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第1篇　物质结构基础 7

第1章　原子结构与元素周期系 7

1.1　道尔顿原子论 7

1.2　相对原子质量（原子量） 7

1.2.1　元素、原子序数和元素符号 7

1.2.2　核素、同位素和同位素丰度 8

1.2.3　原子的质量 8

1.2.4　核素的相对原子质量 9

1.2.5　元素的相对原子质量 9

1.3　原子结构的玻尔行星模型 9

1.3.1　氢原子光谱 10

1.3.2　玻尔理论 11

1.4　氢原子结构（核外电子运动结构）的量子力学模型 12

1.4.1　波粒二象性 12

1.4.2　海森堡不确定原理 14

1.4.3　核外电子运动状态的描述 14

1.5　基态原子电子组态 22

1.5.1　原子轨道近似能级图 23

1.5.2　屏蔽效应和钻穿效应 24

1.5.3　核外电子排布的一般原理 26

1.5.4　基态原子电子组态 26

1.6.1　元素周期律 28

1.6.2　元素周期表 28

1.6　元素周期系 28

1.7　元素基本性质的周期性 32

1.7.1 决定元素性质的原子结构特征 32

1.7.2　元素性质的周期性变化 34

第2章　化学键与分子结构 40

2.1　离子键 40

2.1.1　离子键的形成 40

2.1.2　离子键的本质 41

2.1.3　离子键的特点 41

2.1.4　键的离子性 41

2.1.5　决定离子化合物性质的主要因素（离子的结构特征） 41

2.2.1　经典的共价键理论 43

2.1.6　离子化合物生成过程的能量变化——晶格能 43

2.2 共价键与分子结构 43

2.2.2　现代价键理论 45

2.2.3　杂化轨道理论 48

2.2.4　价电子对互斥理论 51

2.2.5　离域π键 55

2.2.6　等电子体原理 57

2.2.7　分子轨道理论 58

2.3　金属键 63

2.3.1 电子气理论 63

2.3.2　能带理论 64

2.4.1　键长 65

2.4　共价分子的性质 65

2.4.3　键角 66

2.4.4　键的极性与分子的极性 66

2.4.2　键能 66

2.4.5　分子的磁性 68

2.5　分子间力 68

2.5.1 范德华力 68

2.5.2　氢键 70

第3章　晶体结构 74

3.1　晶体 74

3.1.1　晶体的宏观特征 74

3.1.2　晶体的微观特征 75

3.2.1　晶胞及基本特征 77

3.2　晶胞 77

3.2.2　布拉维系 79

3.2.3　晶胞中点阵的坐标与计数 79

3.2.4　素晶胞与复晶胞 80

3.2.5　14种布拉维点阵型式 81

3.3　晶体类型 82

3.3.1　金属晶体 82

3.3.2　离子晶体 84

3.3.3　分子晶体 87

3.4.1 离子的极化作用和变形性 88

3.4　离子极化 88

3.3.5　混合型晶体 88

3.3.4　原子晶体 88

3.4.2　附加极化 89

3.4.3 离子极化对化学键型和晶体类型的影响 89

3.4.4　离子极化对晶格类型的影响 89

3.4.5 离子极化对化合物性质的影响 90

第4章　配合物 91

4.1　配合物的基本概念 91

4.1.1　配合物的定义 91

4.1.2　配合物的组成 92

4.1.3　配合物的命名 93

4.1.4　配合物组成测定 94

4.2　配合物的异构现象与立体结构 95

4.2.1 配合单元的立体结构（空间结构） 95

4.2.2　配合物的异构现象 95

4.3　配合物的价键理论 98

4.3.1　价键理论要点 98

4.3.2　价键理论的应用和局限性 101

4.4　配合物的晶体场理论 101

4.4.1　基本要点 102

4.4.2　d轨道能级分裂 102

4.4.3　分裂能△ 104

4.4.4　高自旋与低自旋 105

4.4.5　稳定化能 107

4.4.6　配合物的颜色 109

第2篇　化学热力学与化学动力学基础 113

第5章　化学热力学基础 113

5.1　化学热力学的研究对象和特点 113

5.1.1　什么是化学热力学 113

5.1.2　热力学的研究特点 113

5.2　基本概念 113

5.2.1　物质的量 113

5.2.2　气体 114

5.2.3　体系和环境 118

5.2.4　相 119

5.2.5　热力学温度 119

5.2.6　热力学标准态 119

5.2.7　状态和状态函数 119

5.2.8　过程与途径 120

5.3　热力学第一定律 121

5.3.1　热力学第一定律 121

5.3.2　热力学第一定律的数学表达式 123

5.4　热化学 124

5.4.1　化学反应的热效应 124

5.4.3　化学反应热效应的计算 126

5.4.2　热化学方程式 126

5.5　化学反应的方向 129

5.5.1　反应的自发性 129

5.5.2　状态函数熵 130

5.5.3　吉布斯自由能 132

第6章　化学动力学基础 136

6.1　化学反应速率 136

6.1.1　化学反应速率定义及表示方法 136

6.1.2　化学反应速率的实验测定 137

6.2　反应速率理论简介 138

6.2.1　碰撞理论 138

