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上篇 大学化学 3

绪论 3

0.1化学是一门中心的、实用的和创造性的科学 3

0.2化学变化的特点 4

0.3化学的分支学科 5

0.4工科大学化学的教学目的 8

第1章 物质的聚集状态 9

1.1气体 9

理想气体的状态方程 9

分压定律和分体积定律 11

实际气体 13

1.2液体 14

液体的蒸气压 14

液体的沸腾 15

1.3溶液 15

溶液浓度表示法 16

拉乌尔定律与亨利定律 18

非电解质稀溶液的依数性 19

1.4胶体 22

胶体的性质 23

胶团的结构 24

溶胶的稳定性 25

溶胶的制备和净化 26

1.5固体 28

晶体的内部结构 28

晶体的分类 30

本章小结 31

思考题 32

习题 33

第2章 化学反应进行的方向及限度 35

2.1基本概念 35

系统与环境 35

状态与状态函数 36

过程与途径 36

2.2热力学第一定律 36

热和功 37

热力学能 38

热力学第一定律 38

2.3焓 39

等容过程热效应 39

等压过程热效应与焓 39

等容过程热效应与等压过程热效应的关系 40

2.4热化学——化学反应的热效应 41

反应进度 41

标准状态 42

热化学方程式 43

盖斯定律 43

热化学基本数据与反应焓变的计算 44

2.5熵变与过程（反应）的方向 46

自发过程的方向性 46

反应的熵变 47

2.6吉布斯函数变与反应的方向 49

吉布斯函数与反应方向的判据 49

标准摩尔生成吉布斯函数 52

化学反应等温方程 52

2.7化学平衡 53

可逆反应和化学平衡 53

标准平衡常数 54

书写平衡常数式的注意事项 54

平衡常数的计算与应用 55

2.8化学平衡的移动 57

浓度对化学平衡移动的影响 57

压力对化学平衡移动的影响 58

惰性气体对化学平衡移动的影响 60

温度对化学平衡移动的影响 61

平衡移动原理 62

本章小结 62

思考题 64

习题 65

第3章 化学动力学 69

3.1化学反应速率 69

化学反应速率的定义及其表示方法 69

反应速率的实验测定 70

3.2反应历程和基元反应 71

反应历程和基元反应 71

简单反应与复合反应 72

反应分子数 72

3.3化学反应速率与浓度的关系 72

质量作用定律和反应速率常数 72

反应级数 73

3.4速率方程的微积分形式及其特征 74

简单级数反应的速率方程 74

简单级数反应速率方程的确定 79

3.5温度对反应速率的影响 80

温度与反应速率之间的经验关系式 81

活化能的物理意义 82

活化能对反应速率的影响 83

3.6化学反应速率理论 84

简单碰撞理论 84

过渡状态理论 85

3.7催化反应 86

催化剂和催化反应 86

催化反应的一般机理 86

催化剂的特性 88

本章小结 88

思考题 89

习题 90

第4章 溶液中的离子平衡 92

4.1酸碱质子理论 92

质子酸、质子碱的定义 92

共轭酸碱概念及其相对强弱 93

酸碱反应的实质 93

共轭酸碱解离常数及与K ？ w的关系 94

4.2弱酸和弱碱的解离平衡 96

一元弱酸、弱碱的解离平衡 96

多元弱酸、弱碱的解离平衡 97

4.3缓冲溶液 98

同离子效应 98

缓冲溶液的概念 99

缓冲溶液的pH值计算 99

缓冲溶液的配制 101

4.4沉淀-溶解平衡 102

标准溶度积 102

溶度积和溶解度之间的换算 102

溶度积规则 103

溶液的pH值对沉淀-溶解平衡的影响 105

分步沉淀 107

难溶电解质的转化 107

4.5配位化合物的解离平衡 109

配位化合物的基本概念 109

配位化合物的命名 111

配位化合物的标准稳定常数和标准不稳定常数 112

配合平衡对沉淀反应的影响 113

配位化合物的平衡移动 115

本章小结 116

思考题 118

习题 118

第5章 氧化还原反应与电化学 121

5.1氧化还原反应 121

氧化数 121

氧化与还原 122

氧化还原反应方程式的配平 122

5.2原电池 123

原电池的基本概念 123

原电池的电动势 125

5.3电极电势 126

标准电极电势 126

电极电势的能斯特方程 129

5.4电极电势的应用 133

判断氧化剂和还原剂的强弱 134

判断氧化还原反应进行的方向 134

