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第一章 原子与物质（专题一） 1

1-1 原子的概念 1

1.1.1 原子和分子 1

1.1.2 核素和元素 4

1.1.3 原子量 5

1.1.4 元素周期律 6

1.1.5 单质和化合物 7

1.1.6 化学物质 8

1-2 原子的组成 9

1.2.1 电子的发现 9

1.2.2 原子核的发现 10

1.2.3 元素的蜕变 11

1.2.4 基本粒子 13

1.2.5 原子的构成 13

1.3.1 晶体 14

1-3 物质的状态 14

1.3.2 液体与非晶体 16

1.3.3 气体 16

1.3.4 分子间力 18

1.3.5 等离子态 20

1-4 物质的变化 21

1.4.1 化学反应式 21

1.4.2 质量关系和能量关系 22

1.4.3 化合价与氧化数 22

1.4.4 氧化数配平法 24

1-5 元素的概述 25

1.5.1 元素的起源 25

1.5.2 元素的分布 25

1.5.3 元素的发现 30

习题 31

2-1 氢能源 33

2.1.1 氢的实用制备方法 33

第二章 氢元素周期系 33

2.1.2 热解水和光解水 35

2-2 氢的性质 36

2.2.1 氢的反应 36

2.2.2 氢的核素 37

2.2.3 热核反应 38

2-3 氢原子结构 38

2.3.1 氢原子光谱 38

2.3.2 玻尔模型 39

2.3.3 电子的二象性 44

2.3.4 波函数的概念 46

2.3.5 量子数的含意 48

2.3.6 核外电子的分布规律 51

2-4 元素周期系 53

2.4.1 原子结构与周期系 54

2.4.2 元素性质的周期性 56

2.4.3 氢在周期表中的位置 60

2-5 氢分子结构 62

习题 64

第三章 水和溶液 66

3-1 水的性质 66

3.1.1 水的相图 67

3.1.2 氢键 67

3.1.3 氢键和水的物理性质 69

3.1.4 物质与水的作用 72

3.1.5 水的污染与净化 73

3.1.6 重水 77

3-2 共价键理论 78

3.2.1 角度分布函数 78

3.2.2 共价学说与价键理论 80

3.2.3 水分子结构 83

3.2.4 冰和液态水的结构 84

3.2.5 键参数和共价半径 86

6.2.5 金属原子半径 87

3.3.1 氢离子和氢氧离子 88

3-3 水的电离 88

6.3.1 锂的化合物 88

3.3.2 水的离子积常数 89

3.3.3 溶液的pH值 89

3-4 溶液的概述 90

3.4.1 溶液的特征 90

3.4.2 溶液的浓度 91

3.4.3 溶解度原理 92

3-5 稀溶液通性 93

3.5.1 溶液的蒸气压 94

3.5.2 溶液的沸点和凝固点 94

3.5.3 溶液的渗透压 95

习题 96

第四章 空气和氧 98

4.1.1 空气的组成 98

4-1 空气 98

4.1.2 空气的污染 99

4-2 氧和臭氧 100

4.2.1 氧 101

4.2.2 臭氧 102

4.2.3 VB法处理O2和O3 103

4.2.4 氧化物 104

4-3 过氧化氢 106

4.3.1 制备方法 106

4.3.2 分子结构和性质 107

4.3.3 与H2O3有关的化合物 109

4-4 分子轨道理论 110

4.4.1 价键理论的局限性 110

4.4.2 分子轨道理论概述 110

4.4.3 MO法处理O3和O3 113

4.4.4 键级 115

4-5 液态空气 116

4.5.1 空气的液化 116

4.5.2 燃烧与爆炸 117

4.5.3 高纯氧的制备 118

4.6.1 气体分子运动论 118

4-6 气体的概述 118

4.6.2 混合气体分压定律 120

4.6.3 理想气体方程式的修正 122

4.6.4 气体分子的运动速率 123

4.6.5 真空与低温 125

4-7 大气化学 126

4.7.1 地球大气的结构 126

4.7.2 氧气的产生 127

4.7.3 臭氧层的破坏 128

4.7.4 二氧化碳与温室效应 129

习题 130

