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第1章 物质结构及元素周期律 1

1.1原子核外电子的运动状态 1

1.1.1波函数和薛定谔方程 1

1.1.2波函数和原子轨道 1

1.1.3四个量子数 2

1.2原子核外电子的分布 6

1.2.1多电子原子的能级 6

1.2.2核外电子排布 7

1.2.3元素周期表及其应用 9

1.3化学键和分子间作用力 11

1.3.1化学键 11

1.3.2分子间作用力、氢键 17

习题 20

第2章 元素化学 23

2.1 p区元素及其化合物 23

2.1.1卤族元素及其化合物 23

2.1.2氧族元素及其化合物 26

2.1.3氮族元素及其化合物 28

2.1.4碳族元素及其化合物 31

2.1.5硼、铝及其化合物 33

2.2 s区元素及其化合物 35

2.2.1通性 35

2.2.2 s区元素的重要化合物 36

2.3 d区元素及其化合物 39

2.3.1通性 39

2.3.2铬及其重要化合物 41

2.3.3锰及其重要化合物 42

2.4 ds区元素与化合物 44

2.4.1铜族元素及其化合物 44

2.4.2锌族元素及其化合物 45

2.5实验铜、银、锌、镉、汞 47

2.5.1实验目的 47

2.5.2实验原理 47

2.5.3仪器及药品 48

2.5.4实验步骤 48

2.5.5思考题 49

习题 49

第3章 分散体系 52

3.1分散系概述 52

3.1.1分散系概念 52

3.1.2分散系分类 53

3.2溶液 54

3.2.1溶液浓度的表示方法及其换算 54

3.2.2溶液的配制与稀释 55

3.3稀溶液的依数性 57

3.3.1蒸气压下降 58

3.3.2溶液的沸点升高 58

3.3.3溶液的凝固点降低 59

3.3.4渗透压 59

3.4溶胶 61

3.4.1溶胶的基本性质 61

3.4.2胶体的稳定性与聚沉 63

3.5凝胶 64

3.5.1凝胶的形成与分类 64

3.5.2凝胶的性质 65

3.6粗分散体系 65

3.6.1悬浊液 65

3.6.2乳状液 66

习题 67

第4章 滴定分析法概论 68

4.1滴定分析法对滴定分析反应的要求和滴定分析分类 68

4.1.1滴定分析法对滴定反应的要求 68

4.1.2滴定分析分类 68

4.2滴定方式 69

4.2.1直接滴定法 69

4.2.2返滴定法 69

4.2.3置换滴定法 69

4.2.4间接滴定法 69

4.3标准溶液浓度的表示方法 70

4.3.1物质的量浓度 70

4.3.2滴定度 70

4.4标准溶液的配制和浓度的标定 70

4.4.1标准溶液的配制 70

4.4.2标定标准溶液的方法 71

4.5滴定分析的计算 72

4.5.1滴定分析计算的根据和常用公式 72

4.5.2滴定分析法有关计算 72

4.6定量分析中的误差 73

4.6.1误差及其产生的原因 73

4.6.2误差的表示方法 74

习题 78

第5章 酸碱平衡与酸碱滴定法 79

5.1酸碱平衡 79

5.1.1酸碱质子理论 79

5.1.2酸碱的解离平衡常数及其相对强度 81

5.2酸碱平衡中组分的分布与浓度的计算 83

5.2.1分布系数与分布曲线 83

5.2.2组分平衡浓度的计算方法 85

5.3溶液酸度的计算 86

5.3.1质子条件式 86

5.3.2各种溶液酸度的计算 87

5.4酸碱平衡的影响因素 90

5.4.1稀释定律 90

5.4.2同离子效应 91

5.4.3盐效应 91

5.5缓冲溶液和指示剂 91

5.5.1缓冲溶液 91

5.5.2酸碱指示剂 94

5.6酸碱滴定 97

5.6.1强碱滴定强酸或强酸滴定强碱 97

5.6.2强碱滴定一元弱酸 99

5.6.3多元酸（或多元碱）、混酸的滴定 101

5.7酸碱滴定的应用 102

5.7.1食用醋中总酸度的测定 102

5.7.2工业纯碱中总碱度的测定 102

5.7.3混合碱的分析 103

5.7.4铵盐中含氮量的测定 103

5.8实验 104

5.8.1酸碱反应与缓冲溶液 104

5.8.2 HCl标准溶液的配制与标定 106

习题 107

第6章 沉淀溶解平衡及沉淀分析法 110

6.1溶度积和溶度积规则 110

6.1.1溶度积 110

6.1.2溶解度与溶度积的关系 111

6.1.3溶度积规则 111

6.1.4影响难溶物质溶解度的因素 112

6.2分步沉淀、沉淀的转化、沉淀的溶解 114

6.2.1分步沉淀 114

