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第1章 原子结构与元素周期律 1

1.1 核外电子的运动状态 1

1.1.1 原子结构理论的发展简史 1

1.1.2 核外电子运动的量子化特性——氢原子光谱和玻尔理论 3

1.1.3 微观粒子的运动特征 4

1.1.4 核外电子运动状态的描述 8

1.2 多电子原子结构 13

1.2.1 屏蔽效应与多电子原子中的轨道能级顺序 13

1.2.2 原子核外电子的排布 16

1.2.3 原子结构与元素周期系的关系 19

1.3 元素的原子半径、电离能、电子亲合能和电负性 21

1.3.1 原子半径 21

1.3.2 电离能 22

1.3.3 电子亲合能（势） 25

1.3.4 电负性（x） 26

综合练习 27

第2章 化学键与分子结构 33

2.1 键参数和分子的性质 33

2.1.1 键能 34

2.1.2 键长 35

2.1.3 键角 36

2.1.4 键的极性 36

2.1.5 分子的极性 36

2.2 化学键理论 38

2.2.1 离子键理论 38

2.2.2 价键理论 39

2.3 杂化轨道理论 42

2.4 分子间的作用力和氢键 46

2.4.1 分子间作用力 47

2.4.2 氢键 48

2.5 晶体 51

2.5.1 晶体的特征和分类 51

2.5.2 离子晶体 52

2.5.3 分子晶体 53

2.5.4 原子晶体 53

2.5.5 金属晶体 54

2.6 离子极化 54

2.6.1 离子的极化能力和变形性 54

2.6.2 离子极化对化学键型的影响 55

2.6.3 离子极化对化合物性质的影响 56

2.6.4 多键型晶体 57

综合练习 58

第3章 热化学及化学反应的方向和限度 62

3.1 热化学基本概念 62

3.1.1 化学反应进度 62

3.1.2 系统和环境 64

3.1.3 状态和状态函数 65

3.1.4 过程和途径 65

3.1.5 热和功 66

3.1.6 热力学能（U） 66

3.1.7 热力学第一定律 67

3.2 热化学 67

3.2.1 化学反应热效应 67

3.2.2 盖斯定律 69

3.2.3 反应焓变的计算 70

3.3 化学反应的方向和限度 75

3.3.1 化学反应的自发性 75

3.3.2 熵 76

3.3.3 化学反应方向的判据 78

3.3.4 标准摩尔生成吉布斯函数与标准摩尔反应吉布斯函数变 81

3.4 化学平衡及其移动 82

3.4.1 可逆反应与化学平衡 83

3.4.2 平衡常数 83

3.4.3 标准平衡常数与标准摩尔吉布斯函数变 86

3.4.4 影响化学平衡的因素 87

综合练习 90

第4章 化学反应速率 93

4.1 化学反应速率的概念 93

4.2 反应历程和化学反应速率方程 95

4.2.1 反应历程与基元反应 95

4.2.2 化学反应速率方程 95

4.3 简单反应级数的反应 98

4.3.1 零级反应 98

4.3.2 一级反应 99

4.3.3 二级反应 100

4.4 反应速率理论 100

4.4.1 有效碰撞理论 100

4.4.2 过渡状态理论 101

4.5 影响化学反应速率的因素 102

4.5.1 浓度对反应速率的影响 102

4.5.2 温度对反应速率的影响 103

4.5.3 催化剂对反应速率的影响 104

4.6 化学反应基本原理的应用 106

综合练习 106

第5章 物质的聚集状态 109

5.1 分散系 109

5.1.1 分散系的概念 109

5.1.2 分散系的分类 110

5.2 气体 110

5.2.1 理想气体状态方程 110

5.2.2 道尔顿（Dalton）分压定律 111

5.2.3 气体分体积定律 112

5.2.4 实际气体 112

5.3 溶液的浓度 113

5.3.1 物质的量浓度 113

5.3.2 质量摩尔浓度 114

5.3.3 摩尔分数 114

5.3.4 质量分数 114

5.3.5 几种溶液浓度之间的关系 114

5.4 非电解质稀溶液的依数性 115

5.4.1 溶液的蒸气压下降 115

5.4.2 溶液的凝固点下降 117

5.4.3 溶液的沸点升高 119

5.4.4 溶液的渗透压 119

5.5 胶体溶液 120

5.5.1 分散度和表面吸附 121

5.5.2 胶团结构 121

5.5.3 胶体溶液的性质 122

5.5.4 溶胶的稳定性与聚沉 123

5.6 高分子溶液和乳浊液 125

5.6.1 高分子溶液 125

5.6.2 高分子化合物对溶胶的保护作用 125

5.6.3 高分子溶液的盐析 125

5.6.4 表面活性剂 126

5.6.5 乳状液 126

5.7 电解质溶液 127

综合练习 129

第6章 酸碱平衡 131

6.1 酸碱质子理论 131

6.1.1 酸碱理论简介 132

6.1.2 酸碱的相对强弱 135

6.2 溶液酸度的计算 139

6.2.1 质子平衡式 139

6.2.2 一元弱酸（碱）水溶液酸度的计算 140

6.2.3 多元弱酸（碱）水溶液酸度计算 141

6.2.4 两性物质的水溶液 141

6.2.5 酸碱平衡的移动 144

6.2.6 酸碱指示剂 146

6.3 缓冲溶液 150

6.3.1 缓冲溶液的概念和组成 150

6.3.2 缓冲作用原理 151

6.3.3 缓冲溶液pH的计算 151

6.3.4 缓冲容量 152

6.3.5 重要的缓冲溶液 154

6.4 弱酸（碱）溶液中各型体的分布 154

6.4.1 一元弱酸（碱）溶液 154

6.4.2 多元弱酸（碱）溶液 156

