基础化学学习指导与习题集PDF电子书下载

第一章 绪论 1

【学习目标】 1

【内容要点】 1

第一节 基础化学课程的地位和作用 1

第二节 我国的法定计量单位 1

第三节 有效数字 1

一、有效数字的概念 1

二、有效数字的运算规则 2

第四节 量纲分析 2

第五节 分散系统与混合物的组成标度 2

一、分散系统及分类 2

二、混合物的组成标度 3

（一）物质的量 3

（二）物质的量浓度 3

（三）摩尔分数和质量摩尔浓度 3

【难题解析】 4

【习题详解】 5

【学生自我测试题】 8

第二章 稀薄溶液的依数性 12

【学习目标】 12

【内容要点】 12

第一节 溶液的蒸气压力下降 12

一、液体的蒸气压力 12

二、溶液的蒸气压力下降——Raoult定律 13

第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低 13

一、溶液的沸点升高 13

二、溶液的凝固点降低 13

三、电解质稀薄溶液的依数性行为 14

第三节 溶液的渗透压力 14

一、渗透现象和渗透压力 14

二、溶液的渗透压力与浓度及温度的关系 14

三、渗透压力在医学上的意义 15

（一）渗透作用与生理现象 15

（二）晶体渗透压力和胶体渗透压力 15

（三）体液渗透压力的测定 15

【难题解析】 15

【习题详解】 17

【学生自我测试题】 21

第三章 电解质溶液 26

【学习目标】 26

【内容要点】 26

第一节 强电解质溶液 26

一、电解质和解离度 26

二、Debye-Hückel的离子互吸理论 26

三、离子的活度和离子强度 27

第二节 酸碱理论 27

一、酸碱质子理论 27

二、酸碱反应的实质 27

三、溶剂的拉平效应和区分效应 27

四、水的质子自递平衡 27

（一）水的质子自递平衡和水的离子积 27

（二）水溶液的pH 28

第三节 弱酸和弱碱溶液的解离平衡 28

一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数 28

二、共轭酸碱解离常数的关系 28

三、酸碱平衡的移动 28

（一）浓度对酸碱平衡的影响 28

（二）同离子效应 28

（三）盐效应 29

第四节 酸碱溶液pH的计算 29

一、强酸或强碱溶液 29

二、一元弱酸或弱碱溶液 29

三、多元酸碱溶液 29

四、两性物质溶液 29

第五节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡 30

一、溶度积和溶度积规则 30

（一）溶度积 30

（二）溶度积规则 30

二、沉淀平衡的移动 30

【难题解析】 31

【习题详解】 33

【学生自我测试题】 42

第四章 缓冲溶液 47

【学习目标】 47

【内容要点】 47

第一节 缓冲溶液及缓冲机制 47

一、缓冲溶液及其作用机制 47

二、缓冲溶液的组成 47

第二节 缓冲溶液pH的计算 48

一、缓冲溶液pH的近似计算公式 48

（一）基本公式——Henderson-Hasselbalch方程式 48

（二）应用公式 48

（三）缓冲溶液pH计算公式的意义 48

二、缓冲溶液pH计算公式的校正 48

第三节 缓冲容量和缓冲范围 48

一、缓冲容量 48

二、影响缓冲容量的因素 49

三、缓冲范围 49

第四节 缓冲溶液的配制 49

一、缓冲溶液的配制方法 49

二、标准缓冲溶液 49

第五节 血液中的缓冲系 50

【难题解析】 50

【习题详解】 52

【学生自我测试题】 57

第五章 胶体 63

【学习目标】 63

【内容要点】 63

第一节 胶体分散系 63

一、胶体分散系的概念 63

二、胶体分散系的分类及特点 63

第二节 溶胶 64

一、溶胶的基本性质 64

（一）溶胶的光学性质 64

（二）溶胶的动力学性质 64

（三）溶胶的电学性质 64

二、胶团结构及溶胶的稳定性 64

三、气溶胶 65

第三节 高分子溶液 65

一、高分子化合物的结构特点及其溶液的形成 65

二、聚电解质溶液 65

三、高分子溶液稳定性的破坏 65

