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0.1　化学及化学发展 1

第0章　绪论 1

0.2　化学科学与生命科学 2

0.3　溶液组成量度的表示方法 3

0.3.1　质量分数 3

0.3.2　质量浓度 3

0.3.3　摩尔分数 4

0.3.4　物质的量浓度 4

0.3.5　质量摩尔浓度 6

1.1　热力学第一定律 9

1.1.1　热力学的基本术语 9

第1篇　化学反应的基本理论 9

第1章　化学热力学基础 9

1.1.2　热力学第一定律表达式 15

1.1.3　焓 16

1.2　热化学 17

1.2.1　反应进度 17

1.2.2　化学反应的热效应 19

1.2.3　赫斯定律 20

1.2.4　标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓 21

1.3.1　反应方向的概念 24

1.3　化学反应的方向 24

1.3.2　化学反应方向的判断 25

1.4　化学反应的吉布斯函数变的计算 31

1.4.1　标准摩尔生成吉布斯函数 31

1.4.2　标准状态下化学反应的摩尔吉布斯函数变的计算 31

1.4.3　非标准状态下化学反应的摩尔吉布斯函数变的计算 33

1.5　热力学在生物系统中的作用 34

1.5.1　生物化学中的标准状态 34

1.5.2　生物体内的偶合（联）反应 35

Summary 36

化学视窗 38

习题 39

第2章　化学平衡 41

2.1　可逆反应与化学平衡 41

2.1.1　可逆反应 41

2.1.2　化学平衡 41

2.2　平衡常数 42

2.2.1　标准平衡常数与实验平衡常数 42

2.2.2　多重平衡 45

2.3　标准平衡常数与摩尔吉布斯函数变的关系 45

2.4　标准平衡常数的应用 47

2.4.1　判断反应进行的限度 47

2.4.2　预测反应的方向 48

2.4.3　计算平衡组成 49

2.5　化学平衡的移动 50

2.5.1　浓度对平衡的影响 50

2.5.2　压力对平衡的影响 51

2.5.3　温度对平衡的影响 52

Summary 53

化学视窗 55

习题 55

第3章　化学反应速率 57

3.1　化学反应速率及其表示方法 57

3.1.1　化学反应速率的定义 57

3.1.2　用反应进度表示的反应速率 59

3.2　化学反应速率理论简介 60

3.2.1　化学反应机理 60

3.2.2　化学反应速率理论及活化能 60

3.3　浓度对反应速率的影响 64

3.3.1　质量作用定律 64

3.3.2　反应级数和反应分子数 66

3.3.3　简单反应级数 67

3.4　温度对化学反应速率的影响 70

3.4.1　碰撞理论的解释 70

3.4.2　阿伦尼乌斯方程式 70

3.5.1　催化剂与催化作用 72

3.5　催化剂对化学反应的影响 72

3.4.3　阿伦尼乌斯方程式的应用 72

3.5.2　均相催化和多相催化 74

3.5.3　酶催化 74

Summary 76

化学视窗 77

习题 78

第4章　氧化还原反应与电极电势 80

4.1　氧化还原反应的基本概念 80

4.1.1　元素的氧化值 80

4.1.3　氧化还原反应方程式的配平 81

4.1.2　氧化和还原 81

4.2　原电池 82

4.2.1　原电池的概念 82

4.2.2　原电池符号 83

4.3　电极电势 84

4.3.1　电极电势 84

4.3.2　原电池电动势 85

4.3.3　标准电极电势 85

4.4　影响电极电势的因素 87

4.4.1　能斯特方程式 87

4.4.2　电极电势的影响因素 89

4.5.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 91

4.5　电极电势的应用 91

4.5.2　判断氧化还原反应进行的方向 92

4.5.3　判断氧化还原反应进行的程度 93

4.5.4　元素电势图 95

4.6　直接电势法测定溶液的pH 96

4.6.1　常用参比电极 97

4.6.2　pH指示电极 98

4.6.3　电势法测定溶液的pH 100

4.6.4　离子选择电极 100

Summary 101

习题 103

化学视窗 103

第2篇　分散系及水溶液中化学反应规律 109

第5章　稀溶液的通性 109

5.1　溶液的蒸气压下降 109

5.1.1　液体的蒸气压 109

5.1.2　溶液蒸气压下降的原因 110

5.2　溶液的沸点升高 111

5.2.1　液体的沸点 111

5.2.2　溶液沸点升高的原因 111

5.3　溶液的凝固点降低 112

5.3.1　液体的凝固点 112

5.3.2　溶液凝固点降低的原因 113

5.4　溶液的渗透压 114

5.4.1　渗透现象和渗透压 114

5.4.2　溶液的渗透压与浓度及温度的关系 115

5.4.3　电解质稀溶液的依数性 117

5.4.4　等渗、低渗和高渗溶液 118

5.4.5　晶体渗透压和胶体渗透压 120

Summary 121

化学视窗 122