6.2.2沉淀的转化 115

6.2.3沉淀的溶解 116

6.3沉淀滴定法 116

6.3.1莫尔法——铬酸钾作指示剂 117

6.3.2佛尔哈德法——铁铵矾作指示剂 117

习题 118

第7章 电化学和氧化还原平衡 120

7.1氧化还原反应及其配平 120

7.1.1氧化还原反应 120

7.1.2氧化还原反应方程式的配平 121

7.2电极电势 123

7.2.1原电池及其表示方法 123

7.2.2原电池的电动势和电极电势 125

7.3电极电势与氧化还原平衡 130

7.3.1原电池的电动势E与电池反应的△rGm的关系 130

7.3.2电极电势的应用 131

7.4氧化还原滴定曲线 134

7.4.1氧化还原滴定曲线 134

7.4.2氧化还原反应速率的影响因素 136

7.4.3氧化还原反应的指示剂 138

7.5常用的氧化还原滴定法及应用 139

7.5.1高锰酸钾法 139

7.5.2重铬酸钾法 140

7.5.3碘量法 141

7.6实验 143

7.6.1 Na2 S2 O3标准溶液的配制与标定 143

7.6.2 KMnO4标准溶液的配制与标定 145

习题 147

第8章 配位平衡及配位滴定法 149

8.1配位化合物 149

8.1.1配合物的组成 149

8.1.2配位化合物的命名 150

8.1.3配位化合物的分类 151

8.2配合物的稳定常数 152

8.2.1不稳定常数 152

8.2.2稳定常数 152

8.2.3配离子稳定常数的应用 153

8.3金属离子与EDTA形成的螯合物 154

8.3.1乙二胺四乙酸及其二钠盐 154

8.3.2 EDTA与金属离子的配合物 155

8.3.3配位反应的副反应及副反应系数 156

8.4配位滴定法 158

8.4.1滴定曲线 159

8.4.2酸效应曲线和金属离子被准确滴定的最小pH值 160

8.4.3金属指示剂 162

8.4.4提高配位滴定选择性的方法 163

8.4.5选用其他配位滴定剂 166

8.5实验 166

8.5.1 EDTA标准溶液的配制与标定 166

8.5.2碳酸钙含量的测定 168

习题 169

第9章 紫外-可见光分光光度法 171

9.1概述 171

9.1.1紫外-可见分光光度法的分类 171

9.1.2紫外-可见分光光度法的特点 171

9.2光吸收的基本原理 172

9.2.1电磁波谱 172

9.2.2物质的颜色与光的关系 172

9.2.3光吸收的基本定律 174

9.3可见分光光度法 176

9.3.1概述 176

9.3.2显色反应 176

9.3.3显色剂 177

9.3.4测量条件的选择 179

9.3.5定量测定方法——工作曲线法 180

9.3.6可见分光光度计 181

9.4紫外分光光度法 182

9.4.1概述 182

9.4.2紫外吸收光谱的产生原理 183

9.4.3紫外吸收光谱的应用 184

9.4.4紫外-可见分光光度计 184

9.5实验 185

9.5.1邻二氮菲分光光度法测定水中总铁含量 185

9.5.2紫外分光光度法测定未知有机物含量 186

习题 188

第10章 气相色谱分析法 190

10.1概述 190

10.2气相色谱的基本理论 191

10.2.1色谱有关的名词术语 191

10.2.2气相色谱的基本理论 193

10.3气相色谱的分析方法 195

10.3.1分离条件的选择 195

10.3.2气相色谱定性分析 198

10.3.3气相色谱定量分析 200

10.4气相色谱仪 202

10.4.1概述 202

10.4.2气路系统 203

10.4.3进样系统 203

10.4.4分离系统 204

10.4.5检测系统 204

10.4.6数据处理和温度控制系统 206

习题 207

第11章 有机化学概述 208

11.1有机化合物与有机化学 208

11.2有机化合物的结构及表示方法 209

11.3有机化合物的特征 209

11.4有机化合物的分类 210

11.4.1按碳骨架分类 210

11.4.2按官能团分类 211

11.5有机化合物的共价键 211

11.5.1共价键的属性 211

11.5.2共价键的断裂方式与反应类型 213

习题 214

第12章 烷烃、环烷烃 215

12.1烷烃的通式、构造异构和命名 215

12.1.1烷烃的通式和同系物 215

12.1.2烷烃的构造异构 215

12.1.3不同类型的碳原子和氢原子 216

12.1.4烷基 216