四、高分子溶液的渗透压和膜平衡 66

五、凝胶 66

第四节 表面活性剂和乳状液 66

一、表面活性剂 66

二、缔合胶体 66

三、乳状液 66

【难题解析】 67

【习题详解】 68

【学生自我测试题】 71

第六章 化学反应热及反应的方向和限度 77

【学习目标】 77

【内容要点】 77

第一节 热力学系统和状态函数 77

一、系统与环境 77

二、状态函数与过程 77

三、热和功 78

第二节 能量守恒和化学反应热 78

一、热力学能和热力学第一定律 78

（一）热力学能 78

（二）热力学第一定律 78

（三）系统的热力学能变化与等容热效应 78

二、系统的焓变和反应热效应 78

三、反应进度、热化学方程式与标准态 79

（一）反应进度 79

（二）热化学方程式与标准态 79

四、Hess定律和反应热的计算 79

（一）由已知热化学方程式组合求反应热 79

（二）由标准摩尔生成焓计算反应热 79

（三）由标准摩尔燃烧焓计算反应热 79

第三节 熵和Gibbs自由能 80

一、自发过程的特征及判据 80

（一）自发过程的特征 80

（二）自发过程的判据 80

二、系统的熵 80

（一）熵和熵变 80

（二）熵增加原理 80

三、系统的Gibbs自由能 81

（一）Gibbs自由能 81

（二）Gibbs自由能变化与非体积功 81

（三）用Gibbs自由能变化判断化学反应的方向 81

第四节 化学平衡 82

一、化学反应的限度与平衡常数 82

二、化学平衡的移动 82

（一）浓度对化学平衡的影响 82

（二）压力对化学平衡的影响 82

（三）温度对化学平衡的影响 83

（四）Le Chatelier原理 83

【难题解析】 83

【习题详解】 84

【学生自我测试题】 94

第七章 化学反应速率 100

【学习目标】 100

【内容要点】 100

第一节 化学反应速率及其表示方法 100

一、化学反应速率 100

二、化学反应的平均速率和瞬时速率 100

第二节 浓度对化学反应速率的影响 101

一、化学反应速率方程 101

（一）速率方程 101

（二）速率常数与反应级数 101

二、具有简单级数反应的特点 101

（一）一级反应 101

（二）二级反应和零级反应 102

第三节 化学反应速率理论简介 102

一、碰撞理论和活化能 102

（一）有效碰撞与弹性碰撞 102

（二）活化能与活化分子 102

二、过渡态理论简介 102

（一）活化络合物 102

（二）活化能与反应热 103

第四节 温度对化学反应速率的影响 103

一、温度与速率常数的关系 103

二、温度对化学反应速率影响的原因 103

第五节 催化剂与酶 103

一、催化剂及催化作用 103

二、催化剂作用理论简介 104

三、生物催化剂-酶 104

第六节 化学反应机制简介 104

一、元反应、简单反应与复合反应 104

二、元反应、复合反应速率方程 104

（一）元反应的速率方程 104

（二）复合反应的速率方程 104

【难题解析】 105

【习题详解】 107

【学生自我测试题】 113

第八章 氧化还原反应与电极电位 119

【学习目标】 119

【内容要点】 119

第一节 氧化还原反应 119

一、氧化值 119

二、氧化还原反应 119

三、氧化还原反应方程式的配平 120

第二节 原电池与电极电位 120

一、原电池 120

二、电极电位的产生和电池电动势 120

三、标准电极电位 120

第三节 电池电动势与Gibbs自由能 121

一、电池电动势与化学反应Gibbs自由能变的关系 121

二、用电池电动势判断氧化还原反应的自发性 121

三、电池标准电动势和平衡常数 121

第四节 电极电位的Nernst方程式及影响电极电位的因素 122

一、电极电位的Nernst方程式 122

二、电极溶液中物质浓度对电极电位的影响 122

第五节 电位法测定溶液的pH 122

【难题解析】 123

【习题详解】 125

【学生自我测试题】 131

第九章 原子结构和元素周期律 137

【学习目标】 137

【内容要点】 137

第一节 量子力学基础及核外电子运动特性 137