6.2.2　过渡态理论 139

6.3　反应历程 140

6.3.1　基元反应、简单反应、复杂反应 140

6.3.2　决速步骤（定速步骤） 140

6.3.3　反应分子数 140

6.4　影响化学反应速率的因素 140

6.4.1　浓度对化学反应速率的影响 140

6.4.2　压力对反应速率的影响 143

6.4.3　温度对反应速率的影响 143

6.4.4　催化剂对反应速率的影响 145

7.1.1　可逆反应 147

7.1.2　化学平衡 147

第7章　化学平衡 147

7.1　化学反应的可逆性和化学平衡 147

7.2　平衡常数 148

7.2.1　经验平衡常数 148

7.2.2　标准平衡常数 151

7.3　标准平衡常数与△rG？的关系 152

7.3.1　化学反应等温式（霍夫曼等温方程） 152

7.3.2　△rG？、△rG？和△rG？的关系 153

7.4　化学平衡的移动 153

7.4.1 浓度对化学平衡的影响 153

7.4.4　催化剂对化学平衡的影响 154

7.4.5　勒夏特列原理 154

7.4.2　压力对化学平衡的影响 154

7.4.3　温度对化学平衡的影响 154

第3篇　水溶液的化学原理 157

第8章　水溶液 157

8.1　溶液的一般概念和分类 157

8.1.1　溶液的概念 157

8.1.2　溶液的分类 157

8.2　溶液的浓度和溶解度 157

8.2.1　溶液的浓度 157

8.3.1 水的相图 159

8.3　非电解质稀溶液的通性——依数性 159

8.2.3　相似相溶原理 159

8.2.2　溶解度 159

8.3.2　溶液的蒸气压下降——拉乌尔定律 161

8.3.3　溶液的凝固点下降 163

8.3.4　溶液的沸点升高 164

8.3.5　渗透压 165

8.3.6　稀溶液的依数性 166

8.4　电解质溶液 166

8.4.1 离子氛和离子强度 167

8.4.2　活度与活度系数 168

9.1.2　酸碱质子理论 169

9.1.1　酸碱电离理论 169

9.1　酸碱理论简介 169

第9章　酸碱平衡 169

9.1.3　酸碱电子理论 171

9.2　弱电解质的电离平衡 172

9.2.1 一元弱酸（或弱碱）的电离平衡 172

9.2.2　水的电离平衡和溶液的酸碱性 175

9.2.3　多元弱酸的电离平衡 178

9.3　缓冲溶液 180

9.3.1　缓冲溶液的概念 180

9.3.2　缓冲溶液的配制 182

9.4　盐类水解 183

9.4.1 盐的水解 183

9.4.2　各类盐的水解 183

9.4.3　影响水解平衡的因素 185

第10章　沉淀平衡 187

10.1　溶度积原理 187

10.1.1　溶度积常数 187

10.1.2　溶度积原理 187

10.1.3　溶度积与溶解度的关系 188

10.1.4　影响沉淀-溶解平衡的因素 189

10.2　溶度积常数的应用 189

10.2.1　沉淀的生成 189

10.2.2　沉淀的溶解 190

10.2.3　沉淀的分离 190

10.2.5　沉淀的转化 191

10.2.4　分步沉淀 191

第11章　电化学基础 193

11.1　氧化还原的基本概念 193

11.1.1　氧化数（又叫氧化值或氧化态） 193

11.1.2　氧化还原反应 193

11.1.3　氧化还原方程式的配平 194

11.2　原电池 197

11.2.1　原电池 197

11.2.2 电极电势和原电池的电动势 197

11.2.3　影响电极电势的因素 202

11.2.4　电极电势的计算 205

11.4.1 电解和电解池、分解电压 206

11.3　实用电池 206

11.4　电解 206

11.4.2　原电池和电解池的区别 207

11.4.3 电解产物的判别 207

第12章　配位平衡 209

12.1　配合物的稳定常数 209

12.2.1　判断配位反应进行的方向 210

12.2.2　计算配离子溶液中有关离子的浓度 210

12.2.3　讨论难溶盐生成或溶解的可能性 210

12.2　稳定常数的应用 210

12.1.2　配离子的逐级形成常数和积累稳定常数 210

12.1.1　稳定常数和不稳定常数 210

12.2.4　计算金属与其配离子电对的？值 211

第4篇　元素化学（一） 215

第13章　氢和稀有元素 215

13.1　氢 215

13.1.1 氢的存在和物理性质 215

13.1.2　氢的化学性质和用途 215

13.2　稀有气体 216

13.2.1　稀有气体的存在、性质、制备和用途 216

13.2.2　稀有气体的化合物 218

14.1　卤素的通性和氟的特性 220

14.1.1　元素性质比较 220

第14章　卤素 220

14.1.2　氟的特性 221

14.1.3　卤素的成键特征和常见氧化态 222

14.2　卤素单质 223

14.2.1 卤素单质的物理性质 223

14.2.2　卤素单质的化学性质 224

14.2.3　卤素单质的制备 226

14.3　卤化氢和氢卤酸 227

14.3.1　物理性质 227

14.3.2　化学性质 227

14.3.3　卤化氢的制备方法 228

14.4.1 卤化物 229

