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第一章 气体和溶液 1

1-1 气体 1

一、理想气体状态方程式 1

二、道尔顿(Dalton)分压定律 2

1-2 水 4

一、天然水源 4

二、水污染 5

三、水的净化 5

1-3 溶液 6

一、分散系 6

二、稀溶液的通性 7

一、溶胶的制备 11

1-4 胶体溶液 11

二、溶胶的性质 12

三、胶团结构和电动电势 13

四、溶胶的稳定性与聚沉 14

五、大分子溶液及凝胶 15

习题 15

第二章 化学热力学基础 17

2-1 一些常用的术语 17

2-2 热力学第一定律 18

一、热和功 18

二、热力学能 18

三、热力学第一定律 19

四、可逆过程与最大功 19

一、等容反应热、等压反应热和焓的概念 20

2-3 热化学 20

二、热化学方程式 22

三、盖斯定律 23

四、生成焓 25

五、水合离子的标准生成焓 26

六、键能与反应焓变的关系 27

2-4 热力学第二定律 28

一、化学反应的自发性 28

二、熵 29

三、热力学第二定律 30

四、标准摩尔熵 30

2-5 吉布斯自由能及其应用 31

一、吉布斯(Gibbs)自由能 31

三、△G与温度的关系 33

二、标准生成吉布斯自由能 33

习题 34

第三章 化学反应速率和化学平衡 37

3-1 化学反应速率及其表示法 37

3-2 浓度对反应速率的影响 39

一、基元反应和非基元反应 39

二、质量作用定律 40

三、如何确定非基元反应的速率方程式 40

四、反应机理 42

3-3 温度对反应速率的影响 43

3-4 反应速率理论简介 45

一、碰撞理论 45

二、过渡态理论 46

3-5 催化剂对反应速率的影响 47

一、可逆反应和化学平衡 48

3-6 化学平衡 48

二、经验平衡常数 49

三、标准平衡常数及其有关的计算 50

四、多重平衡规则 53

3-7 化学平衡的移动 54

习题 56

第四章 解离平衡 60

4-1 弱电解质的解离平衡和强电解质溶液 60

一、弱电解质的解离平衡 60

二、同离子效应和盐效应 62

三、多元弱酸的解离平衡 63

四、强电解质溶液 65

一、水的解离和pH标度 66

4-2 溶液的酸碱性 66

二、盐类水溶液的酸碱性 67

三、影响盐类水解的因素 71

4-3 缓冲溶液 72

一、缓冲作用原理和计算公式 72

二、缓冲溶液的配制 74

三、缓冲作用在生物等方面的重要意义 74

4-4 酸碱理论 75

一、酸碱的质子论 75

二、酸碱的电子论 77

三、硬软酸碱(HSAB)规则 78

4-5 沉淀溶解平衡和溶度积 79

4-6 沉淀的生成和溶解 81

一、沉淀的生成 81

二、沉淀的溶解 84

习题 85

第五章 氧化还原反应 88

5-1 氧化还原反应的基本概念 88

一、氧化和还原 88

二、氧化数 89

5-2 氧化还原方程式配平 90

一、氧化数法 90

二、离子电子法 91

5-3 电极电势 92

一、原电池 92

二、电极电势 93

三、能斯特(Nernst)方程式 96

四、原电池的电动势与△гG的关系 97

一、计算原电池的电动势 98

5-4 电极电势的应用 98

二、判断氧化还原反应进行的方向 99

三、选择氧化剂和还原剂 101

四、判断氧化还原反应进行的次序 101

五、求平衡常数和溶度积常数 101

5-5 元素电势图及其应用 103

习题 105

第六章 原子结构 109

6-1 微观粒子的波粒二象性 109

一、氢光谱和玻尔理论 109

二、微观粒子的波粒二象性 111

三、测不准原理 112

6-2 氢原子核外电子的运动状态 112

一、波函数和薛定谔方程 112

二、波函数和电子云图形 114

三、四个量子数 117

6-3 多电子原子核外电子的运动状态 118

一、屏蔽效应和穿透效应 118

二、原子核外电子排布 119

6-4 原子结构和元素周期律 122

一、核外电子排布与周期表的关系 122

二、原子结构与元素基本性质 123

6-5 放射性同位素及其应用 125

一、放射性同位素 125

二、放射性同位素的应用 126

习题 127

第七章 分子结构 130