综合练习 157

第7章 沉淀-溶解平衡 160

7.1 溶度积原理 160

7.1.1 溶度积常数 160

7.1.2 溶度积和溶解度的相互换算 161

7.2 沉淀的类型及溶度积规则 162

7.2.1 沉淀的类型和性质 162

7.2.2 溶度积规则 163

7.3 沉淀-溶解平衡的移动 164

7.3.1 同离子效应和盐效应 164

7.3.2 沉淀的溶解 166

7.3.3 影响沉淀溶解度的其他因素 169

7.4 多种沉淀之间的转化 170

7.4.1 分步沉淀 170

7.4.2 沉淀的转化 172

7.5 沉淀的纯度及影响沉淀纯度的因素 172

7.5.1 共沉淀现象 172

7.5.2 后沉淀现象 174

综合练习 174

第8章 配位化合物 177

8.1 配位化合物的组成和命名 177

8.1.1 配位化合物的定义 177

8.1.2 配位化合物的组成 178

8.1.3 配位化合物的命名 180

8.2 配位化合物的类型与异构现象 182

8.2.1 配位化合物的类型 182

8.2.2 配位的异构现象 184

8.3 配离子在溶液中的解离平衡 186

8.3.1 配位平衡常数 186

8.3.2 配位平衡的移动 188

8.4 配位化合物的重要性 192

8.4.1 分析技术 192

8.4.2 湿法冶金 193

8.4.3 无机离子的分离和提纯 193

8.4.4 配位催化作用 193

8.4.5 染料工业 193

8.4.6 电镀与电镀液的处理 194

8.4.7 生命科学中的配合物 194

综合练习 194

第9章 氧化还原反应与电化学 197

9.1 氧化还原反应的基本概念 197

9.1.1 氧化值 197

9.1.2 氧化与还原 198

9.1.3 氧化还原反应方程式的配平 199

9.2 电极电势 201

9.2.1 原电池 201

9.2.2 电极电势 203

9.2.3 标准电极电势 203

9.2.4 原电池的电动势和化学反应吉布斯函数之间的关系 205

9.2.5 能斯特公式 206

9.2.6 电极物质浓度对电极电势的影响 207

9.2.7 条件电极电势 209

9.3 电极电势的应用 211

9.3.1 比较氧化剂或还原剂的相对强弱 211

9.3.2 计算原电池的标准电动势EΘ和电动势E 211

9.3.3 判断氧化还原反应进行的方向 212

9.3.4 判断氧化还原反应进行的次序 212

9.3.5 计算氧化还原反应的平衡常数 212

9.3.6 测定溶液的pH及物质的某些常数 213

9.4 元素标准电极电势图及其应用 214

9.4.1 元素标准电极电势图 214

9.4.2 元素标准电极电势图的应用 215

9.5 电解 216

9.5.1 电解的基本概念 216

9.5.2 法拉第电解定律 216

9.5.3 分解电压与超电势 217

9.5.4 电解池中两极的电解产物 218

9.5.5 电解的应用 220

9.6 金属的腐蚀与防护 220

9.6.1 腐蚀的分类及其机理 221

9.6.2 腐蚀的防护 222

综合练习 223

第10章 过渡元素 226

10.1 d区元素 226

10.1.1 d区元素概述 226

10.1.2 钛、锆和铪 229

10.1.3 钒、铌和钽 230

10.1.4 铬、钼和钨 232

10.1.5 锰、锝和铼 236

10.1.6 铁系元素 238

10.1.7 铂系元素 244

10.2 ds区元素 245

10.2.1 铜族元素 245

10.2.2 锌族元素 250

10.3 f区元素 255

10.3.1 镧系元素 255

10.3.2 锕系元素概述 257

综合练习 257

第11章 化学与能源 260

11.1 能源与社会进步 260

11.1.1 能源的概念与分类 260

11.1.2 能量的转化 261

11.1.3 能源与社会进步 262

11.2 化石燃料 262

11.2.1 煤 263

11.2.2 石油 267

11.2.3 天然气 270

11.2.4 页岩油和页岩气 273

11.3 化学电源 274

11.3.1 原电池（一次电池） 275

11.3.2 蓄电池（二次电池） 276

11.3.3 燃料电池 280

11.3.4 废电池的污染 281

11.4 核能 281

11.4.1 核裂变反应与原子能的开发利用 281

11.4.2 核聚变能和氢弹 284

11.5 新能源 284

11.5.1 太阳能 285

11.5.2 生物质能 286

11.5.3 氢能 289

11.5.4 其他新能源 290

11.5.5 节能技术 291

综合练习 291

第12章 化学与生命 295

12.1 生命体中重要的无机元素 295

12.1.1 生命必需元素 295

12.1.2 生命必需元素的生物功能 297

12.2 生命体系中重要的有机化合物 305

12.2.1 糖类 305

12.2.2 脂类 307

12.2.3 氨基酸、多肽、蛋白质和酶 308

12.2.4 核酸 316

12.2.5 基因与遗传信息 319

综合练习 322

附录 325

附录Ⅰ 本书采用的法定计量单位 325

附录Ⅱ 一些重要的物理常数和本书使用的一些常用量的符号和名称 326

附录Ⅲ 一些物质的热力学性质（298.15K，p=100kPa） 327

附录Ⅳ 弱酸、弱碱的解离常数KΘ（25℃） 330

附录Ⅴ 某些配离子的标准稳定常数 331

附录Ⅵ 常见难溶电解质的溶度积KΘsp（298K） 332

附录Ⅶ 标准电极电势？Θ（298K） 333

附录Ⅷ 元素周期表 337

参考文献 338