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第1篇 基本知识 2

第1章 气体和溶液 2

1.1 气体状态方程 2

1.1.1 理想气体状态方程 2

1.1.2 实际气体状态方程 3

1.2 气体混合物 4

1.2.1 分压定律 4

1.2.2 分体积定律 5

1.3 气体分子速率分布和能量分布 6

1.3.1 气体分子的速率分布 6

1.3.2 气体分子的能量分布 7

1.4 溶液 7

1.4.1 溶液浓度表示方法 7

1.4.2 稀溶液的依数性 7

习题 10

第2章 化学热力学 12

2.1 热力学术语和基本概念 12

2.1.1 系统和环境 12

2.1.2 状态和状态函数 12

2.1.3 过程和途径 13

2.2 热力学第一定律 13

2.2.1 热和功 13

2.2.2 热力学能 14

2.2.3 热力学第一定律 14

2.3 热化学 15

2.3.1 化学反应的热效应 15

2.3.2 热化学方程式 19

2.3.3 生成热 20

2.3.4 燃烧热 22

2.4 状态函数自由能（G） 22

2.4.1 自发变化 22

2.4.2 反应焓变对反应方向的影响 23

2.4.3 状态函数熵 24

2.4.4 Gibbs自由能 26

习题 29

第3章 化学动力学基础 32

3.1 化学反应速率的概念 32

3.1.1 平均速率 32

3.1.2 瞬时速率 33

3.2 反应速率理论 34

3.2.1 碰撞理论 34

3.2.2 过渡态理论 35

3.3 浓度对化学反应速率的影响 36

3.3.1 基元反应和微观可逆性原理 36

3.3.2 质量作用定律 37

3.3.3 复杂反应的速率方程 37

3.3.4 反应速率常数 38

3.4 温度对化学反应速率的影响 39

3.4.1 阿仑尼乌斯方程 39

3.4.2 不同温度下，速率常数之间的关系 40

3.4.3 活化能计算 40

3.5 催化反应简介 41

3.5.1 催化剂与催化作用 41

3.5.2 催化反应的特点 42

习题 43

第4章 化学平衡 45

4.1 可逆反应和化学平衡 45

4.1.1 化学反应的可逆性 45

4.1.2 化学平衡 45

4.2 平衡常数 46

4.2.1 经验平衡常数 46

4.2.2 标准平衡常数 47

4.3 标准平衡常数的应用 48

4.3.1 判断反应程度 49

4.3.2 预测反应方向 49

4.4 化学平衡的移动 50

4.4.1 浓度对化学平衡的影响 50

4.4.2 压力对化学平衡的影响 51

4.4.3 温度对化学平衡的影响 52

习题 53

第2篇 平衡基本理论 58

第5章 酸碱平衡 58

5.1 酸碱理论 58

5.1.1 酸碱质子理论 58

5.1.2 酸碱电子理论 61

5.2 水的解离平衡 62

5.2.1 水的离子积常数 62

5.2.2 溶液的pH值和pOH值 62

5.3 弱酸、弱碱的离解平衡 63

5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡 63

5.3.2 多元弱酸的解离平衡 65

5.4 盐类的水解 66

5.4.1 水解平衡常数 67

5.4.2 水解度和水解平衡的计算 68

5.4.3 影响盐类水解平衡的因素 70

5.5 缓冲溶液 70

5.5.1 缓冲溶液的概念 70

5.5.2 缓冲作用原理 71

5.5.3 缓冲溶液的pH值计算 71

5.6 盐效应 71

5.7 酸碱指示剂 72

习题 72

第6章 沉淀-溶解平衡 75

6.1 溶解度和溶度积 75

6.1.1 溶解度和溶度积常数 75

6.1.2 溶度积常数与溶解度的关系 75

6.1.3 同离子效应对溶解度的影响 76

6.2 沉淀-溶解平衡的移动 77

6.2.1 溶度积规则 77

6.2.2 沉淀的生成 77

6.2.3 沉淀的溶解 77

6.3 两种沉淀之间的平衡 78

6.3.1 分步沉淀 78

6.3.2 沉淀的转化 79

习题 79

第7章 氧化还原平衡 82

7.1 基本概念 82

7.1.1 元素的氧化数 82

7.1.2 氧化还原反应方程式的配平 83

7.2 原电池 84

7.2.1 原电池简介 85

7.2.2 电极电势与电动势 86

7.3 电池反应的热力学 88

7.3.1 电动势E？和电池反应△ I G？m的关系 88

7.3.2 标准电动势E？和电池反应的标准平衡常数K？的关系 88

7.3.3 E和E？的关系——Nernst方程 89

7.4 影响电极电势的因素 90

7.4.1 酸度对电极电势的影响 90

7.4.2 沉淀生成对电极电势的影响 90

7.5 元素电势图及其应用 91

7.5.1 元素电势图 91

7.5.2 元素电势图的应用 91

习题 92

第8章 配位平衡 95

8.1 配合物的基本概念 95

8.1.1 配合物 95

8.1.2 配合物的化学式和命名 97

8.1.3 配合物的分类 97

8.2 配合物的稳定性及配位平衡 98

习题 101

第3篇 物质结构 104

第9章 原子结构 104

9.1 近代原子结构理论的确立 104

9.1.1 原子结构模型 104

9.1.2 氢原子光谱 105

9.1.3 玻尔理论 106

9.2 微观粒子运动的特殊性 107

9.2.1 微观粒子的波粒二象性 107

9.2.2 测不准原理 108

9.2.3 微观粒子运动的统计性规律 109

9.3 核外电子运动状态的描述 109

9.3.1 薛定谔方程 109

9.3.2 用四个量子数描述电子的运动状态 111

9.3.3 概率密度与电子云 113

9.3.4 波函数的空间图像 115

9.4 核外电子排布和元素周期律 117

