中学化学手册PDF电子书下载

目录第一部分　化学元素一、元素周期表 1

二、化学元素表 3

表1—1　化学元素表 5

三、元素的同素异形体 14

四、原子结构 19

1．原子的组成 19

2．原子核外电子的运动状态 21

表1—2　原子核外电子的量子数和K.L.M.N层的电子最大容量 23

五、元素的原子半径和离子半径 24

表1—3　元素的共价半径、金属半径、范德华半径和离子半径 26

1．表1—4　元素单质的物理性质 37

六、元素的物理性质及元素的溶解性 37

2．元素的溶解性 45

七、元素的电离势 46

表1—5　元素的电离能（势） 48

八、电子亲合能 55

表1—6　原子的电子亲合能 56

九、元素的电负性 58

表1—7　元素的电负性 58

十、元素的化合价和氧化数 60

1．化合价 60

2．氧化数 61

表1—8　元素的氧化数 63

十一、离子的颜色和常见离子的鉴定 65

表1—9　吸收光谱的颜色和观察到的颜色 65

表1—10　离子的颜色 67

表1—11a　阳离子的鉴定 68

表1—11b　阴离子的鉴定 77

表1—11c　常见气体的化学鉴定 81

表1—12　能形成阴离子的元素 84

第二部分　化学键、分子结构和晶体结构一、物质的宏观聚集状态 87

二、化学键 88

1．晶体的格子结构 90

三、晶体结构 90

2．晶体的宏观对称性 92

表2—1　晶体的对称轴 93

表2—2　三十二种对称型（点群）划分晶系表 93

3．七个晶系（表2—3） 95

4．十四种空间格子 96

四、离子键 97

表2—4　离子半径比与配位数 98

表2—5a　配位数6∶6的NaCl结构型离子晶的半径比 99

表2—5b　配位数6∶3的金红石结构型离子晶的半径比 100

表2—5c　配位数8∶8的CsCl结构型的离子晶半径比 101

表2—5d　配位数8∶4的萤石结构型的离子晶半径比 101

表2—5f　配位数4∶4的纤维锌矿结构型的离子晶半径比 102

表2—5e　配位数4∶4的闪锌矿结构型的离子晶半径比 102

表2—6a　碱金属卤化物的晶格能 103

表2—6b　一些金属化合物的晶格能 103

表2—7　离子的极化度 104

表2—8　一些酸根离子的热化学半径 104

表2—9　气态离子的水化焓 105

五、键长 105

表2—10a　碳与其他元素之间的键长／？ 106

表2—10b　碳-碳键长／？ 108

表2—10c　碳-氢键长／？ 109

表2—10e　碳-氧键长／？ 110

表2—10d　碳-氮键长／？ 110

表2—10f　单质中键长（照周期表分族顺序） 111

表2—11　有机化合物中原子间的键长、键角 113

表2—12　卤化物中原子间的距离 120

表2—13a　氢化物分子的键长、键角 124

表2—13b　H2O2、N2H4及类似分子的键长、键角 125

六、键能 126

表2—14　氢键长和氢键能 126

表2—15　化学键的强度——键能 127

表2—16　一些有机化合物中的键能 134

表2—17　多原子分子中某些原子和基团间的键强度 135

表2—18　游离基的生成能 137

表2—19　分子的范德华力 139

七、分子偶极矩 140

表2—20　分子偶极矩 140

表2—21　氢化物分子偶极矩和结构、性质关系 142

八、气态原子的生成热（表2—22） 143

九、分子的电离能（表2—23） 144

十、分子的电子、亲合能／kJmol-1和游离基的电子亲合能／kJmol-1（表2—24、表2—25） 153

十一、单质及无机化合物的熔融热（表2—26） 154

十二、单质及无机化合物的汽化热和升华热（表2—27） 157

第三部分　无机化合物一、无机化合物的系统命名原则 161

（一）总则 161

1．化学介词 161

2．基、根 162

3．离子 163

4．特定词头 163

（二）二元化合物1．分子式中元素先后顺序 164

2．电正性元素有变价的命名法 164

3．标明化学组成的命名法 165

