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第1章 绪论 1

1.1化学是研究物质变化的科学 1

1.1.1化学的研究对象 1

1.1.2化学的研究目的和方法 1

1.1.3化学的重要性 2

1.2无机化学的发展简史 2

1.2.1古代无机化学 2

1.2.2近代无机化学 3

1.2.3现代无机化学 4

1.3无机化学课程的学习方法 4

第2章 物质的聚集状态 6

2.1气体 6

2.1.1气体的特征 6

2.1.2气压的产生与测量 7

2.1.3理想气体 7

2.1.4实际气体 10

2.1.5气体分子运动论 12

2.2液体 14

2.2.1液体的特征 14

2.2.2液体的蒸发 14

2.3固体 16

2.3.1固体的特征 16

2.3.2晶体与非晶体 16

2.3.3晶体的结构 17

本章小结 20

科技人物：范德华 21

奇妙的物质第四态：等离子体（plasma） 22

复习思考题 23

习题 24

第3章 原子结构与元素周期系 26

3.1近代原子结构理论的建立 26

3.1.1氢原子光谱 26

3.1.2玻尔理论 27

3.2核外电子运动的量子力学模型 28

3.2.1微观粒子的波粒二象性 28

3.2.2微观粒子运动的统计性规律 29

3.2.3海森堡测不准原理 29

3.3核外电子运动状态的描述 30

3.3.1氢原子的薛定谔方程 30

3.3.2波函数和原子轨道 31

3.3.3概率密度和电子云 32

3.3.4波函数的空间图像 34

3.3.5四个量子数 36

3.4核外电子的排布 39

3.4.1原子的轨道能级图 40

3.4.2核外电子排布的原则 42

3.4.3核外电子排布的表示方法 44

3.5元素周期系 48

3.5.1元素周期律 48

3.5.2电子层结构与元素周期表的关系 48

3.5.3元素周期性 50

本章小结 57

科技人物：门捷列夫 58

科技动态：原子结构模型的发展 60

复习思考题 63

习题 64

第4章 化学键与分子结构 66

4.1共价键理论 66

4.1.1价键理论 67

4.1.2杂化轨道理论 73

4.1.3分子轨道理论 78

4.1.4价键理论与分子轨道理论的比较 84

4.1.5键参数与分子的性质 85

4.2离子键理论 87

4.2.1离子键的形成 87

4.2.2离子键的特征 88

4.2.3离子的极化 88

4.3金属键理论 91

4.3.1金属键的改性共价键理论 91

4.3.2金属键的能带理论 91

4.4分子间力 93

4.4.1范德华力 94

4.4.2氢键 97

本章小结 98

科技人物：鲍林 99

科技动态：价层电子对互斥理论 102

复习思考题 107

习题 108

第5章 化学热力学基础 110

5.1化学热力学的研究范畴 110

5.2基本概念与术语 111

5.2.1系统与环境 111

5.2.2状态和状态函数 111

5.2.3过程和途径 112

5.2.4反应进度 113

5.2.5热化学标准状态 114

5.3热力学第一定律 114

5.3.1功和热 114

5.3.2热力学能 116

5.3.3热力学第一定律 116

5.4热化学 117

5.4.1化学反应的热效应 117

5.4.2热化学方程式 118

5.4.3盖斯定律 119

5.4.4化学反应热效应的计算 120

5.5化学反应的方向 125

5.5.1反应方向的概念 125

5.5.2反应焓变对反应方向的影响 126

5.5.3反应熵变对反应方向的影响 127

5.5.4反应吉布斯自由能变对反应方向的影响 129

本章小结 135

科技人物：吉布斯 136

科技动态：人工制备金刚石的热力学分析 137

复习思考题 139

习题 140

第6章 化学动力学基础 143

6.1化学动力学的研究范畴 143

6.2化学反应速率 144

6.2.1反应速率的定义 144

6.2.2平均反应速率 144

6.2.3瞬时反应速率 146

6.3反应速率理论 147

6.3.1碰撞理论 147

6.3.2过渡态理论 149

6.4影响反应速率的因素 150

