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第0章 绪论 1

0.1化学是研究物质变化的科学 1

0.1.1化学的一般定义 1

0.1.2化学的新发展和新地位 2

0.2研究化学的目的 5

0.2.1化学是人们了解世界、创造社会的基础 5

0.2.2化学是人类进步的关键 5

0.3无机化学学科的现状、发展和特点 8

0.3.1无机化学的研究范围 8

0.3.2无机化学学科的现状和发展趋势简介 8

0.3.3现代无机化学发展的特点 15

0.4学习无机化学的方法 15

0.4.1重视化学理论的指导作用 15

0.4.2重视化学史的学习 16

0.4.3重视学习中思维方法的训练 18

0.4.4重视化学实验的训练 18

0.4.5重视做好化学习题 19

习题 19

第1章 物质的聚集状态 20

1.1气体 21

1.1.1理想气体状态方程 21

1.1.2实际气体状态方程 22

1.1.3分压定律和分体积定律 23

1.1.4气体扩散定律 25

1.1.5气体分子运动论 26

1.1.6气体的液化 27

1.2溶液和液体 29

1.2.1液体状态 29

1.2.2溶液浓度的表示方法 31

1.2.3溶液的依数性 33

1.3固体 38

1.3.1晶体 38

1.3.2非晶体 40

习题 40

第2章 原子结构 41

2.1原子结构理论发展简介 41

2.1.1原子结构模型 41

2.1.2氢原子光谱 42

2.1.3玻尔理论 43

2.2氢原子的量子力学模型 45

2.2.1光的波粒二象性 45

2.2.2电子的波粒二象性 46

2.3核外电子运动状态的描述 47

2.3.1薛定谔方程 47

2.3.2四个量子数 50

2.4核外电子的排布 51

2.4.1多电子原子的能级 51

2.4.2核外电子的排布规则 55

2.4.3电子排布 56

2.5元素周期律 56

2.5.1原子的电子组态与元素分区 56

2.5.2原子的电子组态与元素周期的关系 57

2.6元素基本性质的周期 58

2.6.1原子半径 58

2.6.2电离能 60

2.6.3电子亲和能 61

2.6.4元素的电负性 62

习题 63

第3章 化学键理论与分子结构 65

3.1离子键理论 66

3.1.1离子键及其特点 66

3.1.2离子的特征 68

3.1.3离子极化 70

3.2共价键 72

3.2.1现代价键理论 72

3.2.2价键理论 73

3.2.3价层电子对互斥理论 76

3.2.4杂化轨道理论 79

3.2.5分子轨道理论 81

3.3金属键理论 86

3.4键参数和共价分子的性质 88

3.4.1键参数 88

3.4.2键的极性与分子的极性 89

3.5分子间作用力和氢键 90

3.5.1分子间作用力——范德华力 90

3.5.2氢键 92

习题 94

第4章 晶体的结构 96

4.1晶体的微观结构特征 97

4.1.1几个基本概念 97

4.1.2晶系和空间点阵排列形式 100

4.2晶体的基本类型 102

4.2.1原子晶体 103

4.2.2分子晶体 103

4.2.3离子晶体 104

4.2.4金属晶体 106

4.3晶体缺陷简介 109

习题 110

第5章 化学热力学初步 112

5.1化学热力学的基本概念 113

5.1.1系统与环境 113

5.1.2热力学温度和热力学标准压力 114

5.1.3状态和状态函数 114

5.1.4过程与途径 115

5.1.5热力学能、热和功 115

5.2热力学第一定律 117

5.2.1热力学第一定律 117

5.2.2化学反应的热效应与熔变 118

5.2.3化学反应热效应的计算 119

5.3化学反应的方向 125

5.3.1反应的自发性 125

5.3.2熵的初步概念 127

5.3.3吉布斯自由能 131

5.3.4温度对化学反应自发性的影响——吉布斯-亥姆霍兹公式 133

5.3.5化学反应的等温式 135