12.1.5烷烃的命名 216

12.1.6环烷烃的命名 218

12.2烷烃、环烷烃的结构 219

12.2.1甲烷分子的结构 219

12.2.2其他烷烃分子的结构 220

12.2.3环烷烃的结构 220

12.3烷烃、环烷烃的构象 221

12.3.1乙烷分子的构象 221

12.3.2正丁烷分子的构象 221

12.3.3环己烷的分子的构象 222

12.4烷烃、环烷烃的物理性质 223

12.4.1烷烃的物理性质 223

12.4.2环烷烃的物理性质 224

12.5烷烃、环烷烃的化学性质 225

12.5.1取代反应 225

12.5.2氧化反应 227

12.5.3裂化、裂解反应 227

12.5.4开环反应 228

12.6烷烃、环烷烃的来源 228

12.6.1天然气 229

12.6.2石油 229

习题 230

第13章 烯烃 231

13.1烯烃的通式、构造异构和命名 231

13.1.1烯烃的通式与构造异构 231

13.1.2烯烃的命名 231

13.2烯烃的结构 232

13.2.1乙烯的结构 232

13.2.2其他烯烃的结构 233

13.3烯烃的顺反异构与命名 233

13.3.1烯烃的顺反异构 233

13.3.2顺反异构体的命名 233

13.4烯烃的物理性质 235

13.5烯烃的化学性质 235

13.5.1加成反应 235

13.5.2聚合反应 237

13.5.3氧化反应 238

13.5.4 α-氢原子的反应 239

13.6烯烃的制法 239

13.6.1从裂解气、炼厂气中分离 239

13.6.2醇脱水 239

13.6.3卤代烷脱卤化氢 240

13.7实验——环己烯的制备 240

13.7.1实验目的 240

13.7.2实验原理 240

13.7.3仪器与药品 240

13.7.4实验步骤 240

13.7.5检验与测试 241

13.7.6注意事项 241

13.7.7思考题 241

习题 241

第14章 炔烃 243

14.1炔烃的通式、构造异构和命名 243

14.1.1炔烃的通式与同分异构 243

14.1.2炔烃的命名 243

14.2炔烃的结构 244

14.2.1乙炔的结构 244

14.2.2其他炔烃的结构 245

14.3炔烃的物理性质 245

14.4炔烃的化学性质 245

14.4.1加成反应 245

14.4.2聚合反应 247

14.4.3氧化反应 247

14.4.4炔烃的反应 248

14.5炔烃的制法 248

14.5.1乙炔的制法 248

14.5.2其他炔烃的制法 249

习题 249

第15章 芳香烃 250

15.1芳香烃的分类与命名 250

15.1.1芳烃的分类 250

15.1.2芳烃的命名 250

15.2苯分子的结构 251

15.3单环芳烃的物理性质 252

15.4单环芳烃的化学性质 252

15.4.1亲电取代反应 253

15.4.2加成反应 255

15.4.3氧化反应 256

15.4.4芳烃侧链上的反应 256

15.5稠环芳烃 257

15.5.1萘 257

15.5.2蒽和菲 258

15.6芳烃的来源与制备 259

15.6.1由石油加工得到芳烃 259

15.6.2从煤焦油中提取芳烃 259

15.7实验 260

15.7.1苯甲酸的制备 260

15.7.2对甲苯磺酸钠的制备 261

习题 262

第16章 卤代烃 264

16.1卤代烃的分类与命名 264

16.1.1卤代烃的分类 264

16.1.2卤代烃的命名 265

16.2卤代烃的制备 266

16.2.1烃的卤代 266

16.2.2不饱和烃与卤素或卤化氢加成 266

16.2.3芳环上的氯甲基化 266

16.2.4以醇为原料制备 267

16.3卤代烃的物理性质 267

16.4卤代烷的化学性质 267

16.4.1取代反应 267

16.4.2消除反应 269

16.4.3与金属镁反应（格氏试剂的生成） 269

16.5亲核取代反应机理 269

16.5.1双分子亲核取代机理（SN2） 270

16.5.2单分子亲核取代机理（SN1） 271

16.6卤代烯烃和卤代芳烃 271

16.6.1卤代烯烃与卤代芳烃的分类 271

16.6.2卤代烯烃和卤代芳烃中卤原子的活性比较 273

16.7实验——溴乙烷的制备 273

16.7.1实验目的 273

16.7.2实验原理 273

16.7.3仪器与药品 273

16.7.4实验步骤 273

16.7.5注意事项 274