6.4.1浓度对反应速率的影响 151

6.4.2温度对反应速率的影响 153

6.4.3催化剂对反应速率的影响 157

本章小结 159

科技人物：阿仑尼乌斯 160

科技动态：绿色化学与催化剂 162

复习思考题 164

习题 164

第7章 化学平衡 167

7.1化学反应的可逆性与化学平衡 167

7.1.1化学反应的可逆性 167

7.1.2化学平衡的定义 168

7.2平衡常数 169

7.2.1标准平衡常数 169

7.2.2实验平衡常数 172

7.2.3多重平衡规则 173

7.2.4 标准平衡常数的计算 173

7.3平衡常数K?与△rG?m的关系 175

7.3.1 K?与△rG?m的关系 175

7.3.2可逆反应的方向性判据 176

7.3.3 △fG?m、△rG?m与△rGm的关系 177

7.4化学平衡的移动 177

7.4.1浓度对化学平衡的影响 177

7.4.2压力对化学平衡的影响 180

7.4.3温度对化学平衡的影响 181

7.4.4催化剂对化学平衡的影响 182

7.5勒夏特列原理 183

本章小结 183

科技人物：勒夏特列 184

科技动态：选择合理生产条件的一般原则 185

复习思考题 186

习题 187

第8章 酸碱平衡 190

8.1电解质溶液 190

8.1.1弱电解质溶液的解离特点 191

8.1.2强电解质溶液的解离特点 191

8.2酸碱理论的发展 194

8.2.1酸碱质子理论 195

8.2.2酸碱电子理论 199

8.3弱酸弱碱的解离平衡 200

8.3.1水的解离平衡 200

8.3.2一元弱酸、弱碱的解离平衡 202

8.3.3多元弱酸的解离平衡 205

8.3.4酸碱指示剂 209

8.3.5影响解离平衡的因素 211

8.4缓冲溶液 214

8.4.1缓冲溶液的概念 214

8.4.2缓冲作用的原理 215

8.4.3缓冲溶液pH值的计算 216

8.4.4缓冲范围 219

8.4.5缓冲能力 220

8.4.6缓冲溶液的选择和配制原则 221

8.5盐类的水解 222

8.5.1盐类水解的概念 222

8.5.2盐类水解的水解常数 223

8.5.3影响盐类水解的因素 226

本章小结 227

科技人物：路易斯 228

科技动态：一种新型的强电解质——离子液体 229

复习思考题 230

习题 230

第9章 沉淀-溶解平衡 233

9.1溶度积和溶度积原理 233

9.1.1溶度积常数 233

9.1.2溶度积和溶解度的关系 235

9.1.3溶度积原理 236

9.1.4影响沉淀-溶解平衡的因素 237

9.2沉淀-溶解平衡的移动 238

9.2.1沉淀的生成 238

9.2.2沉淀的溶解 240

9.2.3分步沉淀 243

9.2.4沉淀的转化 245

本章小结 246

科技人物：侯德榜 247

科技动态：奇特的喀斯特地貌 248

复习思考题 249

习题 250

第10章 氧化还原平衡 252

10.1氧化还原反应 252

10.1.1基本概念与术语 252

10.1.2氧化还原方程式的配平 254

10.2氧化还原反应和电极电势 256

10.2.1氧化还原反应和电子转移 256

10.2.2原电池 257

10.2.3电极电势 260

10.3电极电势和吉布斯自由能变的关系 263

10.3.1电动势与吉布斯自由能的关系 263

10.3.2电极电势与吉布斯自由能的关系 263

10.3.3电极电势与平衡常数的关系 264

10.4影响电极电势的因素 264

10.4.1能斯特方程 264

10.4.2能斯特方程的应用 266

10.5电极电势的应用 269

10.5.1判断氧化剂和还原剂的强弱 269

10.5.2判断原电池的正负极 270

10.5.3判断氧化还原反应进行的方向 270

10.5.4衡量氧化还原反应的反应程度 272

10.6元素电势图及其应用 273

10.6.1元素电势图 273

10.6.2元素电势图的应用 274

本章小结 276

科技人物：能斯特 277

新型绿色电池——氢氧燃料电池 278

复习思考题 279

习题 280

