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上篇 无机和分析化学 3

第一章 溶液和胶体 3

第一节 溶液 3

一、溶液浓度的表示方法 3

二、稀溶液的依数性 5

第二节 胶体 10

一、胶体的性质 10

二、胶体的结构 12

三、胶体的稳定性 13

四、胶体的凝结 13

五、胶体的应用——胶体在生物体内的作用 14

习题 14

化学视野——表面活性剂 15

第二章 化学反应速率与化学平衡 16

第一节 化学反应速率 16

一、化学反应速率表示法 16

二、化学反应速率理论——碰撞理论 16

三、影响化学反应速率的因素 17

第二节 化学平衡 22

一、可逆反应与化学平衡 22

二、化学平衡常数 23

三、平衡常数的有关计算 25

四、化学平衡的移动 26

习题 28

化学视野——碳钟——化学动力学在考古中的应用 30

第三章 电解质溶液和电离平衡 31

第一节 电解质的离解平衡 31

一、强电解质 31

二、弱电解质 32

第二节 缓冲溶液 36

一、缓冲溶液及其组成 36

二、缓冲作用的原理 36

三、缓冲溶液的PH计算 36

四、缓冲容量和缓冲范围 37

五、缓冲溶液的配制 38

六、缓冲溶液在生物科学中的作用 38

第三节 盐的水解 39

一、盐类水解的实质和类型 39

二、水解平衡和水解常数 39

三、影响盐类水解的因素 42

习题 43

化学视野——“飞秒”化学 44

第四章 原子结构与分子结构 46

第一节 原子核外电子运动状态 46

一、核外电子运动的特殊性 46

二、原子轨道 48

三、原子轨道的近似能级图 50

四、核外电子排布规则 51

五、核外电子的排布 52

第二节 原子结构和元素同期系 52

一、核外电子排布与周期表 52

二、原子结构与元素性质 54

第三节 价键理论 57

一、离子键 57

二、共价键 57

第四节 分子间力和氢键 62

一、分子的极性和电偶极矩 62

二、分子间力 63

三、氢键 64

四、分子间力和氢键对物质的物理性质的影响 64

习题 65

化学视野——反物质——宇宙中还有一个“反地球”吗？ 66

化学视野——自然界中物质的存在状态知多少？ 67

第五章 滴定分析法概述 70

第一节 分析化学的任务和作用 70

第二节 滴定分析法概述 70

一、滴定分析法的分类 71

二、滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式 71

三、基准物质和标准溶液 71

第三节 误差的基本知识 73

一、准确度和精密度 73

二、定量分析误差产生的原因 75

第四节 有效数字及运算规则 76

一、有效数字 76

二、有效数字的运算规则 76

习题 77

化学视野——分析化学前沿领域简介——化学计量学 78

第六章 酸碱质子理论和酸碱滴定法 80

第一节 酸碱质子理论 80

一、布朗斯特—劳瑞的酸碱定义 80

二、酸碱反应的实质 80

三、共轭酸碱对的Ka与Kb的关系 81

第二节 酸碱指示剂 81

一、酸碱指示剂的变色原理 81

二、酸碱指示剂的变色范围和变色点 82

第三节 一元酸碱滴定曲线和指示剂的选择 83

一、强碱滴定一元强酸的滴定曲线与指示剂的选择 83

二、一元强碱滴定一元弱酸的滴定曲线和指示剂的选择 86

第四节 酸碱标准溶液的配制与标定 89

一、酸标准溶液 89

二、碱标准溶液 89

第五节 酸碱滴定法的应用 90

一、直接滴定法 90

二、间接法 91

习题 92

化学视野——从网上查出所需的化学信息和数据 93

第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法 94

第一节 溶度积原理 94

一、沉淀溶解平衡和溶度积常数 94

二、溶度积规则 95

三、同离子效应和盐效应 96

第二节 沉淀的生成和溶解 96

一、沉淀的生成 96

二、沉淀的溶解 97

第三节 沉淀滴定法 98

一、Mohr法 98

二、Volhard法 98

三、Fajans法 99

四、银量法的应用 100

习题 101

第八章 氧化还原反应和氧化还原滴定 102

第一节 氧化原还反应 102

一、氧化数 102

二、氧化剂和还原剂 102

三、氧化还原反应式的配平 103

第二节 电极电势 105

一、原电池 105

二、电极电势 106

三、标准氢电极电势和标准电极电势 106

四、影响电极电势的因素 107

第三节 电极电势的应用 110

一、判断氧化还原反应的方向 110

二、选择氧化剂和还原剂 111

