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第1章 气体 1

1.1理想气体 1

1.1.1理想气体状态方程 1

1.1.2摩尔气体常数 2

1.1.3理想气体模型 3

1.1.4理想气体混合物 3

1.2实际气体 4

1.2.1实际气体的行为 4

1.2.2范德华方程 5

1.2.3其他状态方程式 7

1.3气液间的转变-实际气体的等温线和液化 7

1.3.1液体的饱和蒸气压 7

1.3.2临界参数 8

1.3.3真实气体的p-Vm图及气体的液化 8

1.3.4范德华方程式的等温线 8

1.3.5范德华气体的临界参数 8

1.3.6对比状态和对比状态定律 9

1.4压缩因子图——实际气体的有关计算 9

1.4.1普遍化压缩因子 9

1.4.2普遍化压缩因子图 9

1.4.3压缩因子图的应用 10

第2章 热力学 11

2.1热力学概论 11

2.1.1热力学的目的和内容 11

2.1.2热力学方法的重要性和局限性 11

2.2热力学基本概念 12

2.2.1体系与环境 12

2.2.2体系的分类 12

2.2.3体系的性质 12

2.2.4热力学平衡态 13

2.2.5状态和状态函数 13

2.2.6过程和途径 14

2.2.7热和功 14

2.3热力学第一定律 15

2.3.1热力学第一定律的文字表述 15

2.3.2热力学能 15

2.3.3热力学第一定律的数学表达式 16

2.4热的计算 16

2.4.1单纯变温过程热的计算 16

2.4.2相变过程热的计算 18

2.5可逆过程 20

2.5.1不同过程时的体积功 20

2.5.2可逆过程 22

2.5.3理想气体绝热可逆过程方程 22

2.5.4卡诺循环 23

2.6实际气体的ΔU和ΔH 24

2.6.1焦耳-汤姆逊效应 24

2.6.2实际气体的pV-p等温线 26

2.6.3实际气体的ΔU和ΔH 26

2.7热化学 27

2.7.1标准态 27

2.7.2化学反应计量式（标准式） 27

2.7.3反应进度 27

2.7.4标准摩尔反应焓 28

2.7.5盖斯定律 28

2.7.6标准摩尔生成焓 28

2.7.7标准摩尔燃烧焓 29

2.7.8标准摩尔反应焓与温度的关系——基尔霍夫定律 30

2.7.9恒压热效应和恒容热效应 30

2.8两个热力学定律简介 31

2.9自发过程的不可逆性 31

2.9.1自发过程的方向和限度 31

2.9.2自发过程的不可逆性 31

2.10热力学第二定律 32

2.10.1热力学第二定律的经典叙述 32

2.10.2两种经典叙述的等效性 33

2.10.3卡诺定理 33

2.11熵 34

2.11.1可逆过程的热温商与熵 34

2.11.2不可逆过程的热温商 36

2.11.3热力学第二定律的本质和熵的统计意义 38

2.12熵变的计算 39

2.12.1理想气体体系熵变的计算 39

2.12.2相变过程 41

2.13热力学第三定律和化学反应的熵变 42

2.13.1热力学第三定律 42

2.13.2由标准熵计算标准摩尔反应熵 43

2.14亥姆霍兹函数和吉布斯函数 43

2.14.1亥姆霍兹函数及其判据 43

2.14.2吉布斯函数及其判据 44

2.15热力学状态函数间的关系式 44

2.15.1热力学基本方程 44

2.15.2对应系数关系式 45

2.15.3其他判据式 45

2.15.4麦克斯韦关系式 46

2.15.5麦克斯韦关系式的应用 46

2.15.6吉布斯-亥姆霍兹方程 47

2.16 ΔG的计算 47

第3章 化学热力学 49

3.1多组分体系的热力学 49

3.1.1概述 49

3.1.2组成的表示法 49

3.1.3偏摩尔量 50

3.1.4化学势 53

3.1.5气体组分的化学势 55

3.1.6稀溶液中的两个经验定律 58

3.1.7理想液态混合物 59

3.1.8理想稀溶液 61

3.1.9稀溶液的依数性 64

3.1.10活度与活度因子 66

3.2化学平衡 69

3.2.1化学反应的摩尔吉布斯函数 70

3.2.2化学反应等温方程式和标准平衡常数 71

3.2.3标准摩尔反应吉布斯函数的计算 74

3.2.4平衡常数的测定和平衡转化率的计算 74

3.2.5温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响 75

3.2.6同时平衡 77

3.3相平衡 78

3.3.1相律 78

3.3.2单组分体系的相平衡 81

3.3.3二组分体系理想液态混合物气液平衡相图 83

3.3.4二组分真实液态混合物气液平衡相图 86

3.3.5二组分液态部分互溶的双液系 90

3.3.6二组分液固平衡相图 95

第4章 化学动力学 104