7-1 离子键 130

一、离子键理论的基本要点 130

二、决定离子化合物性质的因素--离子的特征 131

三、晶格能 132

7-2 共价键 133

一、价键理论 133

二、共价键的特性 134

7-3 轨道杂化理论 135

一、轨道杂化理论的基本要点 135

二、杂化轨道的类型 136

7-4 价层电子对互斥理论 138

7-5 分子轨道理论简介 140

一、分子轨道理论的基本要点 141

二、能级图 141

三、应用举例 142

二、金属键 143

一、金属晶格 143

7-6 金属键 143

7-7 分子的极性和分子间力 144

一、分子的极性 144

二、分子间力 145

7-8 离子极化 146

7-9 氢键 147

7-10 晶体的内部结构 148

习题 149

第八章 配位化合物 152

8-1 配位化合物的组成和定义 152

8-2 配位化合物的类型和命名 154

一、配合物的类型 154

二、配合物的命名 155

一、价键理论 156

8-3 配位化合物的化学键本性 156

二、具体场理论 158

8-4 配位解离平衡 163

一、配位解离平衡和平衡常数 163

二、配位解离平衡的移动 165

8-5 螯合物的稳定性 167

8-6 配体对中心原子的影响和配体反应性 170

8-7 配合物在生物、医药等方面的应用 171

习题 171

第九章 s区元素 174

9-1 s区元素概述 174

9-2 单质的化学性质 177

9-3 氧化物和氢氧化物 178

一、氧化物 178

二、氢氧化物 179

9-4 盐类 180

一、晶型 180

二、溶解性 181

三、含氧酸盐的热稳定性 182

9-5 锂、铍的特殊性和对角线规则 183

习题 184

第十章 p区元素 186

10-1 卤素 186

一、卤素概述 186

二、卤化氢和卤化物 188

三、卤素含氧酸及其盐 190

10-2 氧族 191

一、氧族元素概述 191

二、氢化物 193

三、氧化物及其水合物的酸碱性 194

四、金属硫化物 195

五、硫的含氧酸及其盐 196

10-3 氮族 198

一、氮族元素概述 198

二、氨和铵盐 198

三、氮的含氧酸及其盐 200

四、磷及其化合物 202

五、砷的化合物 204

10-4 碳族 205

一、碳族元素概述 205

二、碳的化合物 206

三、硅的化合物 207

四、锡和铅的化合物 209

10-5 硼族 211

一、硼族元素概述 211

二、硼的化合物 211

三、铝及其化合物 213

习题 214

第十一章 ds区元素 217

11-1 ds区元素概述 217

11-2 ds区元素单质的重要性质 218

11-3 ds区元素的重要化合物 219

一、氧化物和氢氧化物 219

二、铜盐 220

三、银盐 222

四、锌盐 222

五、汞盐 223

习题 225

第十二章 d区元素和f区元素 227

12-1 d区元素概述 227

一、d区元素和过渡元素 227

二、d区元素的特性 227

12-2 钛 229

一、钛的性质和用途 229

二、钛的化合物 229

12-3 钒 230

12-4 铬、钼、钨 231

一、铬的化合物 231

二、钼和钨的化合物 234

三、多酸和多碱 234

一、锰(Ⅱ)化合物 236

二、锰(Ⅳ)化合物 236

12-5 锰 236

三、锰(Ⅵ)和锰(Ⅶ)化合物 237

12-6 铁系元素 238

一、氧化物和氢氧化物 238

二、盐类 239

三、配合物 240

12-7 f区元素 242

一、镧系收缩 243

二、镧系元素的性质和用途 243

习题 244

第十三章 生命元素及其在生物体内的作用 247

13-1 生命元素和生物无机化学的关系 247

13-2 生命元素 247

一、宏量元素 248

二、必需微量元素 249

13-3 生命元素在生物体内的作用 251

一、宏量元素的生物功能 251

二、必需微量元素的生物功能 252

13-4 铅、镉和汞的毒性 255

习题 256

第十四章 分析化学概论 257

14-1 分析化学的任务和它与生物学的关系 257

14-2 定量分析方法的分类 257

一、化学分析法 258

二、物理和物理化学分析法--仪器分析法 258