习题 122

6.1.1　强电解质和弱电解质 124

6.1　强电解质溶液理论 124

第6章　电解质溶液 124

6.1.2　离子互吸理论 125

6.1.3　活度和活度因子 126

6.1.4　离子强度 127

6.2　酸碱理论简介 129

6.2.1　酸碱质子理论 129

6.2.2　酸碱电子理论 131

6.2.3　软硬酸碱理论 132

6.3　水溶液中的酸碱质子自递及有关计算 133

6.3.1　水的质子自递反应 133

6.3.2　酸碱在水溶液中的质子转移平衡 135

6.3.3　酸碱溶液pH的计算 139

6.3.4　两性物质溶液 145

6.4　难溶强电解质的沉淀-溶解平衡 149

6.4.1　溶度积常数 149

6.4.2　溶度积常数与溶解度的关系 150

6.4.3　溶度积规则 152

6.4.4　沉淀平衡的移动 152

6.4.5　分步沉淀和沉淀的转化 156

6.4.6　生物体中的沉淀平衡 157

Summary 158

化学视窗 160

习题 161

第7章　缓冲溶液 163

7.1　缓冲溶液的组成及缓冲作用原理 163

7.1.1　缓冲作用 163

7.1.2　缓冲溶液的组成 163

7.1.3　缓冲溶液的作用原理 164

7.2　缓冲溶液pH的计算 165

7.2.1　缓冲溶液pH的计算公式 165

7.2.2　缓冲溶液pH计算公式的校正 168

7.2.3　影响缓冲溶液pH的因素 169

7.3.1　缓冲容量的概念 170

7.3　缓冲容量 170

7.3.2　缓冲比和总浓度对缓冲容量的影响 171

7.4　缓冲溶液的配制 174

7.4.1　缓冲溶液的配制方法 174

7.4.2　标准缓冲溶液 176

7.5　缓冲溶液在医学上的意义 178

7.5.1　血液中的缓冲体系 178

7.5.2　血液中的缓冲系及缓冲作用 179

7.5.3　细胞中的缓冲体系 179

Summary 180

化学视窗 181

习题 182

第8章　胶体化学 184

8.1　分散系 184

8.1.1　分散系分类 184

8.1.2　胶体分散系 185

8.2　表面自由能与吸附作用 186

8.2.1　比表面和表面自由能 186

8.2.2　吸附现象 188

8.3　溶胶及其基本性质 195

8.3.1　溶胶的制备和净化 195

8.3.2　溶胶的基本性质 196

8.3.3　溶胶的稳定性和聚沉 201

8.4.1　高分子化合物的结构特征 204

8.4　高分子溶液 204

8.4.2　高分子溶液与溶胶性质的比较 205

8.4.3　高分子溶液的渗透压 206

8.4.4　聚电解质溶液 207

8.4.5　高分子化合物对溶胶稳定性的影响 210

8.5　凝胶和膜平衡 211

8.5.1　凝胶 211

8.5.2　膜平衡 213

8.6.1　人工肾 215

8.6.2　人工肺 215

8.6　胶体化学在医学上的应用 215

8.6.3　凝胶膜 216

Summary 216

化学视窗 218

习题 218

第3篇　物质结构与性质 223

第9章　原子结构和元素周期律 223

9.1　微观粒子运动特征 223

9.1.1　微观粒子运动的量子化特性 223

9.1.2　电子的波粒二象性 225

9.1.3　不确定原理 227

9.2.1　波函数与原子轨道 228

9.2　核外电子运动状态和氢原子结构 228

9.2.2　波函数和电子云图形 231

9.3　多电子原子结构 236

9.3.1　屏蔽效应和钻穿效应 236

9.3.2　原子轨道能级图 238

9.3.3　基态原子核外电子的排布 240

9.4　元素周期律 244

9.4.1　电子层结构与元素周期表 244

9.4.2　价层电子结构与族 246

9.4.3　价层电子结构与区 246

9.5　元素基本性质的周期性 247

9.5.2　原子半径 248

9.5.1　有效核电荷 248

9.5.3　元素的电离能 250

9.5.4　电子亲和能 250

9.5.5　元素的电负性 252

Summary 253

化学视窗 253

习题 254

第10章　共价键与分子间力 257

10.1　价键理论 257

10.1.1　H2分子的形成 257

10.1.2　价键理论的基本要点 258

10.1.3　共价键的类型 259

10.2　杂化轨道理论 261

10.2.1　杂化轨道理论的基本要点 261

10.2.2　杂化轨道类型与分子的空间构型 262

10.3　价层电子对互斥理论 264

10.3.1　价层电子对互斥理论的基本要点 265

10.3.2　判断多原子分子几何构型的一般规则 265

10.4　分子轨道理论简介 267

10.4.1　分子轨道理论的基本要点 267

10.4.2　分子轨道能级图 270

10.4.3　分子轨道的应用实例 271

10.4.4　键参数 274

10.5　分子的极性与分子间力 276

10.5.1　分子的极性与极化 276

10.5.2　分子间作用力 277

Summary 282

化学视窗 283

习题 284

