高等学校教材 无机化学与化学分析PDF电子书下载

0 绪论“无机化学与化学分析”课程教学要求和学习方法 1

0.1 课程的性质、地位和目的 1

0.2 课程的基本要求 1

0.3 课程的教学内容及学时分配的建议 5

0.4 课程的几个学习环节 6

0.5 课程内容特点和学习策略 6

第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 9

1.1 化学反应中的质量关系 9

1.1.1 应用化学反应方程式的计算 9

1.1.2 化学计量数与反应进度 10

1.2 化学反应中的能量关系 11

1.2.1 基本概念和术语 11

1.2.2 反应热和反应焓变 13

1.2.3 应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变 15

思考题 16

习题 17

第2章 化学反应的方向、速率和限度 19

2.1 化学反应的方向和吉布斯自由能变 19

2.1.1 化学反应的自发过程 19

2.1.2 影响化学反应方向的因素 19

2.1.3 热化学反应方向的判断 22

2.1.4 使用△rGm判据的条件 24

2.2 化学反应速率 24

2.2.1 反应速率的定义 24

2.2.2 化学反应的活化能 26

2.2.3 影响化学反应速率的因素 27

2.3 化学反应的限度 30

2.3.1 可逆反应与化学平衡 30

2.3.2 平衡常数 31

2.3.3 化学平衡的计算 35

2.4 化学平衡的移动 36

2.4.1 浓度对化学平衡的影响 36

2.4.2 压力对化学平衡的影响 38

2.4.3 温度对化学平衡的影响 39

2.4.4 催化剂和化学平衡 40

思考题 41

习题 42

第3章 酸碱反应和沉淀反应 44

3.1 水的解离反应和溶液的酸碱性 44

3.1.1 酸碱的解离理论 44

3.1.2 水的解离反应 44

3.1.3 溶液的酸碱性和pH 45

3.2 弱电解质的解离反应 46

3.2.1 解离平衡和解离常数 46

3.2.2 解离度和稀释定律 47

3.2.3 弱酸和弱碱溶液中离子浓度的计算 47

3.2.4 多元弱酸的分步解离 48

3.2.5 解离平衡的移动同离子效应 50

3.2.6 缓冲溶液 51

3.3 盐类的水解反应 52

3.3.1 水解反应和水解常数 52

3.3.2 分步水解 53

3.3.3 盐溶液pH的近似计算 54

3.3.4 影响盐类水解度的因素 54

3.3.5 盐类水解的抑制和利用 55

3.4 沉淀反应 55

3.4.1 难溶电解质的溶度积和溶解度 55

3.4.2 沉淀反应 57

3.4.3 沉淀的溶解和转化 62

3.4.4 沉淀反应的应用 63

思考题 65

习题 66

第4章 氧化还原反应与应用电化学 67

4.1 氧化还原方程式的配平 67

4.1.1 氧化数法 67

4.1.2 离子—电子法（或半电池法） 68

4.2 电极电势 69

4.2.1 原电池 69

4.2.2 电极电势的产生 71

4.2.3 电极电势的测定 71

4.2.4 影响电极电势的因素 72

4.2.5 电极电势的应用 74

4.3 氧化还原反应的方向和限度 77

4.3.1 氧化还原反应的方向 77

4.3.2 氧化还原反应的限度 78

4.4 电势图及其应用 79

4.5 实用电池 81

4.5.1 一次电池 81

4.5.2 二次电池 82

4.5.3 锂离子电池 83

4.5.4 燃料电池 83

思考题 84

习题 86

第5章 原子结构与元素周期性 88

5.1 原子结构的经典概念 88

5.2 原子结构的近代概念 89

5.2.1 电子的波粒二象性 89

5.2.2 概率 90

5.2.3 原子轨道 90

5.2.4 电子云 91

5.2.5 量子数 92

5.3 原子中电子的分布 93

5.3.1 基态原子中电子分布原理 93

5.3.2 多电子原子轨道的能级 94

5.3.3 基态原子中电子的分布 95

5.3.4 简单基态阳离子的电子分布 99

5.3.5 元素周期系与核外电子分布的关系 99

5.3.6 元素周期表 100

5.4 原子性质的周期性 100

5.4.1 原子半径 100

5.4.2 电离能和电子亲合能 102