一、氢光谱和氢原子的Bohr模型 137

二、电子的波粒二象性 138

三、不确定原理 138

第二节 氢原子结构的量子力学解释 138

一、波函数及三个量子数的物理意义 138

二、原子轨道和电子云的角度分布图 140

三、径向分布函数图 140

第三节 多电子原子的结构 141

一、多电子原子的能级 141

二、电子的自旋 141

三、原子的电子组态 142

（一）Pauli不相容原理 142

（二）能量最低原理 142

（三）Hund规则 142

第四节 元素周期表与元素性质的周期性 142

一、原子的电子组态与元素周期表 142

（一）能级组和元素周期 142

（二）价层电子组态与族、元素分区 143

（三）过渡元素概念 143

二、元素性质的周期性变化规律 144

（一）原子半径 144

（二）元素的电离能、电子亲合势和电负性 144

【难题解析】 144

【习题详解】 145

【学生自我测试题】 149

第十章 共价键与分子间力 154

【学习目标】 154

【内容要点】 154

第一节 现代价键理论 154

一、氢分子的形成 154

二、现代价键理论的要点 154

三、共价键的类型 154

（一）σ键和π键 154

（二）正常共价键和配位共价键 155

四、键参数 155

五、杂化轨道理论 155

（一）理论要点 155

（二）轨道杂化类型及实例 155

第二节 价层电子对互斥理论 156

第三节 分子轨道理论简介 157

一、分子轨道理论的要点 157

二、分子轨道理论的应用 157

第四节 分子间的作用力 158

一、分子的极性与分子的极化 158

二、van der Waals力 158

三、氢键 158

【难题解析】 158

【习题详解】 160

【学生自我测试题】 169

第十一章 配位化合物 174

【学习目标】 174

【内容要点】 174

第一节 配位化合物的基本概念 174

一、什么是配位化合物 174

二、配合物的组成 174

三、配合物的命名 174

第二节 配合物的化学键理论 175

一、配合物的价键理论 175

（一）价键理论的基本要点 175

（二）杂化轨道类型、配位数及配离子的空间构型 175

（三）外轨配合物和内轨配合物 175

（四）配合物的磁矩 175

二、晶体场理论 176

（一）晶体场理论的基本要点 176

（二）在八面体场中中心原子d轨道能级分裂 176

（三）分裂能及其影响因素 176

（四）八面体场中中心原子的d电子排布 176

（五）晶体场稳定化能 177

（六）d-d跃迁和配合物的颜色 177

第三节 配位平衡 177

一、配位平衡常数 177

二、配位平衡的移动 177

第四节 螯合物和生物配体 177

一、螯合物与螯合效应 177

二、影响螯合物稳定性的因素 178

三、生物配体 178

【难题解析】 178

【习题详解】 181

【学生自我测试题】 194

第十二章 滴定分析 200

【学习目标】 200

【内容要点】 200

一、滴定分析原理 200

滴定分析的概述 200

二、分析结果的误差 201

三、酸碱滴定法 201

（一）酸碱指示剂 201

（二）滴定曲线和指示剂的选择 201

四、氧化还原滴定法 202

（一）高锰酸钾法 202

（二）碘量法 202

五、配位滴定法 202

（一）EDTA与金属离子配位反应的特点 203

（二）影响EDTA滴定的因素 203

（三）金属指示剂 203

六、沉淀滴定法 203

【难题解析】 203

【习题详解】 205

【学生自我测试题】 213

第十三章 可见分光光度法和紫外分光光度法 218

【学习目标】 218

【内容要点】 218

第一节 物质的吸收光谱 218

第二节 分光光度法基本原理 218

一、透光率和吸光度 218

二、Lambert-Beer定律 219

第三节 可见分光光度法 219

一、分光光度计 219

二、定量分析方法 220

（一）标准曲线法 220

（二）标准对照法 220

第四节 提高测量灵敏度和准确度的方法 220

一、分光光度法的误差 220