三、判断氧化还原反应进行的程度和次序 111

四、标准电极电势图 112

第四节 氧化还原滴定法 113

一、氧化还原滴定法概述 113

二、滴定过程中电势的变化及滴定曲线 114

三、氧化还原指示剂 114

四、氧化还原滴定法及应用 115

习题 117

化学视野——生物电化学传感器与活体分析 118

第九章 配位离解平衡和配位滴定法 119

第一节 配位化合物的基本概念 119

一、配合物的定义、组成 119

二、配合物的命各 120

第二节 配离子的配位离解平衡 121

一、配位化合物离解平衡 121

二、配位化合物离解平衡移动 122

第三节 螯合物 125

一、螫合物 125

二、螯合物的结构 125

第四节 配位滴定法 125

一、配位滴定法的概述 125

二、金属离子指示剂 127

三、EDTA标准溶液的配制 129

四、配位滴定法及应用 129

习题 130

第十章 吸光光度法 131

第一节 概述 131

一、吸光光度法的概念 131

二、吸光光度法的特点 131

三、吸光光度法的各种方法的简介与比较 131

第二节 分光光度法的基本原理 131

一、基础知识 131

二、朗伯—比尔（Lamber——Beer）定律——光吸收定律 132

三、朗伯—比尔定律的适用范围 134

四、分光光度法测定方法 134

第三节 光电比色计和分光光度计 135

一、光电比色计 135

二、分光光度计的主要部件 135

三、分光光度法测量条件的选择 136

第四节 显色反应 136

一、显色反应与显色剂 136

二、显色剂的选择 137

三、显色反应条件的选择 138

第五节 分光光度法的应用 138

一、磷的测定 138

二、高含量组分的测定方法——示差法 139

习题 139

化学视野——分光光度法测定蛋白质含量 140

化学视野——光分析化学前沿简介——光化学传感器 140

下篇 有机化学 145

引言 145

第十一章 开链烃 148

第一节 烷烃 148

一、烷烃的命名 148

二、烷烃的结构 150

三、烷烃的物理性质 151

四、烷烃的化学性质 152

第二节 烯烃 153

一、烯烃的结构 154

二、烯烃的同分异构和命名 154

三、烯烃的物理性质 155

四、烯烃的化学性质 156

第三节 炔烃 158

一、炔烃的结构 158

二、炔烃的同分异构现象和命名 159

三、炔烃的物理性质 159

四、炔烃的化学性质 159

第四节 二烯烃 160

一、二烯烃的分类和命名 160

二、共轭二烯烃的结构 161

三、共轭二烯烃的化学性质 161

习题 162

化学视野——是新能源的宝库，还是潘朵拉的盒子？———海底可燃冰“热”得发烫 163

第十二章 环烃 165

第一节 脂环烃 165

一、环烷烃的异构现象和命名 165

二、环烷烃的物理性质 165

三、环烷烃的化学性质 165

四、环己烷的构象 167

第二节 芳香烃 167

一、苯的结构 168

二、芳烃的异构现象和命名 169

三、芳烃的物理性质 171

四、芳烃的化学性质 171

五、苯环的取代基定位效应 174

习题 175

化学视野——绿色化学——创造绿色生活 176

第十三章 卤代烃 178

第一节 卤代烃的分类和命名 178

一、卤代烃的分类 178

二、卤代烃的命名 178

第二节 卤代烃的物理性质 179

第三节 卤代烃的化学性质 179

一、卤原子的取代反应 180

二、消除反应 181

三、与金属反应 181

习题 182

化学视野——纳米技术及其应用 183

第十四章 醇、酚、醚 185

第一节 醇 185

一、醇的分类和命名 185

二、醇的物理性质 186

三、醇的化学性质 187

第二节 酚 190

一、酚的命名 190

二、酚的结构 190

三、酚的物理性质 190

四、酚的化学性质 191

第三节 醚 193

一、醚的分类和命名 193

二、醚的物理性质 194

三、醚的化学性质 194

四、环醚 195

习题 195

第十五章 醛、酮、醌 198

第一节 醛和酮 198

一、醛、酮的分类和命名 198

二、醛、酮的物理性质 199

三、醛、酮的化学性质 200

四、重要化合物 204

第二节 醌 205

一、醌的结构和命名 205

二、醌的物理性质 206

三、醌的化学性质 206

四、重要化合物 207

习题 207

化学视野——诠释甲醛与健康 209

第十六章 羧酸和取代酸 210

第一节 羧酸 210

一、羧酸的分类和命名 210

二、羧酸的物理性质 211

三、羧酸的化学性质 212

