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绪论 1

0.1化学的特征 1

0.2无机化学的发展 2

0.3如何学好无机化学 3

第1章 原子结构和元素周期律 5

1.1核外电子的运动状态 5

1.1.1核外电子运动的量子化特性——氢原子光谱和玻尔理论 5

1.1.2核外电子运动的波粒二象性 7

1.1.3核外电子运动状态的描述 9

1.1.4核外电子运动状态特点小结 13

1.2原子核外电子排布和元素周期律 13

1.2.1多电子原子的能级 13

1.2.2核外电子排布 15

1.2.3原子结构与元素周期系的关系 19

1.3元素基本性质的周期性 21

1.3.1原子半径 21

1.3.2电离能I 23

1.3.3电子亲和能EA 23

1.3.4电负性X 24

习题 25

【实验探究】人造“鬼火” 26

第2章 分子结构 27

2.1化学键参数与分子的性质 27

2.1.1化学键参数 27

2.1.2分子的性质 30

2.2离子键 32

2.2.1离子键的本质和特性 32

2.2.2离子型化合物的形成 33

2.2.3离子型化合物生成过程的能量变化 34

2.3共价键理论 36

2.3.1现代价键理论 36

2.3.2杂化轨道理论 39

2.4分子轨道理论简介 43

2.4.1分子轨道理论的基本要点 43

2.4.2分子轨道的形成 45

2.4.3分子轨道的能级 45

2.4.4分子轨道中电子的排布 46

2.5金属键和键性过渡 48

2.5.1金属键理论 48

2.5.2键型过渡 49

2.6分子间作用力和氢键 49

2.6.1分子间作用力的产生 50

2.6.2分子间作用力对物质性质的影响 51

2.6.3氢键 52

习题 55

【实验探究】用微波炉做极性、非极性分子的鉴别 56

第3章 晶体结构 58

3.1晶体的特征和类型 58

3.1.1晶体的特征 58

3.1.2晶体的类型 59

3.2离子晶体 60

3.2.1离子晶体的特征 60

3.2.2离子晶体的结构类型 61

3.2.3离子晶体物质的化学式 61

3.3原子晶体 62

3.4分子晶体 63

3.5金属晶体 63

3.5.1金属晶体的特征 63

3.5.2金属晶体的紧密堆积 63

3.6混合型晶体 67

3.7晶体的缺陷 68

3.7.1点缺陷 68

3.7.2非整比化合物 69

3.8原子半径 71

3.9离子极化 72

3.9.1离子的极化作用和变形性 72

3.9.2离子的极化率 74

3.9.3离子极化对化学键型的影响 74

3.9.4离子极化对化合物性质的影响 74

习题 76

【实验探究】晶体化学暖袋 76

第4章 化学热力学基础 78

4.1引言 78

4.1.1系统（或体系）与环境 78

4.1.2状态和状态函数 79

4.1.3过程 80

4.1.4相 80

4.2热力学第一定律 80

4.2.1热和功 80

4.2.2热力学能 82

4.2.3标准状态 82

4.3焓 83

4.3.1焓与焓变 83

4.3.2标准摩尔生成焓 83

4.3.3标准摩尔燃烧焓（或燃烧热） 84

4.3.4化学反应焓变 85

4.4赫斯定律 88

4.4.1热化学方程式 88

4.4.2赫斯定律的应用 90

4.5自发过程和熵 90

4.5.1自发过程 91

4.5.2熵 91

4.6自由能 94

4.6.1吉布斯自由能判据 94

4.6.2标准摩尔生成吉布斯自由能 95

4.6.3 △r G？m（T）与化学平衡常数 96

习题 98

【实验探究】熵变引发的冷胀热缩——牛皮筋的胀缩 99

第5章化学动力学基础 101

5.1化学反应速率的概念 101

5.1.1化学反应速率的定义和表示方法 101

5.1.2平均速率和瞬时速率 102

5.2浓度对反应速率的影响 103

5.2.1化学反应速率方程 104

5.2.2建立速率方程的方法——初始速率法 105

5.2.3有关速率方程的计算 106

5.3温度对化学反应速率的影响 107

5.3.1阿伦尼乌斯方程 108

5.3.2阿伦尼乌斯方程的应用 109

5.4催化剂对化学反应速率的影响 111

5.5反应机理简介 112

5.5.1基元反应 112

5.5.2反应分子数 112

5.5.3复杂反应的速率方程式的导出 113

5.6反应速率理论简介 114

习题 115

【实验探究】化学振荡反应 117

第6章 化学平衡 119

6.1气体定律 119

6.1.1气体分子运动论的基本要点 119

6.1.2理想气体状态方程式及其应用 120