（一）仪器测定误差 220

（二）溶液偏离Beer定律引起的误差 220

（三）主观误差 220

二、提高测量灵敏度和准确度的方法 220

（一）选择适当的显色剂 220

（二）选择合适的测定条件 221

（三）空白溶液的选择 221

（四）共存离子的干扰及其消除 221

第五节 紫外分光光度法简介 221

【难题解析】 221

【习题详解】 222

【学生自我测试题】 226

第十四章 现代仪器分析简介 231

【学习目标】 231

【内容要点】 231

第一节 原子吸收光谱法 231

一、基本原理 231

（一）原子吸收光谱的产生 231

（二）原子吸收光谱的测量 231

二、原子吸收光谱仪 232

三、实验方法 232

（一）定量分析方法 232

（二）灵敏度和检出限 232

（三）测定条件的选择 232

（四）干扰及其消除 232

第二节 分子荧光分析法 233

一、基本原理 233

（一）分子荧光的产生 233

（二）荧光的激发光谱和发射光谱 233

（三）荧光光谱的特征 233

（四）荧光效率及其影响因素 233

二、荧光定量分析方法 233

（一）荧光强度与荧光物质浓度的关系 233

（二）定量分析方法 234

三、荧光分光光度计 234

四、荧光分析法的应用 234

（一）无机化合物的荧光分析 234

（二）有机化合物的荧光分析 234

第三节 色谱法 234

一、色谱法概述 234

二、色谱分离的基本原理 235

（一）色谱分离过程 235

（二）色谱图及基本术语 235

（三）塔板理论 235

三、色谱仪 236

（一）气相色谱仪 236

（二）高效液相色谱仪 236

四、色谱定性与定量分析 236

（一）定性分析 236

（二）定量分析 236

五、色谱分析的应用 237

【难题解析】 237

【习题详解】 240

【学生自我测试题】 244

第十五章 核化学及其应用简介 247

【学习目标】 247

【内容要点】 247

第一节 与核化学关联的基本知识和概念 247

一、基本知识 247

（一）核化学 247

（二）放射化学 247

（三）核医学 247

二、扩展的基本概念 248

（一）核子 248

（二）核素 248

（三）超铀元素 248

（四）放射性 248

（五）放射系 248

（六）核力 248

（七）热核反应 248

第二节 需要了解的知识点 248

一、放射性衰变 248

（一）α衰变 248

（二）β衰变 249

（三）γ衰变 249

（四）嬗变 249

（五）正电子衰变 249

二、核化学方程式 249

三、半衰期和放射性活度 249

（一）半衰期 249

（二）放射性活度 249

四、放射性核素示踪技术基本原理 250

（一）相同性 250

（二）可测量性 250

五、核反应的特点和核辐射 250

（一）核反应的特点 250

（二）核辐射 250

第三节 核化学在医学上的主要应用 251

一、临床上用于诊疗的放射性核素 251

二、PET-CT的成像过程和特点 251

（一）PET-CT的成像过程 251

（二）PET-CT的特点 251

【难题解析】 252

【习题详解】 253

【学生自我测试题】 254

综合测试题 258

综合测试题（一） 258

综合测试题（二） 262

综合测试题（三） 267

英文综合测试题 272

Comprehensive Examination（1） 272

Comprehensive Examination（2） 277

学生自我测试题参考答案 284

第一章 284

第二章 285

第三章 287

第四章 288

第五章 290

第六章 292

第七章 293

第八章 294

第九章 295

第十章 296

第十一章 298

第十二章 299

第十三章 300

第十四章 301

第十五章 302

综合测试题参考答案 305

综合测试题（一） 305

综合测试题（二） 307

综合测试题（三） 308

Comprehensive Examination（1） 310

ComprehensiveExamination（2） 312