（三）三元、四元及多元化合物 166

（四）酸类 166

1．无氧酸 166

2．含氧酸 166

1．无氧酸盐 167

（五）盐类 167

4．酸酐 167

3．取代含氧酸 167

2．含氧酸盐 168

（六）同多酸及其盐 169

（七）杂多酸及其盐 169

（八）络合物 169

二、无机物的分类 170

（一）单质 170

1．金属 170

（二）化合物 171

1．氢化物 171

2．非金属 171

2．氧化物 172

3．碱 172

4．酸 172

5．盐 172

6．非金属互化物 173

7．合金化合物 173

8．络合物 173

9．氧化物分类表（表3—1） 174

三、某些无机化合物的物理性质（表3—2） 174

四、重要无机物的制备和用途（表3—3） 228

表4—1　气体 333

第四部分　物质的物理性质一、密度 333

表4—2　液体 334

表4—3　固体物质的比重 336

表4—4　不同温度下汞的密度 338

二、气体和易挥发物质的沸点、临界温度和临界压力（表4—5） 339

三、各种挥发物质在20℃时的饱和蒸汽压（表4—6） 343

四、硬度 344

表4—7　重要物质的莫氏硬度 345

五、物质的介电常数 347

表4—8　固体物质的介电常数 347

表4—9　塑料和橡胶的介电常数 352

表4—10　水在不同温度的介电常数 355

表4—11　无机液体的介电常数 356

表4—12　有机液体的介电常数 360

六、气相中分子的偶极矩（表4—13） 378

七、物质的比旋光度 389

表4—14　固体物质的比旋光度 390

表4—15　液体物质的比旋光度 391

表4—16　溶液的比旋光度 391

八、物质的折光指数（即折射率） 397

表4—17　常见液体的折射率 398

表4—18　水在不同温度的折射率 401

表4—19　一些用于浸法测定折射率的混合液体 401

表4—20　晶体的折射率 402

表4—21　岩盐、氯化钾、萤石、方解石、水晶对不同光波长的折射率 405

表4—22　熔石英玻璃的折射率 406

表4—23　玻璃的折射率 406

表4—24　一些固体杂类的折射率 407

表4—25　水溶液的折射率 407

九、反射系数或吸收光系数 408

表4—26　各种表面对可见单色光的反射系数 408

表4—27　一些表面对白炽光的反射系数 410

表4—28　一些表面对太阳光的吸收系数 411

表4—29　一些低温表面的辐射率 411

表4—30　金属和火砖表面的总辐射率 412

第五部分　有机化合物一、有机化合物的系统命名原则 414

（一）总则 414

1．基本方法 414

2．化学介词 414

3．基数符号 415

4．系统名称的选定 416

（二）烃 416

1．烃的命名通则 416

2．链烃 417

表5—1　链烃异构的形容词 418

3．环烃 419

（三）杂环化合物 421

（四）官能团和取代基 426

（五）位次的编号 426

（六）立体异构的形容词 431

1．顺反异构体 431

2．旋光异构体 433

（七）链烃基、碳环基和杂环基的名称 434

表5—2　基及其衍生物的式和名称 434

表5—3　有机官能团的汉语名称 435

二、有机化合物的分类 441

表5—4　有机化合物按照碳骨架分类 442

表5—5　有机化合物按照官能团分类 443

三、有机化合物的异构现象 445

表5—6　异构现象分类 445

四、有机化合物的基本反应类型 447

（一）取代反应 447

（二）消除反应 449

（三）加成反应 451

（四）重排反应 456

（五）聚合反应 461

（六）氧化还原反应 462

五、常见有机化合物的物理常数（表5—7） 465

表5—8　一些有机化合物的燃烧热 513

六、燃烧热和燃料性质 513

1．燃料的燃烧热 513

表5—9　固体燃料的燃烧热 517

表5—10　液体燃料的燃烧热 518

表5—11　气体燃料的燃烧热 518