4.1化学反应的反应速率及速率方程 104

4.1.1反应速率的定义 105

4.1.2反应速率的图解表示 106

4.1.3基元反应和复合反应 106

4.1.4基元反应的速率方程——质量作用定律 107

4.1.5反应级数 108

4.1.6用气体组分的分压表示的速率方程 108

4.2具有简单级数的化学反应 108

4.2.1零级反应 108

4.2.2一级反应 109

4.2.3二级反应 110

4.2.4 n级反应 112

4.3温度对反应速率的影响 113

4.3.1范特霍夫规则 113

4.3.2阿伦尼乌斯方程 114

4.3.3活化能 116

4.4典型复合反应 117

4.4.1对行反应 117

4.4.2平行反应 118

4.4.3连串反应 119

4.5复合反应速率近似处理方法 120

4.5.1稳态近似法 120

4.5.2平衡态近似法 122

4.6链反应 122

4.6.1单链反应的特征 122

4.6.2单链反应的机理推导反应速率方程 123

4.6.3支链爆炸反应 123

4.7双分子反应的碰撞理论 126

4.8单分子反应理论 127

4.9过渡态理论 128

4.9.1势能面和反应途径 128

4.9.2过渡态理论速率常数公式的建立 130

4.9.3热力学关系式 131

第5章 界面化学 133

5.1表面自由能与表面张力、溶液表面吸附、表面吸附剂 133

5.1.1表面自由能与表面张力 133

5.1.2溶液表面吸附和Gibbs吸附公式 134

5.1.3表面活性剂 135

5.2固体表面对气体的吸附 138

5.2.1物理吸附与化学吸附 138

5.2.2朗格缪尔（Langmuir）吸附 139

5.2.3弗罗德利希（Freundlich）等温式 140

5.2.4 BET多层吸附公式 140

第6章 胶体化学 142

6.1胶体的光学性质 142

6.1.1丁铎尔效应 142

6.1.2瑞利公式 143

6.2胶体的动力性质 144

6.2.1布朗运动 144

6.2.2扩散和渗透压 145

6.2.3沉降与沉降平衡 146

6.3胶体的电学性质 147

6.3.1电动现象 147

6.3.2电泳 147

6.3.3电渗 148

6.3.4沉降电势和流动电势 149

6.4溶胶的稳定性与聚沉作用 149

6.4.1溶胶的经典稳定理论——DLVO理论 149

6.4.2溶胶的聚沉 151

第7章 光化学 154

7.1单分子电子激发态衰变的相关光物理过程 154

7.1.1光化学基本定律 154

7.1.2单分子电子激发态衰变——雅布伦斯基（Jablonski）图 155

7.2光化学反应动力学 量子产率 光敏与猝灭 156

7.2.1量子产率 156

7.2.2光化学反应动力学 157

7.2.3光敏和猝灭 157

第8章 催化作用 159

8.1催化剂与催化作用 159

8.1.1概念 159

8.1.2催化反应机理 159

8.1.3催化剂的基本特征 160

8.2均相催化 复相催化 酶催化 161

8.2.1均相催化 161

8.2.2复相催化 161

8.2.3酶催化 162

第9章 原子结构与元素周期性 163

9.1原子结构的近代概念 163

9.1.1玻尔氢原子模型 163

9.1.2电子的波粒二象性 164

9.1.3微观粒子运动的统计性规律 164

9.1.4测不准原理 164

9.2核外电子运动状态的描述 165

9.2.1波函数与原子轨道 165

9.2.2原子轨道角度分布图 166

9.2.3电子云 167

9.2.4量子数 168

9.3原子中电子的分布 169

9.3.1多电子原子轨道能级 169

9.3.2基态原子中电子的分布 171

9.3.3元素周期系与核外电子分布的关系 174

9.4元素性质的周期性 176

9.4.1原子半径 176

9.4.2电离能 177

9.4.3电子亲和能 177

9.4.4元素的电负性 179

第10章 共价键与分子的结构 180

10.1价键理论 180

10.1.1共价键的形成 180

10.1.2价键理论的要点 180

10.1.3共价键的特征 181

10.1.4共价键的类型 181

10.1.5价键理论的局限性 183

10.2杂化轨道理论 183

10.2.1杂化轨道理论的要点 183

10.2.2杂化类型与分子构型 183

10.3价层电子对互斥理论 186

10.3.1价层电子对互斥理论要点 186

10.3.2分子的空间结构 187

10.4分子轨道理论 188

10.4.1分子轨道的形成 189

10.4.2分子轨道能级 189

10.4.3电子在分子轨道中的分布 189

10.5分子间力与氢键 190

10.5.1分子的极性与偶极矩 190