第11章　配位化合物 286

11.1　配合物的基本概念 286

11.1.1　配合物的结构特征 286

11.1.2　配合物的组成 287

11.1.4　配合物的类型 290

11.1.3　配合物的命名 290

11.2　配合物的化学键理论 291

11.2.1　价键理论 291

11.2.2　晶体场理论 294

11.3　配位平衡 300

11.3.1　配合物的稳定常数 300

11.3.2　配位平衡的移动 301

11.3.3　配合物稳定常数的应用 303

11.4　螯合物 306

11.4.1　螯合物的概念 306

11.4.2　影响螯合物稳定性的因素 307

11.5　配合物在医学上的意义 310

Summary 311

化学视窗 313

习题 314

第4篇　医学上常用的分析测试技术 319

第12章　滴定分析法 319

12.1　概述 319

12.1.1　基本概念 319

12.1.2　适用于滴定分析的化学反应的条件 319

12.1.3　滴定分析的操作程序 319

12.2.1　准确度与误差 320

12.2　分析结果的误差和有效数字 320

12.1.4　滴定分析的计算 320

12.2.2　精密度与偏差 321

12.2.3　误差的来源及减免方法 322

12.2.4　有效数字及其运算规则 323

12.3　酸碱滴定法 325

12.3.1　酸碱指示剂 325

12.3.2　滴定曲线和指示剂的选择 327

12.3.3　酸碱滴定法的应用 334

12.4　氧化还原滴定法 335

12.4.1　高锰酸钾法 336

12.4.2　碘量法 338

12.5.1　基本概念 341

12.5　螯合滴定法 341

12.5.2　影响螯合滴定的因素 342

12.5.3　金属指示剂 343

12.5.4　EDTA标准溶液的配制 345

12.5.5　应用实例——葡萄糖酸钙含量的测定 345

12.6　沉淀滴定法 346

12.6.1　莫尔法 346

12.6.2　佛尔哈德法 346

12.6.3　法扬司法 347

Summary 348

习题 350

化学视窗 350

13.1　光吸收的基本原理 352

第13章　紫外-可见吸收光谱法 352

13.1.1　光的性质 353

13.1.2　物质对光的选择吸收 354

13.2　基本定理 355

13.2.1　朗伯-比尔定律 355

13.2.2　影响朗伯-比尔定律的因素 358

13.3　吸收光谱法分析条件的选择 359

13.3.1　显色反应及其条件 359

13.3.2　波长的选择 361

13.3.4　参比溶液的选择 362

13.3.3　吸光度范围的选择 362

13.4　吸收光谱法 363

13.4.1　分光光度计 363

13.4.2　测定的方法 365

13.4.3　吸收光谱法的误差 367

13.4.4　紫外吸收光谱法简介 367

Summary 371

化学视窗 373

习题 374

14.1.1　生命元素 379

14.1　概述 379

第14章　生命科学中的微量元素 379

第5篇　化学与人类 379

14.1.2　人体内微量元素的分类与含量 380

14.1.3 必需微量元素在元素周期表中的位置 382

14.2　人体必需微量元素的生理功能 383

14.2.1　作为酶的活性因子 383

14.2.2　参与激素和维生素的生理作用 383

14.2.3　参与运载作用 384

14.2.4　维持核酸的正常代谢 384

14.3　生物配体 389

14.3.1　卟啉类化合物 389

14.3.3　核苷酸、核酸 390

14.3.2　氨基酸、肽、蛋白质 390

14.4　微量元素作用的基本原理和规律 391

14.4.1　微量元素在生物体内的作用特点 391

14.4.2　微量元素在体内的作用机理——隔室封闭学说 391

14.4.3　微量元素作用的基本规律 392

习题 394

第15章　化学与环境 395

15.1　环境与绿色化学 395

15.1.1　基本概念 395

15.1.4　环境保护与绿色化学 396

15.1.3　化学与环境的关系 396

15.1.2　生物与环境的关系 396

15.2　大气与污染 397

15.2.1　大气的组成 397

15.2.2　大气污染物的危害 398

15.2.3　大气污染的防治 400

15.3　水体与污染 401

15.3.1　水体污染的危害 401

15.3.2　水体污染的防治 402

15.4　土壤与污染 403

习题 404

部分习题参考答案 405

附录 408

附录Ⅰ 普通物理常数 408

附录Ⅱ 单位和换算因数 408

附录Ⅲ 国际相对原子质量表（1997） 409

附录Ⅳ　热力学数据（298.15K） 410

附录Ⅴ 一些有机化合物的标准摩尔燃烧热 413

附录Ⅵ　弱酸、弱碱在水中的解离常数（298.15K） 414

附录Ⅶ　微溶化合物的溶度积（291～298K） 416

附录Ⅷ　标准电极电势（298K） 417

附录Ⅸ　配合物的稳定常数（291～298K） 419

索引 422