6.1.3混合气体分压定律 121

6.1.4气体的扩散——格拉罕姆扩散定律 123

6.2化学平衡 124

6.2.1可逆反应和化学平衡 124

6.2.2化学平衡常数 125

6.3化学平衡的移动 130

6.3.1浓度对化学平衡的影响 130

6.3.2压强对化学平衡的影响 131

6.3.3温度对化学平衡的影响 133

习题 134

【实验探究】碘时钟实验 136

第7章 酸碱平衡和沉淀溶解平衡 138

7.1酸碱理论 138

7.1.1阿伦尼乌斯酸碱电离理论 138

7.1.2布朗斯台德-劳莱酸碱质子理论 139

7.1.3路易斯酸碱电子理论 142

7.2溶液的酸碱性 143

7.2.1水的解离平衡 143

7.2.2溶液的酸度 143

7.2.3拉平效应和区分效应 144

7.3电解质的解离平衡 145

7.3.1一元弱酸、弱碱的解离平衡 145

7.3.2多元弱酸的解离 148

7.3.3强电解质溶液 150

7.4同离子效应和缓冲溶液 152

7.4.1同离子效应 152

7.4.2缓冲溶液 153

7.5盐类的水解 155

7.5.1弱酸强碱盐 155

7.5.2弱碱强酸盐 157

7.5.3弱酸弱碱盐 157

7.5.4水解平衡的移动 158

7.6沉淀-溶解平衡 159

7.6.1溶度积常数 159

7.6.2沉淀的生成 161

7.6.3沉淀的溶解 165

7.6.4分步沉淀 166

7.6.5沉淀的转化 168

习题 169

【实验探究】示温涂料 170

第8章 氧化还原反应和电化学 172

8.1氧化还原的基本概念及其反应方程式配平 172

8.1.1氧化数 172

8.1.2氧化还原的基本概念和化学方程式的配平 173

8.2氧化还原反应和电极电势 176

8.2.1氧化还原反应和电子转移 176

8.2.2电极电势差 178

8.3标准电极电势 179

8.3.1标准氢电极及标准电极电势的测定 179

8.3.2电极的类型及标准电极电势表 181

8.4影响电极电势的因素 182

8.4.1影响标准电极电势的因素 183

8.4.2能斯特方程 184

8.4.3影响电极电势的外部因素 186

8.5原电池电动势与氧化还原反应平衡 188

8.5.1原电池的电动势与化学反应吉布斯自由能变的关系 188

8.5.2判断氧化还原反应进行的方向 189

8.5.3原电池的标准电动势与氧化还原反应平衡常数的关系 190

8.5.4判断氧化还原反应进行的程度及电势法求非氧化还原反应标准平衡常数 191

8.6化学电源和电解 192

8.6.1常见化学电源简介 192

8.6.2电解的原理 196

习题 199

【实验探究】氢-氧燃料电池 202

第9章 配位化合物 204

9.1配位化合物的基本概念 204

9.1.1配位化合物的定义 204

9.1.2复盐 205

9.1.3配位化合物组成 205

9.1.4配位化合物的命名 206

9.1.5螯合物 207

9.2配位化合物中的化学键理论 208

9.2.1配合物价键理论 208

9.3配合物结构的晶体场理论简介 213

9.3.1晶体场的基本理论要点和d轨道的分裂 213

9.3.2分裂能 215

9.3.3晶体场理论应用 216

9.4配合物的稳定性 220

9.4.1配合物在溶液中的稳定性和稳定常数 220

9.4.2稳定常数的应用 223

9.4.3配位平衡的移动 227

9.4.4配位化合物的应用 229

习题 232

【实验探究】法老的“飞蛇” 234

第10章 氢和稀有气体 236

10.1氢 236

10.1.1氢的同位素及物理性质 236

10.1.2氢的化学性质和氢化物 237

10.1.3氢能源 240

10.2稀有气体 241

10.2.1稀有气体的发现简史 241

10.2.2稀有气体的存在和分离 241

10.2.3稀有气体的性质和用途 242

10.2.4稀有气体化合物 243

10.2.5价层电子对互斥理论简介 243

10.2.6稀有气体化合物的性质和结构 247

习题 249

【实验探究】氢气喷泉实验 250

第11章 卤族元素 252

11.1卤素的通性 252

11.2卤素单质 254

11.2.1卤素单质的物理性质 254

11.2.2卤素单质的化学性质 255

11.2.3卤素单质的制备 258

11.3卤化氢和氢卤酸 260

11.3.1卤化氢和氢卤酸的性质 260

11.3.2卤化氢的制备 262

11.4卤化物、卤素互化物、多卤化物 263

11.4.1卤化物 263

11.4.2卤素互化物 264

11.4.3多卤化物 265