第五章 化学反应基础（专题二） 131

5-1 化学反应的能量效应 131

5.1.1 基本概念与术语 131

5.1.2 热力学第一定律 132

5.1.3 焓与焓变 133

5.1.4 热效应 134

5.1.5 键焓与反应热效应 137

5-2 化学反应的自发性 138

5.2.1 自发过程的特征 138

5.2.2 熵与熵变 139

5.2.3 自由焓 141

5.2.4 吉布斯－赫姆霍兹方程 143

5.2.5 反应自发性的判例 144

5.3.1 反应速率表达式 146

5-3 化学反应速率 146

5.3.2 反应速率方程 147

5.3.3 基元反应 150

5.3.4 温度对反应速率的影响 151

5.3.5 活化能 153

5-4 化学平衡 154

5.4.1 可逆反应 154

5.4.2 平衡状态 155

5.4.3 平衡常数 156

5.4.4 化学平衡的移动 159

5.5.1 速率理论 162

5-5 速率理论和反应机理 162

5.5.2 反应机理 164

5.5.3 链式反应 166

5.5.4 催化反应 167

5.5.5 溶液反应 169

习题 171

第六章 锂和铍 173

6-1 矿物及其冶炼 173

6.1.1 锂、铍、镁和铝的矿物 174

6.1.2 从锂辉石中提取锂盐 174

6.1.3 从绿柱石中提取氧化铍 176

6.1.4 金属的制备及提纯 177

6-2 金属键理论 180

6.2.1 锂、铍的性质和用途 180

6.2.2 金属的晶体结构 181

6.2.3 自由电子模型 184

6.2.4 能带理论 185

6-3 重要化合物 187

6.3.2 铍的化合物 190

6.3.3 锂、铍、镁和铝的定性检验 193

6-4 离子极化理论 194

6.4.1 离子极化概念 194

6.4.2 化学键键型的转变 196

6.4.3 合氧酸盐的热分解 198

6.5.1 热重分析原理 200

6-5 热重分析法 200

6.5.2 热天平的构造 201

6.5.3 热重分析应用 201

6-6 元素相关性 202

6.6.1 垂直相关性 202

6.6.2 对角相关性 203

6.6.3 水平相关性 206

习题 207

第七章 碱族和碱土族 210

7-1 金属活泼性 211

7.1.1 电离能 211

7.1.2 物理性质 212

7.1.3 标准电极电势 214

7.1.4 金属与水反应 216

7.1.5 金属的置换反应 217

7.1.6 金属氧化物的反应 218

7-2 离子键理论 220

7.2.1 离子键的形成 220

7.2.2 离子键的强度 220

7.2.3 晶系、晶格和晶胞 222

7.2.4 离子晶体构型 223

7.2.5 离子半径 225

7.2.6 金属卤化物 226

7.2.7 键型的多样化 227

7-3 化合物的碱性 229

7.3.1 氢化物 230

7.4.1 离子特征与溶解性质 235

7-4 盐的溶解性质 235

7.3.2 氢氧化物 235

7.3.3 碳酸盐 235

7.4.2 能量效应与溶解性质 239

7-5 供氧氧化物 243

7.5.1 过氧化物 243

7.5.2 超氧化物 244

7.5.3 臭氧化物 245

7-6 一些离子的检出 245

习题 247

第八章 锌族元素 250

8-1 元素的性质 250

8.1.1 物理性质 250

8.1.2 化学性质 251

8.1.3 生物性质 252

8-2 屏蔽效应和钻穿效应 253

8.2.1 外围电子 253

8.2.2 屏蔽效应 254

8.2.3 钻穿效应 255

8-3 重要化合物 256

8.3.1 氧化物和氢氧化物 257

8.3.2 硫化锌和锌盐 258

8.3.3 汞盐和亚汞盐 259

8.3.4 锌和汞的配合物 262

8-4 氧化还原平衡 262

8.4.1 原电池 262

8.4.2 标准电极电势 264

8.4.3 电动势与自由焓的关系 266

8.4.4 浓度对电极电势的影响 267

8.4.5 有关平衡的几个问题 268

8.4.6 元素电势图 271

8-5 电解和化学电源 272

8.5.1 电解 272