14.4　卤化物 卤素互化物　多卤化物 229

14.4.2　卤素互化物 231

14.4.3　多卤化物 232

14.5　拟卤素 233

14.6　卤素的含氧化合物 234

14.6.1 卤素的氧化物 234

14.6.2　卤素的含氧酸及其盐 235

第15章　氧族元素 242

15.1　氧族元素的通性 242

15.1.1　元素性质比较 242

15.1.2　成键特征和常见氧化态 242

15.2.1　氧气单质 244

15.1.3　氧族的存在 244

15.2　氧及其化合物 244

15.2.2　氧化物 246

15.2.3　过氧化氢 247

15.3　氧族元素的氢化物 249

15.3.1　结构 249

15.3.2　性质 249

15.4　硫及其化合物 251

15.4.1　硫的同素异性体 251

15.4.2　硫化物和多硫化物 252

15.4.3　硫的氧化物 254

15.4.4　硫的含氧酸及其盐 256

15.5　硒和碲 261

第16章　氮族元素 262

16.1　氮族元素的通性 262

16.1.1　元素性质比较 262

16.1.2　主要氧化态及其变化规律 262

16.1.3　成键特征和价键结构 263

16.2　氮和氮的化合物 264

16.2.1 氮气 265

16.2.2　氮的氢化物及铵盐 266

16.2.3　氮的氧化物 273

16.2.4　氮的含氧酸及其盐 274

16.3.1 单质磷 278

16.3　磷及其化合物 278

16.3.2 磷的氢化物 279

16.3.3 磷的卤化物 280

16.3.4 磷的氧化物 281

16.3.5 磷的含氧酸及其盐 282

16.4　砷锑铋 285

16.4.1 单质 285

16.4.2 氢化物 286

16.4.3 卤化物 287

16.4.4 含氧化合物 287

16.4.5 硫化物 288

17.1.2 在自然界的存在和丰度 289

17.1.3 成键特征 289

第17章　碳族元素 289

17.1.1 主要氧化态及其变化规律 289

17.1　碳族元素的通性 289

17.2　单质 290

17.2.1 结构 290

17.2.2 性质 291

17.3 氢化物　卤化物　硫化物 293

17.3.1 氢化物 293

17.3.2 卤化物 294

17.4.1 氧化物 296

17.4 碳的含氧化合物 296

17.3.3 硫化物 296

17.4.2 碳酸和碳酸盐 298

17.5 硅的含氧化合物 300

17.5.1 二氧化硅 300

17.5.2 硅酸 301

17.5.3 硅酸盐 301

17.6 锗分族的含氧化合物 302

18.1.2　主要氧化态及其变化规律 305

18.1.4　在自然界的存在和丰度 305

18.1.3　缺电子性 305

18.1.1 电离能反常 305

18.1 硼族元素的通性 305

第18章　硼族元素 305

18.1.5　B和Al的成键特征 306

18.2 单质和化合物的性质 307

18.2.1 缺电子性——路易斯酸性 307

18.2.2 亲氧性 308

18.2.3 两性 309

18.2.4 镓的特殊性 309

18.2.5 物质的鉴定 309

18.2.6 硼的重要化合物的制备 310

18.3　对角线规则 310

19.1.1 元素性质比较 315

19.1 碱金属和碱土金属的通性 315

第5篇 元素化学（二） 315

第19章　s区元素（碱金属和碱土金属） 315

19.1.2 在自然界的存在 316

19.1.3 主要氧化态和成键特征 316

19.2　单质 317

19.2.1 物理性质 317

19.2.2　化学性质 318

19.2.3 制备 320

19.2.4 用途 320

19.3 化合物 321

19.3.1 氧化物 321

19.3.2 氢氧化物 322

19.3.3 氢化物 325

19.3.4 盐类 325

第20章　铜锌副族 330

20.1 Ⅰ B族与Ⅰ A族元素性质比较 330

20.2 ⅡA与ⅡB性质的比较 331

20.3 Ⅰ B与ⅡB性质的比较 332

20.4 单质 333

20.5 化合物 334

20.5.1 铜的重要化合物 334

20.5.2 银的重要化合物 338

20.5.3 锌族元素的重要化合物 339

第21章　过渡元素（一） 345

21.1 过渡金属的通性 345

21.2 钪族（ⅢB族） 347

21.3 钛分族（ⅣB族） 347

21.4 钒分族（Ⅴ B族） 349

21.5 铬分族（ⅥB族） 351

21.5.1　单质的性质 352

21.5.2　铬的化合物 352

21.5.3　钼和钨的化合物 355

21.6 锰分族 356

21.6.1　氧化态 357

21.6.2　丰度和存在 358

21.6.3　单质 358

21.6.4　锰的化合物 359

第22章　过渡元素（二） 362

22.1 铁系元素 362

22.1.1 铁系元素的通性 362

22.1.2 单质 363

22.1.3 氧化物和氢氧化物 363

22.1.4 重要盐类 365

22.2 铂系元素 369

附录 371