9.2.2 沉淀重量分析法對沉淀的要求 252
9.2.3 沉淀的形成及影響其純度的因素 253
9.2.4 沉淀條件的控制 254
9.2.5 重量分析結(jié)果的計算 255
9.2.6 重量分析法的應用 256
9.3 酸堿滴定法 256
9.3.1 酸堿電離平衡及相關(guān)參數(shù) 256
9.3.2 酸堿滴定方程 258
9.3.3 酸堿滴定終點與滴定誤差 259
9.3.4 酸堿滴定法的應用 260
9.4 配位滴定法 261
9.4.1 配位反應平衡及相關(guān)參數(shù) 262
9.4.2 配位滴定方程 266
9.4.3 配位滴定終點與滴定誤差 267
9.4.4 配位滴定法的應用 268
9.5 氧化還原滴定法 269
9.5.1 氧化還原反應及相關(guān)參數(shù) 270
9.5.2 氧化還原滴定方程 272
9.5.3 滴定終點的判定與滴定誤差 275
9.5.4 氧化還原滴定法的應用 276
9.6 吸光光度法 277
9.6.1 吸光光度法的基本原理 277
9.6.2 吸光光度法的儀器結(jié)構(gòu)和常用類型 279
9.6.3 吸光光度法的實驗條件選擇 280
9.6.4 吸光光度法的應用 281
本章教學要求 282
習題 282
參考文獻 285
附錄 286
附錄1 常用物理化學常數(shù) 286
附錄2 SI基本單位、導出單位及與SI單位一起使用的單位 286
附錄3 一些單質(zhì)和化合物的熱力學函數(shù)(298.15K，101.325kPa) 287
附錄4 常見弱酸、弱堿水溶液電離平衡常數(shù)(298.15K) 294
附錄5 常見難溶化合物的溶度積(298.15K) 295
附錄6 常見配離子的累積穩(wěn)定常數(shù)(298.15K) 296
附錄7 溶液中的標準電極電勢(298.15K) 297
附錄8 原子半徑(pm) 299
附錄9 電負性 300