复旦大学附属中学化学选修课讲义PDF电子书下载

第一讲 化学平衡与酸碱电离平衡 1

第一节 化学平衡和电离、水解平衡的定性讨论 1

第二节 平衡常数的表达 3

第三节 弱酸和弱碱的电离平衡 5

第四节 同离子效应和缓冲溶液 6

第五节 多元酸的多级电离 7

第六节 盐的水解 10

1. 酸式盐 13

第七节 两性物质水溶液的pH值 13

2. 弱酸弱碱盐 15

第二讲 电化学氧化还原反应 18

第一节 电对及其电势 18

第二节 原电池 20

1. 定 义 20

2. 半电池反应 20

3. 锌锰干电池 21

1. 标准电极电势 22

第三节 标准电极电势和Nernst方程 22

4. 铅蓄电池 22

5. 钢铁的电化腐蚀 22

2. 化学分析中常用的氧化剂和还原剂 23

3. Nernst方程 24

4. 相邻电对的标准电极电势 25

第四节 氧化还原反应平衡和平衡常数 26

第五节 溶液酸度和离子沉淀对电极电势的影响 29

1. 溶液酸度对电极电势的影响 29

2. 离子沉淀对电极电势的影响 30

2. 电解CuSO4溶液和电解饱和食盐水 31

第六节 电解 31

1. 电 解 31

3. 电解精炼和电镀 32

4. 超电势 33

第三讲 过渡元素络合物 34

第一节 概述 34

第二节 络合物 35

1. 络合物概念 35

2. 络合物的组成 35

3. 络离子的空间构型 36

4. 络合物的稳定性和稳定常数 38

第三节 铬 40

1. 概述 40

2. Cr（Ⅲ） 41

3. Cr（Ⅵ） 41

第四节 锰 42

1. 概 述 42

4. KMnO4 43

3. MnO2 43

2. 锰（Ⅱ） 43

第五节 铁、钴、镍 45

1. 概 述 45

2. 铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 45

3. 铁、钴、镍（Ⅱ）的盐 46

4. 铁、钴（Ⅲ）的盐 46

5. 铁、钴、镍的络合物 47

第六节 铜族和锌族元素 49

1. 铜和铜的氧化物、氢氧化铜 49

2. 铜盐和铜的络合物 50

3. 锌和汞 52

第四讲 化学键和分子结构 54

第一节 离子键 54

1. 离子键 54

2. NaCl形成过程的Born-Haber循环 54

1. 共价键 55

2. 电子配对法 55

第二节 共价键 55

3. 离子晶体 55

3. 杂化轨道 56

4. 分子轨道法 57

5. 配位键 58

6. 原子晶体 58

第三节 金属键 59

第四节 分子间作用力氢键 60

第五节 晶体结构 60

1. 晶体和空间点阵 60

2. 离子晶体 61

3. 金属晶体 63

4. 原子晶体和分子晶体 64

第五讲 化学热力学 66

第一节 热力学概念 66

1. 体系与环境 66

2. 状态函数 66

第二节 热力学第一定律 66

第三节 准静态过程与可逆过程 67

第四节 焓 69

第五节 热容 70

第六节 理想气体绝热过程的功和过程方程式 71

第七节 化学反应的热效应 73

1. Hess定律 73

2. 化合物的生成焓 74

3. 温度发生变化的反应热 74

第八节 理想气体的卡诺循环 76

第九节 热力学第二定律 77

1. 自发变化的不可逆性 77

第十节 熵和克劳修斯不等式 78

2. 热力学第二定律 78

第十一节 熵变的计算 79

1. 等温过程中的熵变 79

2. 非等温过程中的熵变 81

3. 理想气体非等温变化中的熵变 81

第十二节 Gibbs自由能 82

第十三节 △G的计算 83

1. 基本计算 83

2. 等温条件下化学反应的△G与平衡常数 84

第一节 基元反应和总反应 89

第六讲 化学动力学 89

第二节 简单级数反应的速率方程 91

1. 一级反应 91

2. 二级反应 92

3. 三级反应 93

4. 零级反应 94

第三节 对峙反应和平行反应 95

1. 1—1级对峙反应 95

2. 2—2级对峙反应 96

第四节 Arrhenius经验式 97

3. 二级平行反应 97

第一节 引言 99

1. 有机化学与有机化合物 99

1—1有机化学 99

1—2有机化合物 99

2. 有机化合物的分类 99

2—1按碳架形状划分 99

第七讲 有机化学概述 99

2—2按官能团划分 100

3. 有机化合物的特性 102

1. “四价碳”与杂化轨道理论 103

1—1碳原子的特殊成键能力 103

4. 有机分子的表示方法 103

第二节 有机化合物的结构特征 103

1—2 σ键和π键 105

1—3键参数比较 105

2. 电子效应 108

2—1诱导效应 108

2—2共轭效应 108

3—1酸性 109

3. 有机物的酸碱性 109

3—2碱性 110

4. 分子间作用力及其影响 111

4—1分子间的作用力 111

4—2对物理性质的影响 112

第三节 有机物的命名 113

1. 带支链烷烃 113

2. 单官能团化合物 114

3—2脂环族、芳香族 116

3—3杂环 116

3—1脂肪族 116

3. 多官能团化合物 116

4. 顺反异构体 117

4—1顺反命名法 117

4—2 Z、E命名法 117

5. 旋光异构体 117

5—1 R、S构型 117

第四节 有机物的异构现象 119

1. 构造异构 119

5—2 D、L构型 119

2. 立体异构 121

2—1顺反异构（几何异构） 121

2—2对映异构（旋光异构） 122

2—3构象异构 125

第五节 有机反应 126