9.4.1 多电子原子的能级 117

9.4.2 核外电子排布原则 122

9.4.3 元素周期表 123

9.5 元素基本性质的周期性 127

9.5.1 原子半径 127

9.5.2 电离能 128

9.5.3 电子亲和能A 129

9.5.4 电负性 131

习题 131

第10章 分子结构 134

10.1 共价键理论 134

10.1.1 路易斯（Lewis）理论 134

10.1.2 价键理论 135

10.1.3 杂化轨道理论 138

10.1.4 价层电子对互斥理论 142

10.1.5 分子轨道理论 145

10.2 键参数 149

10.2.1 键级 149

10.2.2 键能 150

10.2.3 键长 150

10.2.4 键角 151

习题 151

第11章 固体结构 154

11.1 晶体结构和类型 154

11.1.1 晶体结构的特征与晶格理论 154

11.1.2 晶体缺陷 155

11.1.3 晶体类型 156

11.2 金属晶体 157

11.2.1 金属键的改性共价键理论 157

11.2.2 金属键的能带理论 157

11.2.3 金属晶体的密堆积结构 158

11.3 离子晶体 160

11.3.1 离子键的形成 160

11.3.2 离子键的特征 160

11.3.3 离子键的强度 161

11.3.4 离子晶体的特点 163

11.3.5 离子晶体的空间结构 163

11.3.6 离子极化 165

11.4 分子晶体 167

11.4.1 分子间的偶极矩 167

11.4.2 分子间的作用力 168

11.4.3 氢键 169

11.5 层状晶体 170

习题 171

第12章 配位结构 174

12.1 配合物的空间构型和异构现象 174

12.1.1 配合物的空间构型 174

12.1.2 配合物的异构现象 174

12.2 配合物的价键理论 176

12.2.1 价键理论的要点 176

12.2.2 中心价层轨道的杂化 177

12.2.3 配合物的磁性 179

12.3 晶体场理论 179

12.3.1 中心离子d轨道的能级分裂 180

12.3.2 过渡金属化合物的颜色 183

12.3.3 晶体场稳定化能 184

习题 184

第4篇 元素 188

第13章 s区元素 188

13.1 s区元素的通性 188

13.2 s区元素的单质 189

13.2.1 单质的物理性质和化学性质 189

13.2.2 s区元素单质的存在与单质的制备 190

13.3 s区元素的化合物 190

13.3.1 氢化物 190

13.3.2 氧化物 191

13.3.3 氢氧化物 192

13.3.4 盐类 193

13.4 锂的特殊性及对角线规则 194

13.4.1 锂的特殊性 194

13.4.2 对角线规则 194

习题 194

第14章 p区元素 196

14.1 硼族元素 196

14.1.1 硼族元素概述 196

14.1.2 硼及其化合物 197

14.1.3 铝及其化合物 201

14.2 碳族元素 203

14.2.1 碳族元素概述 203

14.2.2 碳族元素的单质及其化合物 203

14.2.3 硅及其化合物 206

14.2.4 锡、铅的化合物 208

14.3 氮族元素 209

14.3.1 氮族元素概述 209

14.3.2 氮及其化合物 210

14.3.3 磷及其化合物 216

14.4 氧族元素 219

14.4.1 氧族元素概述 219

14.4.2 氧及其化合物 220

14.4.3 硫及其化合物 223

14.5 卤素 230

14.5.1 卤族概述 230

14.5.2 卤素单质 231

14.5.3 卤化氢和氢卤酸 235

14.6 稀有气体 239

14.6.1 稀有气体的性质 239

14.6.2 稀有气体的用途 239

14.7 p区元素化合物性质递变规律 240

14.7.1 p区元素单质 240

14.7.2 p区元素氢化物 240

14.7.3 p区元素氧化物及其水合物 241

14.7.4 p区元素化合物的氧化还原性 241

14.7.5 p区元素含氧酸盐的溶解性和热稳定性 242

习题 242

第15章 d区元素 246

15.1 d区元素概述 246

15.1.1 d区元素的原子半径和电离能 246

15.1.2 d区元素的物理性质 246

15.1.3 d区元素的化学性质 247

15.1.4 d区元素的氧化态 247

15.1.5 d区元素离子的颜色 248

15.2 铬 248

15.2.1 铬的单质 248

15.2.2 铬的重要化合物 249

15.3 锰 252

15.3.1 锰的单质 252

15.3.2 锰的化合物 253

15.4 铁 255

15.4.1 铁的单质 255

15.4.2 铁的化合物 255

习题 258

第16章 ds区元素 261

16.1 铜族元素 261

16.1.1 铜族元素概述 261

16.1.2 铜及其化合物 261

16.1.3 银及其化合物 265

16.2 锌族元素 267

16.2.1 锌族元素概述 267

16.2.2 锌及其化合物 267

16.2.3 汞及其化合物 269

习题 271

附录 272

附录Ⅰ单位 272

附录Ⅱ一些常用的物理化学常数 272

附录Ⅲ不同摄氏温度t下水的蒸气压p 273

附录Ⅳ常见物质的△f H？m、△f G？m和S？m 273

附录Ⅴ弱酸、弱碱的电离平衡常数K 278

附录Ⅵ常见难溶电解质的溶度积K sp（298K） 278

附录Ⅶ 常见配（络）离子的稳定常数K稳 280

附录Ⅷ 常见溶剂的Kb和Kf 281

附录Ⅸ常见化学键的键焓（298K， p？） 281

附录Ⅹ在标准状况下一些有机物的燃烧热 281

参考文献 283

参考答案 284