判断氧化还原反应进行的程度 136

元素的标准电极电势图及其应用 136

5.5实用电化学 138

电解 138

金属的电化学腐蚀与防护 139

化学电源 141

本章小结 143

思考题 144

习题 145

第6章 物质结构基础 148

6.1原子结构 148

原子结构的早期模型 148

微观粒子的波粒二象性 150

现代原子结构模型 151

核外电子的排布 156

6.2原子的电子结构和元素周期系 160

原子的电子层结构与周期 160

原子的电子层结构与族 161

原子的电子层结构与元素的分区 162

6.3元素的性质与原子结构的关系 163

原子半径 163

电离能I 165

电子亲和能E 167

元素的电负性x 168

6.4离子键 169

离子键理论 169

离子的极化作用和变形性 171

离子极化对物质结构和性质的影响 172

6.5价键理论 173

价键理论的基本概念 174

共价键的特征 174

共价键的类型 175

6.6杂化轨道理论 177

杂化轨道理论的基本要点 177

s-p型杂化 178

s-p-d型杂化 180

不等性杂化 181

6.6分子轨道理论 182

分子轨道理论的要点 182

分子轨道的类型及能级次序 183

双原子分子的结构 184

6.7配位化合物的结构 186

配位化合物的价键理论 186

配位化合物的晶体场理论 189

6.8金属与金属键 195

自由电子理论 196

能带理论 196

6.9分子间作用力和氢键 198

分子间作用力 198

氢键 200

本章小结 201

思考题 203

习题 204

第7章 单质及无机化合物 208

7.1元素的存在状态和分布 208

7.2主族元素单质的性质 209

单质的晶体结构与物理性质 210

单质的化学性质 212

稀有气体 214

7.3过渡元素概论 216

过渡元素的通性 216

重要的过渡元素 218

7.4镧系元素与锕系元素 227

镧系元素 227

锕系元素 227

7.5氧化物和氢氧化物 228

氧化物的物理性质 228

氧化物的酸碱性及其变化规律 229

氢氧化物的酸碱性 230

7.6卤化物 232

卤化物的物理性质 232

卤化物的化学性质 234

7.7硫化物 235

硫化物的溶解性 235

硫化物的还原性 237

硫化物的酸性 237

7.8含氧酸及其盐 237

含氧酸的酸性 238

含氧酸及其盐的热稳定性 238

含氧酸及其盐的氧化还原性 240

含氧酸盐的溶解性 242

硅酸盐 243

本章小结 244

思考题 245

习题 245

第8章 化学与社会 248

8.1化学与能源 248

煤 249

石油 252

天然气 254

燃料电池 254

核能 255

太阳能和氢能 256

生物质能 258

8.2化学与环境 258

大气化学 259

水的环境化学 261

化学与可持续发展 264

8.3化学与新材料 265

信息功能材料 266

结构新材料 268

能源材料 271

纳米材料 272

8.4化学与生命 274

生命中的化学元素 274

氨基酸、蛋白质、酶 276

核酸 280

本章小结 285

思考题 286

下篇 化学实验 289

第9章 化学实验 289

实验一 标准物质的称量、配制与酸碱滴定 290

实验二 醋酸解离度和解离常数的测定 293

实验三 电解质溶液 296

实验四 氧化还原反应与电化学 299

实验五 反应级数及活化能测定 303

实验六 磺基水杨酸铁（Ⅲ）配离子的组成和稳定常数的测定 307

实验七 水的净化与软化处理 311

实验八 常见阳离子的分离和检出 315

实验九 铁矿石中铁含量的测定 319

附录 322

附录A 一些基本物理常数 322

附录B 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数和标准摩尔熵（298.15K） 323

附录C 某些物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K） 328

附录D 一些弱电解质在水溶液中的解离常数（298.15K） 329

附录E 一些配离子的稳定常数（298.15K） 330

附录F 一些物质的溶度积（298.15K） 331

附录G 一些电极反应的标准电极电势（298.15K） 332

参考答案 334

主要参考文献 342