四、重要化合物 214

第二节 羧酸衍生物 215

一、羧酸衍生物的命名 215

二、羧酸衍生物的物理性质 216

三、羧酸衍生物的化学性质 216

四、自然界的羧酸衍生物 218

第三节 取代酸 218

一、羟基酸 218

二、羰基酸 221

习题 222

化学视野——乳酸纤维----不必拆除的缝合线 223

第十七章 旋光异构 224

第一节 物质的旋光性 224

一、偏振光和旋光性 224

二、旋光度和比旋光度 224

第二节 旋光性和分子结构的关系 225

一、手性和手性分子 225

二、对称因素与手性碳原子 225

第三节 含手性碳原子化合物的旋光异构 226

一、含一个手性碳原子化合物的旋光异构 226

二、旋光异构构型的确定和表示方法 227

三、含两个手性碳原子化合物的旋光异构 229

习题 230

化学视野——旋光异构现象与路易·巴斯德 231

第十八章 含氮和含磷有机化合物 232

第一节 胺 232

一、胺的分类和命名 232

二、胺的物理性质 233

三、胺的化学性质 233

四、个别化合物 235

第二节 酰胺 236

一、酰胺的结构和命名 236

二、酰胺的物理性质 236

三、酰胺的化学性质 236

四、碳酸的衍生物 237

第三节 含磷的有机化合物 238

一、含磷有机化合物的主要类型 238

二、含磷有机农药简介 239

习题 240

第十九章 碳水化合物 241

第一节 、单糖 241

一、单糖的构型 242

二、单糖的环状结构 243

三、单糖的物理性质 244

四、单糖的化学性质 245

五、重要的单糖和单糖的衍生物 247

第二节 双糖 248

一、还原性双糖 248

二、非还原性双糖 249

第三节 多糖 250

一、淀粉 250

二、糖元 251

三、纤维素 251

四、杂多酸 252

习题 252

第二十章 杂环化合物和生物碱 254

第一节 杂环化合物 254

一、杂环化合物的分类和命名 254

二、杂环化合物的结构 255

三、杂环化合物的化学性质 255

四、重要的杂环化合物及其衍生物 258

第二节 生物碱 260

一、生物碱概述 260

二、生物碱的一般性质 261

三、重要生物碱举例 261

习题 262

第二十一章 油脂和类脂化合物 264

第一节 油脂 264

一、油脂的组成和结构 264

二、油脂和性质 265

三、肥皂和表面活性剂 267

第二节 类脂 268

一、蜡 268

二、磷脂 269

三、甾体化合物 270

习题 271

第二十二章 氨基酸、蛋白质和核酸 272

第一节 氨基酸 272

一、组成蛋白质的氨基酸 272

二、氨基酸的物理性质 272

三、氨基酸的化学性质 274

第二节 蛋白质 276

一、蛋白质的结构 276

二、蛋白质的性质 277

三、蛋白质的分类 280

第三节 核酸 280

一、核酸的组成 280

二、核酸的结构 283

三、核酸的性质 284

习题 284

化学视野——DNA与《人类基因组计划》 285

化学视野——DNA计算机 285

实验篇 289

第一部分 化学实验的基本知识 289

一、化学实验室守则 289

二、化学实验室安全规则 289

三、化学实验室意外事故处理 289

四、化学实验室三废处理 290

第二部分 常用实验仪器介绍 291

第三部分 实验基本操作 299

一、玻璃仪器的洗涤和干燥 299

二、试剂的取用规则 300

三、滴定分析操作技术 301

四、有机化学实验基本操作 303

第四部分 化学实验 310

实验一 电解质溶液 310

实验二 盐酸氢氧化钠溶液的标定 311

实验三 混合碱中Na2CO3、NaHCO3含量的测定 313

实验四 高锰酸钾溶液的标定 314

实验五 双氧水含量的测定 315

实验六 水的硬度的测定 316

实验七 邻二氮菲分光光度法测定铁含量 318

实验八 醇、酚、醛、酮的性质 319

实验九 羧酸及其衍生物的性质 321

实验十 胺的性质 322

实验十一 50％的乙醇的分馏技术 323

实验十二 乙酸乙酯的制备技术 324

实验十三 阿司匹林的制备技术 325

实验十四 茶叶中咖啡因的提取 326

实验十五 从烟叶中提取烟碱 328

实验十六 菠菜色素的提取和色素的分离 329

附录 332

附录一 一些重要的物理常数 332

附录二 一些弱电解质的离解常数 332

附录三 常用缓冲溶液的pH值范围 333

附录四 难溶电解质的溶度积（291-298K） 333

附录五 标准电极电势（298K） 334

附录六 配离子的积累稳定常数βn 338