第11章 配位平衡 283

11.1配位化合物的基本概念 284

11.1.1配位化合物的定义 284

11.1.2配位化合物的组成 285

11.1.3配位化合物的命名 287

11.1.4 配位化合物的分类 288

11.2配位化合物的价键理论 290

11.2.1价键理论 290

11.2.2价键理论的优缺点 297

11.3配位化合物的晶体场理论 297

11.3.1晶体场理论 297

11.3.2晶体场理论的应用 301

11.3.3晶体场理论的优缺点 304

11.4配位化合物的稳定性 304

11.4.1稳定常数和不稳定常数 304

11.4.2逐级稳定常数 306

11.4.3影响配合物稳定性的因素 308

11.5配位平衡的移动 310

11.5.1配位平衡与沉淀溶解平衡 310

11.5.2配位平衡与氧化还原平衡 311

11.5.3配位平衡与酸碱平衡 313

11.5.4配离子之间的平衡 315

本章小结 316

科技人物：乔根森 317

科技动态：奇特的“三明治”结构——二茂铁 319

复习思考题 321

习题 322

第12章 d区金属——过渡金属（Ⅰ） 325

12.1 d区元素通性 326

12.1.1单质的物理性质 326

12.1.2金属活泼性 326

12.1.3氧化值 327

12.1.4配位性 327

12.1.5离子的颜色 328

12.1.6磁性 328

12.1.7催化性 329

12.2钛副族元素 329

12.2.1钛副族元素概述 329

12.2.2钛副族元素重要的化合物 333

12.3钒副族元素 335

12.3.1钒副族元素概述 335

12.3.2钒副族元素重要的化合物 337

12.4铬副族元素 339

12.4.1铬副族元素概述 339

12.4.2铬副族元素重要的化合物 342

12.5锰副族元素 348

12.5.1锰副族元素概述 348

12.5.2锰的重要化合物 349

12.6ⅧB族元素 351

12.6.1铁系元素 351

12.6.2铂系元素 358

科技人物：玛丽·居里 362

科技动态：新型功能性分子——多酸化合物 364

复习思考题 367

习题 368

第13章 ds区金属——过渡金属（Ⅱ） 371

13.1铜族元素 371

13.1.1铜族元素的通性 371

13.1.2铜族元素的单质 372

13.1.3铜族元素的冶炼 373

13.1.4铜族元素重要的化合物 375

13.1.5铜族元素与碱金属元素的性质比较 382

13.2锌族元素 383

13.2.1锌族元素的通性 383

13.2.2锌族元素的单质 384

13.2.3锌族元素的冶炼 385

13.2.4锌族元素重要的化合物 386

13.2.5锌族元素与碱土金属元素的性质比较 392

科技动态：最严重的汞中毒事件——日本水俣病事件 393

复习思考题 394

习题 395

第14章 f区金属——镧系元素和钢系元素 398

14.1引言 398

14.2镧系元素 399

14.2.1镧系元素的通性 399

14.2.2镧系元素的单质 403

14.2.3镧系元素的分离 404

14.2.4镧系元素重要的化合物 405

14.3锕系元素 409

14.3.1锕系元素的通性 409

14.3.2锕系元素的单质 411

14.3.3锕系元素重要的化合物 411

科技动态：我国富有的战略资源——稀土材料 413

复习思考题 414

习题 415

习题答案 416

附录 424

附录1常见物理常数 424

附录2物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K） 424

附录3一些物质的热力学数据（298.15K） 425

附录4常见弱酸、弱碱在水中的解离常数（298.15K） 429

附录5溶度积常数（298.15K） 431

附录6电极反应的标准电极电势（298.15K） 432

附录7配离子的标准稳定常数（298.15K） 434

附录8化合物的分子量 435

附录9一些金属冶炼的主要过程和反应 437

附录10水溶液中的离子颜色 439

附录11常见有色固体物质的颜色 439

参考文献 440