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绪论 1

0.1 化学的发展和展望 1

0.1.1 化学在社会发展中的作用和地位 1

0.1.2 无机化学的范畴、地位和作用 2

0.2 化学的计量 3

0.2.1 物质的量 3

0.2.2 反应进度 4

0.3 物质的聚集状态 5

0.3.1 理想气体状态方程和分压定律 6

0.3.2 液体的蒸气压 8

0.3.3 溶液的性质 9

0.3.4 等离子体 10

思考题 11

习题 11

上篇 化学原理 14

第1章 原子结构与元素周期表 14

1.1 核外电子的运动状态 14

1.1.1 氢原子光谱和玻尔模型 14

1.1.2 核外电子运动的波粒二象性 16

1.1.3 核外电子运动状态的近代描述 17

1.2 原子核外电子排布和元素周期表 22

1.2.1 多电子原子的能级 22

1.2.2 核外电子排布规律 26

1.2.3 原子的电子层结构与元素周期表 28

1.3 原子结构与元素的性质 33

1.3.1 有效核电荷 33

1.3.2 原子半径 33

1.3.3 电离能 34

1.3.4 电子亲和能 36

1.3.5 电负性 36

1.3.6 元素的金属性和非金属性 37

1.3.7 氧化态 37

思考题 38

习题 39

第2章 分子结构 41

2.1 共价键 41

2.1.1 现代共价键理论 42

2.1.2 共价键的特征 43

2.1.3 共价键的类型 43

2.1.4 共价键参数 45

2.2 杂化轨道理论与分子的几何构型 47

2.2.1 sp杂化 48

2.2.2 sp2杂化 49

2.2.3 sp3杂化 49

2.2.4 不等性杂化 49

2.3 价层电子对互斥理论 51

2.4 分子轨道理论 55

2.4.1 分子轨道理论的要点 56

2.4.2 分子轨道的形成 56

2.4.3 分子轨道的能级 57

2.4.4 分子轨道理论的应用 58

2.5 分子间力 59

2.5.1 分子的极性 60

2.5.2 分子的极化和变形性 60

2.5.3 分子间力 61

2.5.4 氢键 63

思考题 64

习题 65

第3章 晶体结构 67

3.1 晶体的基本知识 67

3.1.1 晶体的宏观特征 67

3.1.2 晶体的微观结构 68

3.1.3 单晶体和多晶体 70

3.1.4 晶体的基本类型 70

3.2 离子晶体 71

3.2.1 离子键和离子晶体的性质 71

3.2.2 离子晶体中最简单的结构类型 73

3.2.3 半径比规则 73

3.3 原子晶体和分子晶体 76

3.3.1 原子晶体 76

3.3.2 分子晶体 76

3.4 金属晶体 77

3.4.1 金属晶体的结构 77

3.4.2 金属键 77

3.5 混合晶体 78

3.6 晶体的缺陷 78

3.6.1 晶体的缺陷 79

3.6.2 非整比化合物 79

3.7 离子的极化 80

3.7.1 离子的极化作用和变形性 80

3.7.2 离子极化对物质结构和性质的影响 81

思考题 82

习题 83

第4章 化学反应速率和化学平衡 84

4.1 化学热力学初步 84

4.1.1 基本概念和术语 85

4.1.2 热力学第一定律和热化学 86

4.1.3 化学反应的方向 90

4.2 化学反应速率 95

4.2.1 化学反应速率的概念和表示方法 95

4.2.2 反应速率理论 96

4.2.3 热效应和活化能 99

4.2.4 影响反应速率的因素 99

4.3 化学平衡 107

4.3.1 可逆反应与化学平衡 107

4.3.2 平衡常数 108

4.3.3 多重平衡规则 112

4.3.4 化学平衡移动 113

4.4 化学反应速率和化学平衡在工业生产中综合应用的示例 117

思考题 119

习题 120

第5章 电离平衡 123

5.1 酸碱理论 123

5.1.1 酸碱的电离理论 123

5.1.2 酸碱的质子理论 123

5.1.3 酸碱的电子理论 126

5.2 溶液的酸碱性 127

5.2.1 水的酸碱性 127