习题 136

第6章 化学反应动力学基础 138

6.1化学反应速率及其表示方法 139

6.1.1平均速率 139

6.1.2瞬时速率 140

6.2反应速率理论简介 140

6.2.1碰撞理论 140

6.2.2过渡状态理论 142

6.3影响化学反应速率的因素 143

6.3.1浓度对化学反应速率的影响 143

6.3.2温度对化学反应速率的影响 146

6.3.3催化剂对化学反应速率的影响 147

习题 149

第7章 酸碱和酸碱反应 152

7.1酸碱电离理论 153

7.2酸碱溶剂理论简介 153

7.3酸碱质子理论 154

7.3.1酸碱的定义 154

7.3.2酸碱的共轭关系 155

7.3.3酸和碱的反应 156

7.3.4酸碱的强弱和反应的方向 156

7.3.5酸碱性强弱与分子结构的关系 159

7.3.6超酸 163

7.4酸碱电子理论 163

7.4.1酸碱电子理论 163

7.4.2软硬酸碱理论 165

7.5化学中酸碱理论的发展与创新 167

习题 167

第8章 氧化还原反应 169

8.1氧化还原的基本概念 169

8.1.1氧化值 169

8.1.2氧化还原电对 171

8.1.3氧化还原方程式的配平 171

8.2原电池 173

8.2.1原电池的原理 173

8.2.2电极反应与电池反应 174

8.2.3原电池的表示方法 175

8.3电解和电镀 175

8.3.1原电池和电解池 176

8.3.2电解定律 178

8.4化学电源简介 178

8.4.1酸性锌锰电池 179

8.4.2碱性锌锰电池 179

8.4.3镍镉电池 180

8.4.4镍氢电池 180

8.4.5锂电池和锂离子电池 180

8.4.6铅蓄电池 181

8.4.7燃料电池 182

习题 184

第9章 配位化合物 186

9.1配位化合物 186

9.1.1配位化合物的定义 187

9.1.2配位化合物的组成 187

9.1.3配位化合物的类型 189

9.1.4配位化合物的命名 190

9.2配位化合物的异构现象与立体结构 191

9.2.1结构异构 192

9.2.2几何异构 192

9.2.3对映异构 194

9.3配位化合物的化学键理论 194

9.3.1配位化合物的价键理论 195

9.3.2晶体场理论 199

9.4配位化合物的结构变形——姜-泰勒效应 208

9.5配位化合物的重要性 210

9.5.1配位化合物在无机化学、分析化学方面的应用 210

9.5.2配位催化 212

9.5.3生物化学中的配位化合物 212

习题 213

第10章 化学平衡通论 215

10.1可逆反应与化学平衡状态 215

10.1.1可逆反应与化学平衡 215

10.1.2化学平衡的基本特征 216

10.1.3化学平衡常数 217

10.2化学反应进行的方向 219

10.2.1标准平衡常数 219

10.2.2化学反应方向的判断 222

10.2.3化学反应等温式 223

10.2.4标准平衡常数Kθ与△rGθm的关系 223

10.3化学平衡的移动 225

10.3.1浓度对标准平衡常数的影响 225

10.3.2压力对标准平衡常数的影响 227

10.3.3温度对标准平衡常数的影响 229

10.3.4从热力学和动力学等方面来选择合理的生产条件 230

习题 232

第11章 酸碱解离平衡 234

11.1强电解质溶液 234

11.1.1离子氛与离子强度 235

11.1.2活度与活度系数 236

11.2弱酸、弱碱的解离平衡 237

11.2.1水的离子积与溶液的pH 237

11.2.2一元弱酸、弱碱的解离平衡 238

11.2.3酸碱指示剂 244

11.2.4缓冲溶液 246

11.3盐类水解 248

习题 252

第12章 沉淀-溶解平衡 253

12.1溶度积规则 253

12.1.1溶度积常数 253

12.1.2溶度积与溶解度的相互换算 255