10.5.2分子的变形性 191

10.5.3分子间力 191

10.5.4氢键 193

10.6晶体结构 194

10.6.1晶体及其内部结构 194

10.6.2离子晶体 195

10.6.3原子晶体和分子晶体 198

10.6.4金属晶体 198

10.6.5混合型晶体 199

10.6.6离子极化对物质性质的影响 200

第11章 分析质量保证与控制 204

11.1分析误差理论 204

11.1.1误差与偏差 204

11.1.2准确度与精密度 206

11.1.3误差的来源（sources of error） 207

11.1.4提高分析准确度的方法 208

11.1.5有效数字的意义及位数 209

11.1.6有效数字的修约规则 210

11.1.7计算规则 211

11.1.8分析化学中数据记录及结果表示 211

11.2分析化学中的数据处理 212

11.2.1随机误差的正态分布 212

11.2.2提高分析结果准确度的方法 213

11.3分析质量控制 214

11.3.1质量保证与质量控制概述 214

11.3.2分析全过程的质量保证与质量控制 217

11.3.3标准方法与标准物质 218

第12章 样品采集与处理 220

12.1采样方法 221

12.1.1固体试样的采集 221

12.1.2液体试样的采集 222

12.1.3生物样品的采集与制备 223

12.1.4气体样品的采集 225

12.2样品预处理方法 225

12.2.1溶解法 226

12.2.2熔融法 227

12.2.3半熔法 227

12.2.4干法灰化法 228

12.2.5微波消解法 228

12.3分离和富集方法 231

12.3.1沉淀分离法 232

12.3.2液-液萃取分离法 234

12.3.3离子交换分离法 238

12.3.4液相色谱分离法 242

第13章 化学定量分析 244

13.1 滴定分析基本原理、基准物质与标准溶液、多组分选择滴定 244

13.1.1滴定分析法概述 244

13.1.2标准溶液和基准物质 246

13.1.3酸碱滴定法 250

13.1.4配位滴定法 262

13.2重量分析基本原理 沉淀溶解平衡 274

13.2.1重量分析法的分类和特点 274

13.2.2重量分析法的分析过程及对沉淀的要求 275

13.2.3重量分析法应用选例 276

13.2.4沉淀溶解平衡 276

第14章 电化学原理及应用 278

14.1电化学原理 278

14.1.1电解质溶液的导电机理 278

14.1.2离子在电场中的迁移 279

14.1.3电解质溶液的电导 281

14.1.4强电解质的活度和活度系数 285

14.1.5可逆电池与不可逆电池 288

14.1.6电池电动势的产生及测定 290

14.1.7可逆电池的热力学 293

14.1.8电极电势 295

14.1.9电解与极化 299

14.1.10析出电位及金属的分离 301

14.1.11金属的腐蚀与防腐 302

14.2电位分析法 303

14.2.1电位分析法的基本原理 304

14.2.2离子选择性电极的分类 305

14.2.3电位分析法 308

14.3氧化还原滴定法 309

14.3.1氧化还原反应平衡 309

14.3.2氧化还原反应进行的程度 310

14.3.3氧化还原反应的速率与影响因素 311

14.3.4氧化还原滴定曲线及终点的滴定 312

14.3.5氧化还原滴定指示剂 313

14.3.6高锰酸钾法 314

14.3.7重铬酸钾法 315

14.3.8碘量法 316

第15章 吸光光度法 319

15.1吸光光度法基本原理 319

15.1.1物质对光的选择性吸收 320

15.1.2光的吸收基本定律 321

15.1.3朗伯-比耳定律 321

15.2光度计及其基本部件 322

15.2.1分光光度计的主要部件 322

15.2.2吸光度的测量原理 323

15.3显色反应及显色条件的选择 323

15.3.1显色反应和显色剂 323

15.3.2显色反应条件的选择 324

15.3.3吸光度测量条件的选择 326

15.4吸光光度法的应用 326

15.4.1定量分析 326

15.4.2配合物组成和酸碱离解常数的测定 328

15.4.3酸碱离解常数的测定 328

15.5紫外吸收光谱法简介 329

15.5.1基本原理 330

15.5.2紫外可见分光光度计 332

15.5.3紫外可见吸收光谱法的应用 333

第16章 色谱 336

16.1 色谱基础理论 336

16.1.1色谱法的分类 336

16.1.2色谱法基础知识及术语 337

16.1.3色谱动力学基础理论 339

16.2气相色谱 344

16.2.1气相色谱固定相 345

16.2.2典型的气相色谱检测器 347