5.2.2 溶液的酸碱性和pH 128

5.2.3 酸碱指示剂 129

5.3 弱电解质的电离平衡 129

5.3.1 一元弱酸、弱碱的电离 129

5.3.2 同离子效应和盐效应 132

5.3.3 多元弱酸的电离 132

5.3.4 强电解质及其电离 134

5.3.5 超强酸 136

5.4 缓冲溶液 137

5.4.1 缓冲作用原理 137

5.4.2 缓冲溶液的pH 137

5.4.3 缓冲溶液的选择和应用 139

5.5 盐类的水解 140

5.5.1 弱酸强碱盐的水解 140

5.5.2 弱碱强酸盐的水解 141

5.5.3 弱酸弱碱盐的水解 142

5.5.4 多元弱酸盐的水解 143

5.5.5 影响盐类水解的因素 144

5.5.6 盐类水解的抑制与利用 144

5.6 沉淀-溶解平衡 144

5.6.1 溶度积原理 145

5.6.2 难溶电解质沉淀的生成与溶解 146

5.6.3 分步沉淀 150

5.6.4 沉淀的转化 151

思考题 152

习题 152

第6章 氧化-还原反应 电化学基础 154

6.1 氧化-还原反应 154

6.1.1 氧化态 154

6.1.2 氧化剂和还原剂 155

6.1.3 氧化-还原反应方程式的配平 156

6.2 原电池 158

6.2.1 原电池的概念 158

6.2.2 原电池的表示方法 159

6.2.3 原电池的电动势 159

6.3 电极电势 160

6.3.1 金属电极电势的产生 160

6.3.2 电极电势的确定 160

6.3.3 能斯特方程 162

6.4 电极电势的应用 165

6.4.1 判断氧化剂和还原剂的相对强弱 165

6.4.2 判断氧化-还原反应的方向和限度 166

6.4.3 元素电势图 169

6.5 电解与电镀 171

6.5.1 电解 171

6.5.2 电镀 172

6.6 化学电源 173

6.6.1 干电池 173

6.6.2 燃料电池 174

6.6.3 蓄电池 175

思考题 178

习题 178

第7章 配位化合物 181

7.1 配合物的基本概念 181

7.1.1 配合物的定义 181

7.1.2 配合物的组成 181

7.1.3 配合物的化学式和命名 183

7.2 配合物的化学键理论 184

7.2.1 价键理论 184

7.2.2 晶体场理论 188

7.3 螯合物 195

7.3.1 螯合物的概念 195

7.3.2 螯合物的特性和应用 196

7.3.3 配合物（包括螯合物）的中心离子在周期表中的分布 197

7.4 配位平衡 198

7.4.1 配合物的不稳定常数和稳定常数 198

7.4.2 应用不稳定常数的计算 199

7.5 配位化合物的应用 204

思考题 205

习题 206

中篇 元素化学 210

第8章 卤素 稀有气体 210

8.1 卤素的通性 210

8.2 卤素的单质 211

8.2.1 卤素单质的性质 211

8.2.2 卤素的制备 213

8.3 卤化氢和卤化物 215

8.3.1 卤化氢 215

8.3.2 卤化物 216

8.4 卤素的含氧化合物 217

8.4.1 卤素的氧化物 217

8.4.2 卤素含氧酸的通性 218

8.4.3 氯的含氧酸及其盐 220

8.5 拟卤素 222

8.5.1 拟卤素及其通性 222

8.5.2 氰、氰化氢和氰化物 223

8.5.3 硫氰、硫氰酸和硫氰酸盐 223

8.6 稀有气体 223

8.6.1 稀有气体的发现简史 223

8.6.2 稀有气体的存在和分离 224

8.6.3 稀有气体的性质和用途 225

8.6.4 稀有气体化合物 225

8.6.5 稀有气体化合物的结构 226

思考题 227

习题 227

第9章 氧族元素 229

9.1 氧族元素通性 229

9.2 氧及其化合物 230

9.2.1 氧和臭氧 230

9.2.2 氧的化合物 232

9.3 硫及其化合物 235

9.3.1 单质硫 235

9.3.2 硫化物和多硫化物 236

9.3.3 硫的含氧化合物 239

思考题 248