5.4.3 电负性（X） 103

5.4.4 元素的氧化数 104

5.4.5 元素的金属性和非金属性 105

思考题 105

习题 105

第6章 分子的结构与性质 108

6.1 键参数 108

6.1.1 键能 108

6.1.2 键长 109

6.1.3 键角 110

6.2 价键理论 110

6.2.1 共价键 110

6.2.2 离子键 114

6.3 分子的几何构型 115

6.3.1 经典价键理论的局限性 115

6.3.2 杂化轨道理论 115

6.4 分子轨道理论 119

6.4.1 分子轨道的基本概念 120

6.4.2 分子轨道的形成 120

6.4.3 分子轨道的能级 122

6.4.4 分子轨道理论的应用 123

6.5 分子间力和氢键 126

6.5.1 分子的极性和变形性 126

6.5.2 分子间力 128

6.5.3 氢键 130

思考题 132

习题 133

第7章 固体的结构与性质 134

7.1 晶体和非晶体 134

7.1.1 晶体的特征 134

7.1.2 晶体的内部结构 135

7.1.3 单晶体和多晶体 136

7.1.4 非晶体物质 136

7.1.5 液晶 136

7.2 离子晶体及其性质 137

7.2.1 离子晶体的特征和性质 137

7.2.2 离子晶体中最简单的结构类型 137

7.2.3 离子晶体的稳定性 138

7.3 原子晶体和分子晶体 139

7.3.1 原子晶体 139

7.3.2 分子晶体 139

7.4 金属晶体 140

7.4.1 金属晶体的内部结构 140

7.4.2 金属键 141

7.5 混合型晶体和晶体的缺陷 142

7.5.1 混合型晶体 142

7.5.2 实际晶体的缺陷及其影响 142

7.5.3 非化学计量化合物 143

7.5.4 实际晶体的键型变异 143

7.6 离子极化对物质性质的影响 144

7.6.1 离子的电子构型 144

7.6.2 离子极化的概念 145

7.6.3 离子极化对物质结构和性质的影响 147

7.7 固体的物性 148

思考题 150

习题 150

第8章 配合物的结构与性质 152

8.1 配合物的基本概念 152

8.1.1 配合物的组成 152

8.1.2 配合物的化学式及命名 154

8.2 配合物的价键理论 155

8.3 配合物在水溶液中的稳定性 158

8.3.1 配位-解离平衡及其平衡常数 158

8.3.2 配离子稳定常数的有关计算 160

8.4 几类典型的配合物 162

8.4.1 简单配合物 162

8.4.2 螯合物 162

8.4.3 羰合物 163

8.5 配位化学的应用 163

思考题 165

习题 166

第9章 氢及稀有气体 169

9.1 元素概述 169

9.1.1 元素的分类 169

9.1.2 元素在自然界中的存在形态 170

9.1.3 元素的分布和我国的自然资源 170

9.1.4 单质的晶体结构和物理性质 171

9.1.5 单质的化学性质 173

9.1.6 单质的制取方法 174

9.2 氢 175

9.2.1 氢原子的性质及其成键特征 175

9.2.2 氢气的性质和用途 176

9.2.3 氢气的制备方法 178

9.3 稀有气体 179

9.3.1 稀有气体的结构、性质和用途 179

9.3.2 稀有气体化合物 180

思考题 181

习题 181

第10章 碱金属和碱土金属元素 183

10.1 s区元素概述 183

10.2 碱金属和碱土金属的性质 183

10.3 氢化物 186

10.4 氧化物 186

10.4.1 正常氧化物 187

10.4.2 过氧化物和超氧化物 188

10.5 氢氧化物 188

10.5.1 碱金属和碱土金属氢氧化物的碱性 189

10.5.2 碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性 190

10.6 盐类 190

10.6.1 盐类的性质 190

10.6.2 某些盐类的生产和用途 192

10.7 配合物 193

思考题 194

习题 194

第11章 卤素和氧族元素 196

11.1 p区元素概述 196

11.2 卤族元素 196

11.2.1 卤族元素通性 196