2．内燃机燃料的抗震爆性 519

表5—12　汽油和烃类的辛烷值 519

3．柴油的十六烷值 522

七、油脂和蜡 522

表5—13　油脂的成份和性质 524

表5—14　海洋动物油脂的成份和性质 536

表5—15　蜡的成份和性质 538

八、氨基酸 544

表5—16　氯基酸在25℃水溶液中的电离常数和等电点pH值 544

第六部分　水、溶液一、水 551

表6—1　不同温度下水的密度、蒸汽压和离子积 552

二、酸、碱、盐的水溶性规律 556

三、无机物在水中的溶解度 558

表6—2　重要无机物在不同温度的水中的溶解度 560

四、气体在水中的溶解度（表6—3） 574

五、难溶电解质的溶解度和溶解度积常数 579

六、酸、碱在水溶液中的电离度和电离常数 580

表6—4　难溶电解质的溶度积 583

表6—5　不同浓度醋酸的电离度α和电离常数Kα 594

表6—6　某些酸在水溶液中的电离常数 595

表6—7　某些碱在水溶液中的电离常数 600

七、金属氢氧化物的溶解度积KSP及从其盐溶液中沉淀的pH值（表6—8） 601

八、溶剂 607

表6—9　重要溶剂的物理常数 607

表6—10　摩尔沸点上升常数 608

表6—11　摩尔凝固点下降常数 611

九、一些盐和碱溶液的焓△H？（表6—12） 613

十、电极电位和电动势 614

表6—13a　标准电极的还原电位（酸性溶液） 618

表6—13b　标准电极的还原电位（碱性溶液） 623

十一、氧化剂和还原剂 628

表6—14　氧化剂 628

表6—15　还原剂 634

十二、络合物的稳定常数和不稳定常数 638

表6—16a　金属离子与无机配位体络合的各级累积稳定常数 640

表6—16b　金属离子胺络合物的稳定常数 648

表6—16c　金属离子有机络合物的稳定常数 650

表6—16d　几种金属螫合物的稳定常数 651

表6—16e　金属离子与有机配位体络合的各级累积稳定常数 656

表6—16f　柠檬酸螫合物的稳定常数 658

1．溶液浓度的表示法 661

十三、溶液的浓度和换算 661

2．溶液浓度的换算 662

3．工农业生产中溶液浓度的表示法 663

十四、波美度和比重的换算及对照表 664

1．比重表 664

表6—17a　重液体的比重和波美度 665

2．比轻表 666

表6—17b　轻液体的比重和波美度 667

十五、溶液的比重、浓度和波美度 668

表6—18a　盐酸 668

表6—18b　硫酸 670

表6—18c　硝酸 673

表6—18d　磷酸 677

表6—18e　醋酸 678

表6—18f　氨水 679

表6—18g　NaOH 680

表6—18h　KOH 681

表6—18i　Na2CO3 683

表6—18j　NaCl 683

表6—18k　Na2S2O3 684

表6—18l　K2CO3 685

表6—18m　K2Cr2O7 685

表6—18o　KI 686

表6—18n　KCI 686

表6—18p　甲醛溶液HCHO 687

表6—18q　乙醇C2H5OH 688

表6—18r　甘油C3H5（OH）3 689

表6—18s　蔗糖溶液C12H22O11 691

表6—18t　草酸H2C2O4 693

十六、25℃水溶液中水化离子的大约有效半径（表6—19） 695

十七、25℃水溶液中各种离子的活度系数 697

表6—20　离子的活度系数 697

表6—21　德拜—休克尔方程式中的比例常数A和B的值 698

表6—22　高离子强度时的离子活度系数 699

表6—23　离子活度的标准 700

十八、溶液的pH值 701

表6—24　0.1m HCl的pH 701

表6—25　基准缓冲溶液的成份和性质 702

表6—26　美国标准局的标准缓冲溶液的pH值 703

表6—27　英国标准方法测定缓冲溶液的pH值 704

表6—28　缓冲溶液的成份和pH值 706

表6—29　作为控制pH用的缓冲溶液的pH范围 710