习题 248

第10章 氮族元素 250

10.1 氮族元素通性 250

10.2 氮及其化合物 251

10.2.1 氮气及其特殊稳定性 251

10.2.2 氨和铵盐 252

10.2.3 氮的含氧化合物 255

10.2.4 氮化物 261

10.3 磷及其化合物 261

10.3.1 磷单质 261

10.3.2 磷的氢化物和卤化物 262

10.3.3 磷的含氧化合物 263

10.4 砷、锑、铋 266

10.4.1 砷、锑、铋的单质 266

10.4.2 砷的氢化物 267

10.4.3 砷、锑、铋的氧化物及其水合物 267

10.4.4 砷、锑、铋的盐类 268

思考题 270

习题 270

第11章 碳族元素 272

11.1 碳族元素通性 272

11.2 碳 273

11.2.1 碳的单质 273

11.2.2 碳的氧化物 276

11.2.3 碳酸及碳酸盐 277

11.2.4 碳化物 278

11.2.5 超临界流体 279

11.3 硅 279

11.3.1 单质硅 279

11.3.2 硅的氢化物——硅烷 280

11.3.3 硅的卤化物 281

11.3.4 硅的含氧化合物 281

11.3.5 硅化物 283

11.4 锡、铅 284

11.4.1 锡、铅的单质 284

11.4.2 锡、铅的氧化物及其水合物 286

11.4.3 锡、铅的卤化物 288

11.4.4 锡、铅的硫化物 289

思考题 290

习题 290

第12章 硼族元素 292

12.1 硼族元素通性 292

12.2 硼 293

12.2.1 单质硼 293

12.2.2 硼的氢化物——硼烷 294

12.2.3 硼的卤化物 295

12.2.4 硼的含氧化合物 296

12.2.5 硼和硅的相似性 298

12.3 铝及其化合物 298

12.3.1 铝的单质 298

12.3.2 铝的重要化合物 299

思考题 302

习题 302

第13章 碱金属 碱土金属 303

13.1 金属概述 303

13.1.1 金属的分类 303

13.1.2 金属的自然存在 303

13.1.3 金属的冶炼 304

13.1.4 金属的物理性质 305

13.1.5 金属的化学性质 306

13.1.6 合金 306

13.2 碱金属和碱土金属的通性 307

13.2.1 概述 307

13.2.2 单质的重要性质 308

13.3 碱金属和碱土金属的化合物 310

13.3.1 氢化物 310

13.3.2 氧化物 310

13.3.3 氢氧化物 311

13.3.4 重要盐类 313

13.4 镁和锂的相似性 315

13.5 铍和铝的相似性 316

13.6 对角线规则 316

13.7 硬水及其软化 316

13.7.1 硬水 316

13.7.2 硬水的软化 317

思考题 318

习题 318

第14章 过渡元素（一） 320

14.1 过渡元素的通性 320

14.1.1 元素的原子结构和性质 320

14.1.2 过渡元素的性质 322

14.2 钛、钒 323

14.2.1 钛及其化合物 323

14.2.2 钒及其化合物 325

14.3 铬、锰 326

14.3.1 铬及其化合物 326

14.3.2 锰及其化合物 329

14.4 铁系元素 332

14.4.1 铁系元素的一般性质 333

14.4.2 铁的化合物 333

14.4.3 钴和镍的重要化合物 336

14.5 铂系元素 337

14.5.1 铂族金属的性质和用途概述 338

14.5.2 铂、钯的重要化合物 338

思考题 340

习题 341

第15章 过渡元素（二） 342

15.1 铜族 343

15.1.1 铜族单质 343

15.1.2 铜的化合物 344

15.1.3 银的化合物 347

15.2 锌族 349

15.2.1 锌族单质 349

15.2.2 锌的主要化合物 350

15.2.3 汞的主要化合物 351

思考题 353

习题 353

第16章 镧系和锕系元素 355

16.1 镧系元素 355