11.2.2 卤素单质 197

11.2.3 卤化氢和氢卤酸 201

11.2.4 卤化物 203

11.2.5 氯的含氧酸及其盐 204

11.3 氧族元素 207

11.3.1 氧族元素概述 207

11.3.2 氧和臭氧 208

11.3.3 过氧化氢 209

11.3.4 硫化氢、硫化物和多硫化物 211

11.3.5 硫的氧化物、含氧酸及其盐 214

思考题 221

习题 222

第12章 氮族、碳族和硼族元素 224

12.1 氮族元素 224

12.1.1 氮族元素概述 224

12.1.2 氮气 225

12.1.3 氨及铵盐 226

12.1.4 氮的氧化物、含氧酸及其盐 228

12.1.5 磷的含氧酸及其盐 231

12.1.6 砷、锑、铋及其重要化合物 233

12.2 碳族元素 235

12.2.1 碳族元素概述 235

12.2.2 碳及其重要化合物 236

12.2.3 硅及其重要化合物 239

12.2.4 锡、铅的重要化合物 242

12.3 硼族元素 245

12.3.1 硼族元素概述 245

12.3.2 硼的氢化物 246

12.3.3 硼酸及其盐 247

12.3.4 氧化铝和氢氧化铝 248

12.3.5 铝盐 248

12.4 对角关系 250

思考题 251

习题 251

第13章 过渡元素（一） 254

13.1 过渡元素概述 254

13.1.1 过渡元素原子的特征 254

13.1.2 单质的物理性质 255

13.1.3 金属活泼性 255

13.1.4 氧化数 256

13.1.5 非整比化合物 257

13.1.6 化合物的颜色 257

13.1.7 配位催化 258

13.1.8 磁性 258

13.2 钛族、钒族元素 258

13.2.1 钛族、钒族元素概述 258

13.2.2 钛的重要化合物 259

13.2.3 钒的重要化合物 261

13.3 铬族元素 262

13.3.1 铬族元素概述 262

13.3.2 铬的重要化合物 263

13.4 锰族元素 266

13.4.1 锰族元素概述 266

13.4.2 锰的重要化合物 267

13.5 铁系和铂系元素 269

13.5.1 铁系和铂系元素概述 269

13.5.2 铁、钴、镍的化合物 270

思考题 274

习题 276

第14章 过渡元素（二） 279

14.1 铜族元素 279

14.1.1 铜族元素概述 279

14.1.2 铜的重要化合物 281

14.1.3 银的重要化合物 284

14.2 锌族元素 286

14.2.1 锌族元素概述 286

14.2.2 锌的重要化合物 287

14.2.3 汞的重要化合物 289

14.3 镧系和锕系元素概述 292

14.3.1 价层电子构型与氧化数 293

14.3.2 原子半径、离子半径和镧系收缩 294

14.3.3 金属活泼性 294

14.3.4 离子的颜色 295

14.3.5 离子的磁性 296

14.4 稀土元素 296

14.4.1 稀土元素的资源 296

14.4.2 稀土元素的提取 297

14.4.3 稀土元素的应用 297

14.5 核反应和超铀元素的合成 299

14.5.1 放射性衰变和应用 299

14.5.2 粒子轰击原子核和新元素的合成 301

14.5.3 核裂变和原子弹 302

14.5.4 核聚变和氢弹 303

思考题 303

习题 304

第15章 化学分析概述 307

15.1 绪论 307

15.1.1 分析化学的任务和作用 307

15.1.2 分析方法的分类 307

15.1.3 定量分析的一般步骤 308

15.2 定量分析中的误差 309

15.2.1 准确度和误差 309

15.2.2 精密度和偏差 310

15.2.3 准确度与精密度 311

15.2.4 系统误差和随机误差 312

15.2.5 提高分析结果准确度的方法 312

15.3 定量分析的数据处理 314

15.3.1 随机误差的正态分布 314

15.3.2 有限次测定数据的统计处理 315

15.3.3 显著性检验 316

15.3.4 可疑数据的取舍 319

15.4 有效数字及其运算规则 321

15.4.1 有效数字的意义和位数 321