1. 反应历程 126

1—1均裂 126

2. 反应活性中间体 127

2—1 自由基 127

1—2异裂 127

1—3协同 127

2—2碳正离子 128

2—3碳负离子 128

2—4碳烯 128

2—5苯炔 129

3. 反应类型 129

1—1 烷烃的卤代 131

1. 自由基取代 131

第一节 取代反应 131

第八讲 有机反应类型 131

1—2环烷烃的卤代 132

1—3 α-H的卤代 132

2. 亲核取代 133

2—1 卤代烃的取代 133

2—1—1反应方程式 134

2—1—2反应物活性比较 134

2—1—4反应机理 135

2—1—3有机金属化合物的形成 135

2—2醇的取代 138

2—2—1 醇与氢卤酸的反应 138

2—2—2醇的成酯反应 138

2—2—3分子间脱水 139

2—3羧酸的取代 140

2—4羧酸衍生物的取代 141

2—5 重氮盐的取代 142

3. 亲电取代 143

3—1 sp—s型C—H键（叁键碳上氢）的取代反应 143

3—2—1苯的取代反应 144

3—2 sp2—s型C—H键（双键碳上氢）的取代反应 144

3—2—3苯环上亲电取代的定位规律 146

3—2—2苯环上亲电取代反应的历程 146

3—3萘环上的亲电取代反应 151

第二节 加成反应 151

1. 催化氢化 151

1—1烯烃的催化加氢 151

2—1烯烃的亲电加成 152

2—1—1与卤素的加成 152

2. 亲电加成 152

1—2炔烃的催化加氢 152

2—1—2与HX加成 154

2—1—3 与H2SO4加成 156

2—1—4水合作用 156

2—1—5与次卤酸的加成 156

2—1—6 Hg（OAc）2—NaBH4反应 157

2—1—7烯烃的硼氢化反应 157

2—2 炔烃的亲电加成 157

2—2—1和卤素的加成 157

2—2—4炔烃与乙硼烷加成 158

2—2—2和HX的加成 158

2—2—3和H2O的加成 158

2—3小环环烷烃的亲电加成 159

2—3—1加氢 160

2—3—2加卤素 160

2—3—3加氢卤酸 160

3. 烯烃的游离基加成 160

4—3 C？O双键的亲核加成 161

4—2炔烃的亲核加成 161

4—1 Michael加成反应 161

4. 亲核加成反应 161

4—3—1反应历程 162

4—3—2羰基活性 162

4—3—3 亲核加成 163

4—3—4羟醛缩合 165

4—3—5加成——消除反应 166

5. 共轭二烯烃的加成反应 169

5—1 共轭加成 169

5—2环加成反应（Diels—Alder反应） 170

6. 芳香环的加成反应 171

6—1苯环的加成反应 171

6—2萘环的加成反应 171

7. 环醚的性质 171

第三节 消除反应 172

1. 卤代烃的消除反应 172

2. 醇的消除反应 173

3. β-消除反应的机理 174

5. 脱羧反应和二元羧酸的受热反应 175

4. 1，1-α-消除反应 175

第四节 聚合反应 177

1. 聚合反应的分类 177

1—1按反应机理分类 177

1—2按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类 177

2. 加聚反应 178

3. 缩聚反应 178

4. 如何判断有机高分子化合物的单体 179

4—1 由加聚反应生成高聚物的单体的判断 179

4—2 由缩聚反应生成高聚物的单体的判断 180

4—3开环聚合物的单体的判断 181

第五节 有机化学中的氧化还原反应 182

1. 燃烧反应 183

2. 烯烃的氧化反应 183

2—1与KMnO4反应 183

2—2 与OsO4反应 184

2—3臭氧化反应 184

3—1臭氧化反应 185

3—2 与KMnO4反应 185

3. 炔烃的氧化反应 185

2—4环氧化反应 185

4. 芳香环的氧化反应 186

4—1苯环的氧化 186

4—2苯环侧链的反应 186

4—3萘环的氧化 186

5. 醇的氧化反应 187

5—1脱氢氧化反应 187

5—2 Oppenauer氧化反应 188

5—3邻二醇氧化反应 188

7. 醚的氧化反应 190

6. 酚的氧化反应 190

8—1与Tollens试剂反应 191

8—2与Fehling试剂反应 191

8. 醛的特殊反应 191

9. 催化氢化 192

9—1烯烃的催化加氢 192

9—2炔烃的催化加氢 192

10. 碳氧双键的还原反应 193

10—1醛或酮的还原 193

9—3碱金属加液氨的其他还原 193

10—2 Clemmenson还原反应 195

第六节 分子重排 196

1. Wagner-Meerwein重排 196

2. Pinaco1重排 196

3. Hoffmann重排 196

4. Beckmann重排 196

5. 烯丙基重排 197

3. 含氧化合物 198

2. 卤代烃 198

1. 烃类 198

第一节 化学分析 198

第九讲 有机分析 198

4. 含氮化合物 200

5. 氨基酸 200

6. 糖类 201

第二节 波谱分析 202

1. 紫外光谱（UV） 202

2. 红外光谱（IR） 203

3. 核磁共振谱（NMR） 204

第十讲 有机实验 207

第一节 安全知识 207

第二节 常见溶剂的无水处理 207

第三节 常见基本操作 208

1. 蒸馏 208

2. 重结晶与过滤 209

3. 干燥 210

附：练习题 212

练习题答案 232