8.5.2 化学电源 274

8-6 金属的腐蚀与防腐 276

习题 277

第九章 硼、碳和硅 280

9-1 概说 280

9.1.1 元素在自然界的分布与存在形式 280

9.1.3 外围电子的成键方式 281

9.1.2 原子的性质 281

9-2 单质 282

9.2.1 晶态硼的结构 282

9.2.2 金刚石和石墨 284

9.2.3 单质硅的性质 285

9-3 氧化物及酸 286

9.3.1 一氧化碳 286

9.3.2 二氧化碳和碳酸 288

9.3.3 硅、硼氧化物及其酸 290

9-4 弱酸的电离平衡 293

9.4.1 醋酸及其电离 293

9.4.2 电离平衡的移动 296

9.4.3 碳酸的分级电离 300

9.5.1 强电解质溶液 302

9-5 含氧酸盐及卤化物 302

9.5.2 含氧酸盐的性质 304

9.5.3 盐的水解平衡 310

9.5.4 卤化物及其水解 314

9.5.5 无机物的水解剖析 315

9-6 一些无机材料简介 317

9.6.1 人造金刚石 317

9.6.2 半导体硅 318

9.6.3 分子筛 319

9.6.4 高能燃料 320

9-7 性质与运用 322

9.7.1 硼与硅的对角相关性 322

9.7.2 阴离子检出 323

9.7.3 盐湖硼资源 324

习题 325

第十章 分散元素 327

10-1 概说 327

10.1.1 地球化学的分散性 327

10.1.2 元素的生物作用 329

10.1.3 外围电子和氧化态 331

10-2 单质和合金 333

10.2.1 单质的性质 333

10.2.2 合金 335

10-3 p区小元素群化合物的性质 337

10.3.1 氢化物的热稳定性 337

10.3.2 氧化物的酸碱性 338

10.3.3 卤化物的熔、沸点 341

10.3.4 硫化物的颜色 343

10.3.5 化合物的氧化还原性 344

10-4 沉淀反应 347

10.4.1 沉淀溶解平衡 347

10.4.2 溶度积原理的应用 351

10.4.3 沉淀生成的机理 354

10-5 回收分散元素 354

10.5.1 从铝矾土中回收镓 356

10.5.2 从阳极泥中回收硒和碲 356

10.5.3 高纯单质的制备 357

10-6 惰性电子对效应 358

10-7 离子的检出 360

习题 362

第十一章 配位化合物（专题三） 364

11.1.1 配合物的定义 365

11-1 配合物的基本概念 365

11.1.2 配合物的组成 366

11.1.3 配合物的分类 368

11.1.4 配合物的命名 372

11-2 配合物的价键理论 373

11-3 配合物的空间结构 376

11.3.1 配合物的空间结构 376

11.3.2 配合物的顺反异构 378

11-4 配合离解平衡 379

11.4.1 配离子的稳定常数 380

11.4.2 配合离解平衡的移动 381

11.4.3 配合物的稳定性 385

11.5.1 配体取代反应的机理 388

11-5 配合物的反应机理 388

11.5.2 氧化还原反应的机理 391

习题 392

第十二章 氮、磷和硫 395

12-1 概述 395

12.1.1 元素的通性 395

12.1.2 原子成键的特征 396

12.1.3 元素的生理功能及应用 397

12-2 单质 398

12.2.1 氮气的惰性及其活化 398

12.2.2 单质磷的结构和性质 401

12.2.3 硫的同素异构体特性 403

12.3.1 氨和膦 405

12-3 氢化物和卤化物 405

12.3.2 硫化氢 412

12.3.3 卤化物 417

12-4 酸碱理论 418

12.4.1 电离酸碱理论 418

12.4.2 溶剂酸碱理论 419

12.4.3 质子酸碱理论 419

12.4.4 电子酸碱理论 420

12.4.5 软硬酸碱概念 421

12-5 氮的含氧化合物 423

12.5.1 氧化物 423

12.5.2 硝酸 425

12.5.3 亚硝酸 429

12.5.5 硝酸盐 430

12.5.4 王水 430

12-6 磷的含氧化合物 432