14-3 定理分析的过程及分析结果的表示 258

一、定量分析的过程 258

二、分析结果的表示方法 259

一、有效数字 260

第十五章 定量分析的误差和分析结果的数据处理 260

15-1 有效数字及运算规则 260

二、运算规则 261

15-2 定量分析误差的产生及表示方法 262

一、定量分析误差的产生 262

二、误差的表示方法--准确度、精密度、误差和偏差 262

15-3 提高分析结果准确度的方法 265

一、减少系统误差的方法 265

二、减少偶然误差的方法 265

15-4 实验数据的统计处理 265

一、偶然误差的正态分布 266

二、平均值的置信区间 266

三、测定结果离群值的弃舍 269

四、分析结果的数据处理与报告 269

习题 270

第十六章 重量分析法 272

16-1 重量分析法概论 272

一、沉淀重量法对沉淀形式的要求 272

二、对称量形式的要求 272

16-2 沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素 273

一、酸效应 273

二、配位效应 273

16-3 影响沉淀纯度的因素 274

一、共沉淀 274

二、后沉淀 275

16-4 沉淀的形成与沉淀条件 275

一、沉淀的类型 275

二、沉淀形成的一般过程 275

三、沉淀条件的选择 276

四、有机沉淀剂 277

16-5 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结果的计算 277

一、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧 277

二、结果的计算 278

习题 278

第十七章 滴定分析法 280

17-1 滴定分析法概论 280

一、滴定分析过程和方法分类 280

二、滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式 280

三、标准溶液的配制、基准物、基准溶液 281

四、滴定分析法中的计算 282

17-2 酸碱滴定法 284

一、弱酸(碱)溶液中各物种的分布 284

二、酸碱溶液中氢离子浓度的计算 287

三、缓冲溶液 293

四、酸碱指示剂 294

五、酸碱滴定的滴定曲线及指示剂的选择 297

六、酸碱滴定法的应用 304

七、非水溶剂中酸碱滴定的简介 307

17-3 配位滴定法 309

一、配位滴定法概述 309

二、氨羧配位剂与配位平衡 309

三、配位滴定的基本原理 315

四、混合离子的滴定 321

五、配位滴定的方式和应用示例 324

17-4 氧化还原滴定法 325

一、氧化还原滴定法概述 325

二、氧化还原滴定法基本原理 326

三、氧化还原预处理 328

四、氧化还原滴定法的分类及应用示例 329

17-5 沉淀滴定法 333

一、沉淀滴定法概述 333

二、沉淀滴定的滴定曲线 333

三、沉淀滴定法的终点检测 334

四、应用示例 337

习题 337

第十八章 紫外-可见吸光光度法 340

18-1 紫外-可见吸光光度法概论 340

一、紫外-可见吸光光度法的特点 340

二、物质对光的选择性吸收 341

三、物质对光吸收的本质 341

18-2 光的吸收定律--朗伯-比耳定律 342

一、比耳定律的局限性 343

18-3 偏离比耳定律的原因 343

二、非单色人射光引起的偏离 344

三、由于溶液本身发生化学变化的原因而引起的偏离 344

18-4 紫外-可见吸光光度计 345

一、基本部件及性能 345

二、几种常用的分光光度计 347

18-5 显色反应与显色条件的选择 348

一、对显色反应的要求 348

二、显色反应条件的选择 348

18-6 仪器测量误差和测量条件的选择 350

一、入射光波长的选择 350

二、光度计读数范围的选择 350

三、参比溶液的选择 351

二、多组分的测定 352

18-7 应用示例 352

一、单组分的测定 352

18-8 紫外光度法在生物学中的应用 353

18-9 分子荧光分析法 354

一、荧光分析法的一般介绍 354

二、荧光分析法的基本原理 355

三、荧光分析法的仪器 356