表6—30　常见物质的pH大约值 710

表6—31　酸碱指示剂 714

表6—32　广泛pH指示剂 717

（一）金属概说 719

第七部分　金属和合金一、金属及其分类 719

（二）金属的分类 720

二、金属的物理性质和机械性质（表7—1） 723

三、常见金属的溶解性质及其离子在酸、碱溶液中存在的形态（表7—2） 725

四、金属矿石、矿物资源 736

（一）矿物与矿石 736

表7—3　主要矿物表 737

表7—4　主要金属矿物的国外储量表 754

（二）作为金属来源的海洋 755

表7—5　海水中各种元素的总吨数 755

表7—7　有色金属的世界年产量 757

五、金属的世界年产量 757

表7—6　海底矿物资源 757

表7—8　铀的世界年产量 758

表7—9　世界钢产量 758

六、黑色金属及合金——铁和钢 759

（一）黑色金属分类 759

（二）钢的热处理（表7—10） 760

表7—11　钢的表面化学热处理 762

七、金属的腐蚀和防蚀 764

第八部分　某些元素单质及化合物的热容、标准生成热、标准生成自由能及绝对熵表8—1　元素及单质 766

表8—2　无机物 774

表8—3　有机物 794

第九部分　实验室安全和技术资料一、安全注意事项和实验室规则 802

二、实验受伤事故急救法 803

三、燃烧及消防灭火 805

（一）燃烧的条件 805

表9—1　几种易燃物的燃点 806

表9—2　可燃气体与液体的自燃点 807

（二）消防和灭火的原理 808

（三）爆炸 808

1．爆炸极限 808

2．可燃粉尘在空气中的爆炸下限 808

表9—3　可燃气体及蒸汽的燃烧性质 809

表9—4　接触或混合后能发生燃烧、爆炸的试剂 812

（四）灭火材料 813

表9—5　灭火剂的选择 815

四、有毒气体及其预防 815

表9—6　有毒气体及蒸汽在空气中的最大容许含量 815

五、热源的可能最高温度近似值（℃） 817

六、热浴的温度（℃） 817

七、冷剂——冰雪和盐混合冷剂（表9—7） 817

八、干燥剂和干燥效率 818

表9—8　常用的气体干燥剂 818

表9—9　制备有机化合物用的干燥剂 819

表9—10　干燥效率 820

（一）试剂的取用 821

九、实验操作技术要点 821

（二）加热 823

（三）托盘天平使用法 824

（四）溶液的配制 825

（五）气体收集法 827

（六）检验物质的操作方法 828

（七）滴定的操作要点 829

（八）玻璃管的使用和加工 829

（九）橡皮塞钻孔 830

（十）过滤 831

（十一）蒸发 831

（十二）溶解 832

（十三）震荡 832

十、化学试剂的保管和存放 832

十一、仪器、工具的保管 837

十二、中学实验室设备 838

（三）氢气的还原性 842

（二）氧气的实验室制法 842

（七）硫酸的脱水作用 842

（一）铁丝在氧气中的燃烧 842

十三、部分中学化学实验 842

（四）氢气在氯气中的燃烧 843

（五）制取少量氯气的简便方法 843

（六）苯与氯气的加成 843

（八）碘的升华 843

（十二）硝酸钾的加热分解 843

（九）钠的银白色光泽 844

（十）钠与水的反应 844

（十一）阿伏盖德罗常数的测定 844

（十八）制备纯白色的Fe（OH）2沉淀 845

（十七）醛被氢氧化铜氧化的实验 845

（十六）银镜反应 845

（十五）甲烷的制取 845

（十四）铝热剂 845

（十三）电源现象 845

附录1：国际单位制 846

SI基本单位的定义 847

表1．SI单位的名称和符号以及各有关物理量的代号 850

表2．有专门（专有）名称的SI导出单位 851

表3．其他物理量的代号及SI单位的名称、符号 853

表4．SI词冠符号 855

表5．与SI单位并用的单位 856

附录2：一些基本物理常数值 858

附录3：重要常数和单位的换算因子 861

附录4：希腊字母表 862

附录5：数字词首的希腊文、拉丁文 863