12.6.1 氧化物 432

12.6.2 磷酸 433

12.6.3 焦磷酸和偏磷酸 435

12.6.4 亚磷酸和次磷酸 436

12.6.5 磷酸盐 437

12-7 硫的含氧化合物 439

12.7.1 硫酐 439

12.7.2 硫酸 441

12.7.3 超酸 442

12.7.4 亚硫酸和过硫酸 444

12.7.5 硫的含氧酸盐 446

12-8 含氧酸的强度 449

12-9 常见阴离子的检出 451

习题 453

第十三章 卤素和希有气体 456

13-1 氟化学 457

13.1.1 氟的制备 457

13.1.2 氟的性质 458

13.1.3 氟的应用 460

13.1.4 氟的化合物 461

13-2 卤化氢和卤化物 464

13.2.1 卤化氢和氢卤酸 464

13.2.2 链式反应和合成盐酸 465

13.2.3 卤化氢性质变化规律 466

13.2.4 卤化物 468

13.2.5 多卤化物 470

13.3.1 卤素的氧化物 471

13-3 卤素含氧化合物 471

13.3.2 卤素含氧酸及其盐 472

13.3.3 无机含氧酸的氧化性 476

13-4 拟卤素 479

13-5 氙化学 481

13.5.1 希有气体的发现 481

13.5.2 氙化合物的合成 482

13.5.3 氙与碘的比较 483

13.5.4 价层电子对互斥理论 486

13.5.5 氙化合物的结构 487

13.5.6 氙化合物的应用实例 488

13.6.2 紫外和可见光谱 489

13-6 光谱法与分子结构 489

13.6.1 光谱的若干类型 489

13.6.3 光电子能谱 490

13.6.4 质谱 492

习题 492

第十四章 过渡元素 496

14-1 过渡元素的概念 496

14-2 晶体场理论 499

14.2.1 配体对中心离子d轨道的影响 500

14.2.2 分裂能 501

14.2.3 晶体场稳定化能 503

14-3 轻过渡元素 505

14.3.1 锰 506

14.3.2 羰基配合物 513

14.3.3 锰前过渡元素 514

14.3.4 锰后过渡元素 520

14.3.5 配位场理论 528

14.3.6 一些阳离子的检出 529

1.4.4重过渡元素 531

14.4.1 锝和铼 532

14.4.2 高熔点希有金属 533

14.4.3 多酸和多碱 537

14.4.4 铂系金属 540

14.4.5 银和金 542

14.4.6 金属有机化合物 544

14.5.1 d电子能量的变化 546

14-5 过渡元素与d电子 546

14.5.2 d电子总数 547

14.5.3 d电子结构 548

14.5.4 单d电子数与氧化态 550

14.5.5 d-d跃迁 550

14.5.6 金属多重键 551

14.5.7 d轨道的稳定性 553

14-6 人体内的过渡元素 554

习题 557

第十五章 镧系和锕系 559

15-1 概说 559

15.1.1 元素的矿物资源 560

15.1.2 金属的性质和冶炼 560

15.2.1 氧化物 563

15-2 镧系化合物 563

15.1.3 应用的现状及前景 563

15.2.2 氢氧化物 564

15.2.3 卤化物 565

15.2.4 含氧酸盐 566

15.2.5 配合物 568

15-3 镧系性质变化规律 570

15.3.1 外围电子的结构特征 570

15.3.2 峰谷变化与原子半径 571

15.3.3 单向变化与离子半径 573

15.3.4 周期变化与离子的颜色 574

15.3.5 奇偶变化与元素的地壳丰度 575

15-4 从矿石中提取希土 577

15-5 锕系化合物 578

15.5.1 钍的化合物 579

15.5.2 铀的化合物 579

15-6 核的稳定性 581

15.6.1 核壳层模型 581

15.6.2 “稳定岛”假设 582

15.6.3 核结合能 584

15.6.4 核能的类型 585

15-7 新元素的发现 586

15.7.1 人工合成元素 587

15.7.2 寻找超重元素 589

习题 591

附录 593

索引 613