四、荧光分析法的应用 356

一、金属-金属离子电极(第一类电极) 357

习题 357

第十九章 原子吸收分光光度法 358

19-1 原子吸收分光光度法概论 358

19-2 原子吸收分光光度法的基本原理 358

一、原子吸收分光光度法的理论基础 358

二、原子吸收与原子浓度的关系 360

三、原子吸收的测量 361

一、光源 363

19-3 原子吸收分光光度计 363

二、原子化系统 364

四、检测系统 365

三、分光系统 365

19-4 原子吸收分光光度法中的干扰及其消除 366

一、化学干扰 366

二、光谱干扰 366

三、物理干扰 367

19-5 原子吸收分光光度法分析条件的选择和定量分析的方法 367

一、分析条件的选择 367

二、定量分析的方法 367

一、灵敏度 368

19-6 原子吸收分光光度法测定的灵敏度和检出极限 368

二、检出极限 369

19-7 原子吸收分光光度法在生物学中的应用 370

习题 371

第二十章 电势分析法 373

20-1 电势分析法基本原理 373

20-2 参比电极 374

一、甘汞电极 374

二、银-氯化银电极 375

20-3 指示电极 375

二、金属-金属难溶盐电极(第二类电极) 375

三、汞电极(第三类电极) 375

五、膜电极--离子选择性电极 376

四、惰性金属电极(零类电极) 376

20-4 离子选择性电极的主要性能 381

20-5 直接电势法 381

一、溶液pH值的测定 381

二、标准曲线法 383

三、标准溶液加入法(增量法) 384

四、影响测定准确度的因素 385

20-6 离子选择电极在生物学中的应用 385

20-7 电势滴定法 386

一、电势滴定法终点的确定方法 386

二、电势滴定法的应用--指示电极的选择 388

习题 389

第二十一章 色谱分析法 391

21-1 色谱分析法概论 391

一、色谱分析法简介 391

二、气相色谱法的分析流程及仪器的基本部件 392

一、气固色谱和气液色谱的分离过程 393

二、色谱流出曲线及有关术语 393

21-2 气相色谱法的基本理论 393

三、气相色谱法分离的理论基础 395

21-3 气相色谱法固定相和分离操作条件的选择 400

一、固定相及其选择 400

二、分离操作条件的选择 403

21-4 气相色谱检测器 404

一、检测器的主要性能指标 404

二、气相色谱常用的检测器 405

21-5 气相色谱的定性及定量分析方法 407

一、定性分析的方法 408

二、定量分析的方法 408

二、应用示例 411

21-6 气相色谱法在生物学中的应用 411

一、分析要求 411

21-7 高效液相色谱法简介 413

一、高效液相色谱法的特点 413

二、高效液相色谱分析的分离原理及其流程 413

三、高效液相色谱法的分类 414

习题 415

第二十二章 复杂物质的综合分析及分析化学中常用的分离方法 416

22-1 概论 416

一、剖析方法的特点及一般程序 416

二、复杂物质试样的采集方法 418

22-2 试样的预处理 418

一、试样的分解 418

二、生物试样的保存 419

22-3 分析化学中常用的分离方法 420

一、分离过程 420

二、常用的分离方法 421

习题 432

主要参考书 434

习题答案 435

附录 441

一、一些重要的物理常数 441

二、一些物质的△fH？，△fG？，和S？ 441

三、一些弱电解质的标准解离常数 446

四、常用缓冲溶液的pH范围 447

五、难溶电解质的溶度积 448

六、元素的原子半径 449

七、元素的第一电离能 450

八、一些元素的电子亲合能 451

九、元素的电负性 452

十、一些化学键的键能 453

十一、鲍林离子半径 453

十二、配离子的积累稳定常数 454

十三、软硬酸碱分类 454

十四、标准电极电势 455

十五、金属离子与氨羧配位剂形成的配合物稳定常数的对数值 459

十六、一些配位滴定剂、掩蔽剂、缓冲剂阴离子的lgaL(H)值 460

十七、金属羟基配合物的稳定常数 461

十八、一些金属离子的lgaM(OH)值 461

十九、条件电极电势Ee′值 462

二十、一些化合物的摩尔质量 463

二十一、指数加减法表 465