12.1.3溶度积规则及其应用 256

12.2分步沉淀 259

12.3沉淀的转化 261

12.4沉淀的溶解 262

12.4.1生成弱电解质使沉淀溶解 262

12.4.2通过氧化还原反应使沉淀溶解 263

12.4.3通过配位反应使沉淀溶解 263

习题 264

第13章 配位平衡 266

13.1配位平衡常数 266

13.1.1稳定常数和不稳定常数 267

13.1.2配离子的逐级稳定常数 268

13.2影响配位化合物在水溶液中稳定性的因素 270

13.2.1中心原子的结构和性质的影响 270

13.2.2配体性质的影响 271

13.3配位平衡移动 273

13.3.1配离子之间的转化 273

13.3.2酸碱解离平衡对配位平衡的影响 274

13.3.3沉淀-溶解平衡对配位平衡的影响 274

13.3.4氧化还原平衡对配位平衡的影响 275

习题 276

第14章 氧化还原平衡 277

14.1电极电势 277

14.1.1电极电势的产生——双电层理论 277

14.1.2标准氢电极和甘汞电极 278

14.1.3标准电极电势表 280

14.2标准电极电势的应用 282

14.2.1标准状态下氧化还原反应方向的判断 282

14.2.2标准状态下氧化剂和还原剂的选择 284

14.2.3标准电池电动势与氧化还原反应的标准平衡常数 284

14.3元素电势图及其应用 285

14.3.1元素电势图 285

14.3.2元素电势图的应用 285

14.4能斯特方程及其应用 287

14.4.1能斯特方程 287

14.4.2能斯特方程的应用 288

14.4.3电势-pH图及其应用 294

14.4.4弗洛斯特图及其应用 296

习题 298

第15章 碱金属与碱土金属 300

15.1碱金属、碱土金属的通性 300

15.1.1物理性质 302

15.1.2化学性质 302

15.1.3金属单质的制备 305

15.2含氧化合物 306

15.2.1氧化物 306

15.2.2氢氧化物 309

15.3盐类 310

15.3.1晶体类型 310

15.3.2盐的溶解性 311

15.3.3复盐 312

15.3.4含氧酸盐的热稳定性 312

15.3.5重要的盐简介 312

15.3.6硬水及其软化 314

15.4锂、铍的特殊性与对角线规则 315

15.4.1锂和铍的特殊性 315

15.4.2对角线规则 315

习题 316

第16章 硼族元素 318

16.1硼族元素概述 318

16.2硼单质及其化合物 320

16.2.1单质硼 320

16.2.2硼的氢化物 321

16.2.3硼的含氧化合物 323

16.2.4硼的卤化物 328

16.3铝单质及其化合物 329

16.3.1铝单质 329

16.3.2铝的含氧化合物 331

16.3.3铝的三卤化物 331

16.4镓、铟和铊 332

16.5惰性电子对效应 333

习题 335

第17章 碳族元素 336

17.1碳族元素的通性 336

17.2碳族元素的单质及其化合物 338

17.2.1碳的单质 338

17.2.2氧化物 340

17.2.3含氧酸及其盐 342

17.3硅单质及其化合物 344

17.3.1单质硅 344

17.3.2硅的含氧化合物 345

17.3.3硅烷 349

17.3.4硅的卤化物 349

17.4锗、锡、铅 350

17.4.1单质 350

17.4.2重要化合物 352

习题 355

第18章 氮族元素 356

18.1氮族元素的通性 357

18.2氮及其化合物 358

18.2.1单质的制备、性质和用途 358

18.2.2氧化物 359

18.2.3氮的氢化物 361

18.2.4含氧酸及其盐 364

18.2.5氮的卤化物 369

18.3磷及其化合物 370

18.3.1磷单质 370

18.3.2磷的氢化物 373

18.3.3氧化物 373

18.3.4含氧酸及其盐 374