16.3液相色谱与高效液相色谱 349

16.3.1高效液相色谱仪 350

16.3.2高效液相色谱的固定相、流动相 353

16.4色谱-质谱联用 354

16.5毛细管电泳 355

第17章 有机化合物的分类、命名、结构和物理性质 357

17.1有机化合物的分类 357

17.1.1按照碳的骨架分类 357

17.1.2按官能团分类 358

17.2有机化合物的表示方法 359

17.3有机化合物的命名 359

17.3.1俗名和普通命名法 360

17.3.2衍生物命名法 360

17.3.3系统命名法 360

17.4有机化合物的同分异构 370

17.4.1同分异构观象 370

17.4.2构造异构 371

17.5有机化合物物理性质及与结构的关系 371

17.5.1沸点与分子结构的关系 371

17.5.2熔点与分子结构的关系 372

17.5.3溶解度与分子结构的关系 373

第18章 基本有机化合物 374

18.1饱和烃 374

18.1.1链烷烃 374

18.1.2环烷烃 381

18.1.3饱和烃的主要来源和用途 386

18.2不饱和烃 387

18.2.1单烯烃 388

18.2.2炔烃 398

18.2.3二烯烃 404

18.3芳烃 408

18.3.1单环芳烃 409

18.3.2多环芳烃 422

18.3.3芳香性，休克尔（Huckel）规则 427

18.3.4芳烃的来源、制法与应用 429

18.4立体化学 430

18.4.1异构体的分类 430

18.4.2对映异构 430

18.4.3偏振光和比旋光度 432

18.4.4分子的手性和对称因素 435

18.4.5含一个手性碳的化合物 436

18.4.6构型和构型标记 437

18.4.7含两个手性碳原子化合物 438

18.4.8环状化合物的立体异构 439

18.4.9不含手性碳原子化合物的旋光异构 440

18.4.10旋光异构在研究反应历程中的应用 441

18.4.11立体专一性 445

18.5卤代烃 445

18.5.1卤代烃的分类与结构 445

18.5.2物理性质 446

18.5.3化学性质 446

18.5.4不饱和卤代烃和卤代芳烃 461

18.5.5重要的卤代烃 463

18.6有机化合物的波谱分析 466

18.6.1核磁共振波谱 466

18.6.2红外吸收光谱 472

18.7醇、酚、醚和环氧化合物 477

18.7.1醇 478

18.7.2酚 490

18.7.3醚和环氧化合物 497

18.8醛和酮 503

18.8.1醛、酮的定义和分类 503

18.8.2羰基的结构 503

18.8.3醛、酮的物理性质 504

18.8.4醛、酮的化学性质 505

18.8.5醛和酮的制法 520

18.9羧酸及羧酸衍生物 521

18.9.1羧酸 521

18.9.2羧酸衍生物 530

18.10有机含氮化合物 539

18.10.1硝基化合物 539

18.10.2胺类 543

18.10.3重氮及偶氮化合物 554

18.11杂环化合物 562

18.11.1杂环化合物的分类 562

18.11.2单杂环化合物的结构与芳香性 563

18.11.3单杂环化合物的化学性质 564

18.11.4重要五元杂环及衍生物 569

第19章 元素化学 571

19.1氢、氢能源 571

19.1.1氢原子的性质及其成键特征 571

19.1.2氢气的物理性质与化学性质 572

19.1.3氢气的制备 573

19.1.4氢能源 574

19.2 ⅠA、ⅡA族元素及其化合物 577

19.2.1概述 577

19.2.2单质的性质 578

19.2.3重要化合物 579

19.2.4盐类 582

19.2.5对角线规则 583

19.3 ⅢA-ⅦA族元素及其化合物 584

19.3.1硼族元素的特性 584

19.3.2碳族元素 590

19.3.3氮族元素 597

19.3.4氧族元素 605

19.3.5卤族元素 618

19.4稀有气体 628

19.4.1稀有气体的存在、结构、性质和用途 629

19.4.2稀有气体化合物 630

19.5 ⅠB、ⅡB族元素及其常见化合物 632

19.5.1铜族（ⅠB）元素 632

19.5.2锌族（ⅡB）元素 636

19.6过渡元素及其常见化合物 641

19.6.1过渡元素概述 641

19.6.2钛族、钒族元素 644

19.6.3铬族元素 648

19.6.4锰族元素 652

19.6.5铁系元素和铂系元素 654

19.7稀土元素 660

19.7.1镧系元素概述 661

19.7.2镧系元素的重要化合物 663

19.7.3镧系元素的提取 664

19.7.4稀土元素的应用 665

参考文献 666