11.5卤素的含氧化合物 265

11.5.1卤氧化合物 265

11.5.2卤素的含氧酸及其盐 266

11.6拟卤素 270

11.6.1拟卤素与卤素性质的对比 270

11.6.2氰、氢氰酸和氰化物 270

11.6.3硫氰和硫氰酸盐 271

习题 271

【实验探究】淀粉遇碘未必都显蓝色 273

第12章 氧族元素 275

12.1氧族元素的通性 275

12.2氧和臭氧 276

12.2.1氧 276

12.2.2臭氧 278

12.3过氧化氢 279

12.3.1过氧化氢的结构和制备 279

12.3.2过氧化氢的性质和用途 280

12.4硫及其化合物 282

12.4.1硫的同素异形体 282

12.4.2硫化物和多硫化物 283

12.4.3硫的含氧化合物 284

12.5硒和碲 289

习题 289

【实验探究】滴水生火和吹气生火 290

第13章 氮族元素 292

13.1氮族元素的通性 292

13.2氮及其化合物 293

13.2.1氮 293

13.2.2氮的氢化物 294

13.2.3氮的含氧化合物 297

13.3磷及其化合物 301

13.3.1单质磷 301

13.3.2磷的氢化物、卤化物和硫化磷 303

13.3.3磷的含氧化合物 305

13.4砷、锑、铋 309

13.4.1砷分族单质 310

13.4.2砷分族的氢化物和卤化物 311

13.4.3砷分族的氧化物及其水合物 312

13.4.4砷分族的硫化物和硫代酸盐 313

习题 314

【实验探究】自制敏感微型地雷 316

第14章 碳族元素 317

14.1碳族元素的通性 317

14.2碳 318

14.2.1碳的单质 318

14.2.2碳的化学性质 321

14.2.3碳的化合物 321

14.3硅 328

14.3.1单质硅的性质、用途和制备 328

14.3.2硅烷 329

14.3.3硅的卤化物和氮化物 330

14.3.4硅的氧化物、硅酸和硅酸盐 332

14.4锗分族 335

14.4.1锗、锡、铅的冶炼、性质和用途 335

14.4.2锗、锡、铅的化合物 337

习题 341

【实验探究】硅烷气体的自燃 342

第15章 硼族元素 343

15.1概述 343

15.2硼 344

15.2.1单质硼的结构和性质 344

15.2.2硼烷的分子结构和性质 346

15.2.3硼氢配合物 347

15.2.4卤化物和氟硼酸 348

15.2.5硼酸和硼酸盐 348

15.3铝 350

15.3.1概述 350

15.3.2氧化铝和氢氧化铝 350

15.3.3铝盐和铝酸盐 352

15.3.4金属铝的冶炼 352

15.3.5铝的卤化物和硫酸盐 353

15.3.6铝和铍的相似性 353

15.4镓分族 354

习题 355

【实验探究】铝器表面染色 356

第16章 碱金属和碱土金属 358

16.1碱金属和碱土金属的通性 358

16.2碱金属和碱土金属的单质 359

16.2.1存在和制备 359

16.2.2单质的物理性质 361

16.2.3单质的化学性质 361

16.2.4碱金属负离子 363

16.3碱金属和碱土金属的化合物 364

16.3.1氧化物 364

16.3.2氢氧化物 368

16.3.3氢化物 369

16.3.4盐类 370

16.3.5配位化合物 374

16.4对角线规则和次级周期性 374

16.4.1锂、铍的特殊性 374

16.4.2对角线规则 375

16.4.3元素的次级周期性 376

习题 376

【实验探究】液态合金 378

第17章 铜族和锌族元素 379

17.1铜族元素的通性 379

17.1.1基本性质 379

17.1.2离子的极化作用 380

17.2单质的物理和化学性质 381

17.2.1单质的物理性质 381

17.2.2单质的化学性质 381

17.3铜族元素的主要化合物 382

17.3.1氧化物及氢氧化物 382

17.3.2卤化物 383

17.3.3硫化物及硫酸盐 386

17.3.4配合物 387

17.3.5IA族与IB族的对比 388

17.4锌族元素 388

17.4.1锌族元素的通性 388

17.4.2单质的物理和化学性质 389

17.4.3锌族元素的重要化合物 390

17.4.4汞的化合物 392

17.4.5 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质的对比 395

习题 396

【实验探究】铜变“银”、银变“金” 397

第18章 过渡元素（一） 399