16.1.1 镧系元素的通性 355

16.1.2 稀土元素的重要化合物 359

16.1.3 稀土元素的提取和分离 360

16.1.4 稀土元素的应用 362

16.2 锕系元素 363

16.2.1 锕系元素的通性 363

16.2.2 钍和铀的化合物 364

16.3 放射性同位素 365

16.4 原子核反应 366

16.4.1 放射性蜕变 367

16.4.2 粒子轰击原子核与人工合成元素 367

16.4.3 核裂变反应和核电站 368

16.4.4 热核反应 369

习题 370

下篇 继往开来的无机化学 372

第17章 无机化学的发展 372

17.1 配位化学的发展与元素分离 372

17.1.1 现代配位化学的发展 372

17.1.2 元素分离 373

17.2 有机金属化学 376

17.2.1 有机金属化合物的分类 377

17.2.2 金属羰基化合物 377

17.2.3 金属-不饱和烃化合物 379

17.2.4 金属夹心配合物 380

17.3 超分子化学 382

17.3.1 超分子化学的研究对象 382

17.3.2 超分子化学的一些基本概念 383

17.3.3 超分子化学的发展前景 385

17.4 生物无机化学 385

17.4.1 生物无机化学研究的对象 386

17.4.2 生命元素 386

17.4.3 生物酶与生物模拟 388

17.4.4 生物无机化学的发展趋势 393

17.5 无机固体化学 394

思考题 396

第18章 水环境 大气化学 397

18.1 水环境 397

18.1.1 水的结构与性质 397

18.1.2 水体中的重金属污染及其治理 398

18.2 大气化学 403

18.2.1 臭氧层的破坏与保护 404

18.2.2 二氧化碳与温室效应 405

18.2.3 光化学烟雾的形成与治理 406

18.2.4 酸雨的形成与防治 406

18.3 绿色化学和清洁生产 408

18.3.1 绿色化学简介 408

18.3.2 清洁生产技术 409

思考题 411

第19章 氢和氢能源 412

19.1 氢的结构、性质与存在 412

19.1.1 氢的结构与性质 412

19.1.2 氢的化学性质 412

19.1.3 氢的存在 414

19.2 制备氢气的方法 414

19.2.1 金属与水、酸或碱反应制氢气 414

19.2.2 金属氢化物与水反应制氢气 414

19.2.3 电解水制氢气 414

19.2.4 化石燃料制氢气 414

19.2.5 热化学循环分解水制氢气 414

19.2.6 光解水制氢气 415

19.3 氢能源 415

19.4 储氢材料 416

19.4.1 储氢材料的组成及特性 416

19.4.2 作用机制 416

19.4.3 储氢合金的应用 417

19.5 氢能的用途 418

思考题 418

第20章 新型无机材料 419

20.1 无机功能材料 419

20.1.1 形状记忆合金 419

20.1.2 减振合金 420

20.1.3 电学材料 421

20.1.4 光学材料 425

20.1.5 磁性材料 427

20.2 特种金属结构材料 428

20.2.1 轻质合金 428

20.2.2 硬质合金 429

20.2.3 超低温合金 429

20.2.4 耐高温合金 430

20.3 新型陶瓷材料 431

20.3.1 透明陶瓷 431

20.3.2 生物陶瓷 431

20.3.3 纳米陶瓷 432

20.4 无机材料的未来 432

思考题 433

部分习题参考答案 434

附录 439

附录Ⅰ 有关计量单位 439

附录Ⅱ 一些物质的热力学性质（298.15K,p=100kPa） 442

附录Ⅲ 弱酸、弱碱在水中的电离常数（298K） 445

附录Ⅳ 难溶电解质的溶度积（291～298K） 446

附录Ⅴ 标准电极电势（298.15K） 447

附录Ⅵ 一些配离子的不稳定常数（常温） 450

附录Ⅶ 一些无机化合物的商品名或俗名 451

附录Ⅷ 本书使用的符号意义 452

参考文献 454

索引 455