16.7.6思考题 274

习题 275

第17章 醇、酚、醚 276

17.1醇 276

17.1.1醇的分类和命名 276

17.1.2醇的制备 277

17.1.3醇的物理性质 278

17.1.4醇的化学性质 279

17.1.5重要的醇 282

17.2酚 284

17.2.1酚的命名 284

17.2.2酚的物理性质 284

17.2.3酚的化学性质 285

17.2.4重要的酚 288

17.3醚 288

17.3.1醚的分类与命名 288

17.3.2醚的制备 289

17.3.3醚的物理性质 289

17.3.4醚的化学性质 290

17.3.5环氧乙烷 291

17.4实验 291

17.4.1正丁醚的制备 291

17.4.2乙酸乙酯的制备 293

17.4.3乙酸正丁酯的制备 294

习题 296

第18章 醛、酮 298

18.1醛和酮的分类和命名 298

18.1.1醛和酮的分类 298

18.1.2醛和酮的命名 298

18.2多官能团有机化合物的命名 299

18.3醛和酮的制备 300

18.3.1醇脱氢或氧化反应制备 300

18.3.2羰基合成制备 300

18.3.3烷基苯氧化反应制备 300

18.3.4傅-克酰基化反应制备 301

18.4醛和酮的物理性质 301

18.5醛和酮的化学性质 302

18.5.1羰基的亲核加成反应 302

18.5.2与氨的衍生物缩合反应 304

18.5.3氧化还原反应 304

18.5.4 α-氢原子的反应 305

18.6重要的醛和酮 307

18.6.1甲醛 307

18.6.2乙醛 307

18.6.3丙酮 308

18.6.4环己酮 308

习题 308

第19章 羧酸及其衍生物 310

19.1羧酸 310

19.1.1羧酸的分类和命名 310

19.1.2羧酸的制备 311

19.1.3羧酸的物理性质 312

19.1.4羧酸的化学性质 312

19.1.5重要的羧酸 317

19.2羧酸衍生物 318

19.2.1羧酸衍生物的分类和命名 318

19.2.2羧酸衍生物的物理性质 319

19.2.3羧酸衍生物的化学性质 320

19.2.4重要的羧酸衍生物 322

19.3实验 323

19.3.1肉桂酸的制备 323

19.3.2乙酰水杨酸的制备 324

习题 325

第20章 有机高分子化合物 327

20.1高分子化合物概述 327

20.1.1高分子化合物的基本概念和特征 327

20.1.2聚合物的分类和命名 328

20.2高分子化合物的结构和性能 329

20.2.1高分子化合物的结构 329

20.2.2高分子链的柔顺性 330

20.2.3高分子化合物的力学状态 331

20.2.4高分子化合物的性能 332

20.3几种重要的高分子合成材料 333

20.3.1塑料 334

20.3.2合成橡胶 336

20.3.3合成纤维 337

20.3.4涂料和黏合剂 338

20.4油田常用高分子化合物 341

20.4.1部分水解聚丙烯酰胺（HPAM） 341

20.4.2酚醛树脂 341

20.4.3脲醛树脂 341

20.4.4羧甲基纤维素 341

20.4.5生物聚合物黄胞胶 342

20.4.6木质素磺酸盐 342

20.4.7水解聚丙烯腈 342

习题 342

第21章 糖类和蛋白质 344

21.1糖 344

21.1.1单糖 344

21.1.2二糖 349

21.1.3多糖 350

21.2氨基酸、蛋白质 351

21.2.1氨基酸 351

21.2.2蛋白质 354

习题 358

第22章 化学与健康 359

22.1化学与健康概述 359

22.1.1健康的概念 359

22.1.2健康与化学的关系 359

22.1.3影响健康的因素 360

22.2化学元素与健康 363

22.2.1化学元素在人体中的作用 363

22.2.2人体中的基本元素 363

22.3营养物质与健康 366

22.3.1水 366

22.3.2矿物质 367

22.3.3糖类 367

22.3.4油脂 368

22.3.5蛋白质 369

22.3.6维生素 370

22.4食品污染与人体健康 371

22.4.1食品污染的危害 371

22.4.2食品污染的防治 373

22.5绿色化学 374

22.5.1绿色化学的定义 374

22.5.2绿色化学的特点 374

22.5.3绿色化学产品 375

习题 376

附录 377

参考文献 386