18.1过渡元素的通性 399

18.1.1过渡元素的原子结构 400

18.1.2过渡元素的氧化态 400

18.1.3过渡元素的原子和离子半径 401

18.1.4单质的物理性质和化学性质 401

18.1.5过渡元素含氧化合物的酸碱性 402

18.1.6过渡元素水合离子的颜色 402

18.1.7过渡元素的配位性质 403

18.2钛分族 403

18.2.1概述 403

18.2.2钛的单质及其化合物 404

18.2.3锆和铪 408

18.3钒分族 408

18.3.1概述 408

18.3.2钒的单质及其化合物 409

18.3.3铌和钽 410

18.4铬分族 410

18.4.1概述 410

18.4.2铬的单质及其化合物 411

18.4.3钼和钨及其化合物 415

18.4.4同多酸和杂多酸及其盐 416

18.4.5钼和钨的原子簇化合物 418

18.5锰分族 418

18.5.1概述 418

18.5.2锰的单质及其化合物 419

18.5.3锝和铼 422

习题 422

【实验探究】六价铬检测饮酒量 424

第19章 过渡元素（二） 426

19.1铁系元素的通性 426

19.2铁系元素的重要化合物 428

19.2.1铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 428

19.2.2铁、钴、镍的盐 431

19.2.3铁、钴、镍的配合物 433

19.3铂系元素简介 439

19.3.1铂系元素的通性 439

19.3.2铂系元素的重要化合物 440

习题 442

【实验探究】随温变色 444

第20章 镧系元素和锕系元素 445

20.1镧系元素 445

20.1.1镧系元素的通性 445

20.1.2镧系金属 449

20.1.3镧系元素的重要化合物 450

20.1.4稀土元素的应用 453

20.2锕系元素 454

20.2.1锕系元素的通性 454

20.2.2钍和铀的化合物 456

习题 457

第21章 核化学 458

21.1原子核的稳定性 458

21.1.1原子核的稳定性 458

21.1.2原子核的结合能 459

21.2核反应 460

21.2.1核反应 460

21.2.2衰变的类型 461

21.2.3半衰期 461

21.2.4人工核反应 463

21.2.5核裂变 464

21.2.6核聚变 464

21.3元素周期系展望 465

21.3.1锕系理论的提出和证实 465

21.3.2元素周期系展望 465

习题 467

专题一 非金属元素小结 468

Z1.1非金属单质的结构和性质 468

Z1.1.1非金属单质的结构和物理性质 468

Z1.1.2非金属单质的化学反应 469

Z1.2分子型氢化物 470

Z1.2.1热稳定性 471

Z1.2.2还原性 472

Z1.2.3水溶液的酸碱性 473

Z1.3含氧酸 476

Z1.3.1最高氧化态氢氧化物的酸碱性 476

Z1.3.2含氧酸及其酸根的结构 477

Z1.3.3含氧酸的强度 479

Z1.4非金属含氧酸盐的某些性质 481

Z1.4.1溶解性 481

Z1.4.2水解性 483

Z1.4.3热稳定性 485

Z1.4.4含氧酸及其盐的氧化还原性 488

Z1.5 p区元素在周期性变化上的某些特殊性 490

Z1.5.1第二周期非金属元素的特殊性 491

Z1.5.2第四周期P区元素性质的不规则性 492

习题 494

【实验探究】制备硫化混凝土 495

专题二 金属通论 497

Z2.1概述 497

Z2.1.1金属元素在周期表中的位置及分类 497

Z2.1.2金属在自然界中的分布 498

Z2.2金属的物理性质 499

Z2.3金属的化学性质 499

Z2.3.1金属的价电子层结构 499

Z2.3.2金属的化学性质 500

Z2.4金属的提炼 501

Z2.4.1金属的提炼 501

Z2.4.2金属还原过程的热力学 503

Z2.5合金 504

Z2.5.1合金的基本类型 504

Z2.5.2新型合金 506

习题 506

【实验探究】能自燃的铁粉 507

部分习题参考答案 509

主要参考书目 515

附录 516

附录1一些常用非推荐单位、导出单位与国际单位制（SI）的换算 516

附录2常见物质于298.15 K的△fH?m、△fG?m、S?m 516

附录3一些弱酸和弱碱的解离常数（298.15 K） 519

附录4常见难溶物质的溶度积 521

附录5一些配离子的稳定常数（298.15 K） 522

附录6标准电极电势（298.15 K） 524