15.4.2 有效数字的运算规则 322

15.4.3 有效数字的修约规则 322

思考题 323

习题 323

第16章 滴定分析法 325

16.1 滴定分析法概述 325

16.1.1 滴定分析法的特点 325

16.1.2 滴定分析法的类型、对滴定反应的要求和滴定方式 325

16.1.3 标准溶液的配制方法 326

16.1.4 滴定分析的计算 328

16.2 酸碱滴定法 330

16.2.1 酸碱质子理论 330

16.2.2 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 333

16.2.3 酸碱滴定法的基本原理 336

16.2.4 酸碱滴定法的应用示例 343

16.3 配位滴定法 344

16.3.1 EDTA及其配合物 344

16.3.2 配位反应的副反应系数和条件稳定常数 346

16.3.3 金属指示剂 350

16.3.4 配位滴定法的基本原理 352

16.3.5 配位滴定法的应用 356

16.4 氧化还原滴定法 356

16.4.1 条件电极电势 356

16.4.2 条件平衡常数 358

16.4.3 氧化还原滴定指示剂 359

16.4.4 氧化还原滴定法的基本原理 360

16.4.5 重要的氧化还原滴定法 362

16.5 沉淀滴定法 366

16.5.1 莫尔法 366

16.5.2 佛尔哈德法 367

16.5.3 法扬司法 368

思考题 369

习题 370

第17章 重量分析法 372

17.1 重量分析法概述 372

17.2 影响沉淀溶解度的其他因素 372

17.3 沉淀的类型与沉淀条件 373

17.3.1 沉淀的形成过程与类型 373

17.3.2 沉淀条件的选择 374

17.4 影响沉淀纯度的因素 375

17.4.1 共沉淀 375

17.4.2 后沉淀 375

17.4.3 获得纯净沉淀的措施 376

17.5 重量分析及其结果的计算（选学） 376

17.5.1 分析结果的计算 376

17.5.2 重量分析典型案例 376

思考题 377

习题 377

第18章 化学信息的检索 378

18.1 无机化学及相关课程教学网站 378

18.1.1 国家级精品课程网站 378

18.1.2 国家级精品资源共享课网站 379

18.1.3 国家级视频公开课 381

18.1.4 慕课（MOOC） 381

18.2 网上教学资源 382

第19章 无机化合物合成与分离 383

19.1 合成方法 383

19.1.1 化学气相沉积法 383

19.1.2 微波与等离子体合成 384

19.1.3 激光合成法 385

19.1.4 溶胶-凝胶法（Sol-gel） 385

19.1.5 水热合成法 386

19.2 分离方法 386

19.2.1 萃取分离法 387

19.2.2 离子交换法 389

19.2.3 液膜分离（LMS）法 391

19.2.4 吸附分离与区域熔炼 392

19.2.5 化学分析中的其他分离方法 392

第20章 生态环境与化学 395

20.1 化学元素与人体健康 395

20.1.1 生命必需元素 395

20.1.2 有毒元素的促排、解毒 396

20.1.3 防癌元素与金属抗癌药物 397

20.2 环境污染及其防治 397

20.2.1 大气污染及其防治 397

20.2.2 水体污染及其防治 403

20.2.3 土壤污染及其防治 404

20.3 化学工业“三废”治理 405

20.3.1 化学工业“三废”的来源 405

20.3.2 化工污染的防治 405

附录 408

附录1 本书常用量、单位的符号 408

附录2 SI制和我国法定计量单位及国家标准 410

附录3 一些基本的物理常数 412

附录4 标准热力学数据（298.15 K，100 kPa） 412

附录5 解离常数（298.15 K） 415

附录6 溶度积常数（298.15 K） 416

附录7 标准电极电势（298.15 K） 418

附录8 常用氧化剂、还原剂及其反应产物 421

附录9 常见阴、阳离子的主要鉴定方法 421

附录10 金属配合物的累积稳定常数 427

附录11 一些金属离子的lga（MOH）值 429

附录12 一些化合物的相对分子质量 430