18.3.5卤化物 378

18.4砷、锑、铋 379

18.4.1单质 379

18.4.2重要化合物 380

习题 385

第19章 氧族元素 387

19.1氧族元素的基本性质 387

19.1.1氧族概述 387

19.1.2氧族元素的一般性质 389

19.1.3氧的特殊性 390

19.2臭氧和过氧化氢 391

19.2.1臭氧 391

19.2.2过氧化氢 393

19.3硫及其化合物 396

19.3.1单质硫 396

19.3.2硫的价键特征 398

19.3.3含硫的化合物的性质 399

19.3.4硫的含氧化合物 401

习题 408

第20章 卤素 410

20.1卤素的通性 410

20.2卤素单质及其化合物 412

20.2.1卤素单质的性质、制备及用途 412

20.2.2卤化氢和氢卤酸 418

20.2.3卤化物、卤素互化物、多卤化物 421

20.2.4氧化物、含氧酸及其盐 426

20.2.5含氧酸的氧化性和热稳定性的变化规律 432

20.2.6含氧酸的酸性强弱变化规律 433

习题 434

第21章 氢和稀有气体 435

21.1氢 436

21.1.1氢的存在 436

21.1.2氢的成键特征 436

21.1.3氢的性质和应用 437

21.1.4氢的制备 438

21.1.5氢化物 439

21.1.6氢能源 441

21.2稀有气体 442

21.2.1稀有气体的发现 442

21.2.2稀有气体的性质和用途 443

21.2.3稀有气体的存在和分离 444

21.2.4稀有气体化合物 445

21.2.5稀有气体化合物的结构 448

习题 449

第22章 过渡元素概论 451

22.1过渡元素的概念 452

22.2过渡元素的通性 452

22.2.1原子半径 453

22.2.2过渡元素的物理性质 453

22.3过渡元素的化学性质 456

22.3.1过渡金属单质的化学活泼性 456

22.3.2过渡元素的氧化态及其稳定性 456

22.4无机颜料和化合物的颜色 460

22.4.1无机颜料 460

22.4.2过渡元素的离子的颜色 460

22.5过渡元素的磁性 461

22.6过渡元素配位化合物 462

22.7过渡金属与工业催化 463

习题 463

第23章 4～7族重要元素及其化合物 465

23.1钦分族 465

23.1.1钦及其重要化合物 465

23.1.2锆和铪 469

23.2钒分族 469

23.2.1钒及其重要化合物 469

23.2.2铌和钽 472

23.3铬分族 473

23.3.1铬及其重要化合物 473

23.3.2钼和钨 478

23.4锰分族 479

23.4.1锰元素及其重要的化合物 479

23.4.2锝和铼 483

习题 484

第24章 8～10族元素 486

24.1铁系元素资源 486

24.1.1铁系元素概述 486

24.1.2铁系元素的重要化合物 488

24.2铂系元素 499

24.2.1铂系元素概述 499

24.2.2铂系元素的重要化合物 501

习题 502

第25章 11族元素和12族元素 504

25.1铜族元素 504

25.1.1单质 506

25.1.2铜的化合物 507

25.1.3银的重要化合物 512

25.1.4金的重要化合物 514

25.2锌族元素 514

25.2.1单质 516

25.2.2重要化合物 516

25.2.3锌的生物作用和含镉、汞废水的处理 520

习题 522

第26章 镧系元素和锕系元素 524

26.1镧系元素 524

26.1.1镧系元素的通性 524

26.1.2镧系元素单质 528

26.1.3镧系元素的重要化合物 530

26.2稀土元素 535

26.2.1稀土元素的发现 535

26.2.2稀土矿物 536

26.2.3稀土元素提取 538

26.2.4稀土元素的相互分离 539

26.2.5稀土元素的应用简介 542

26.3锕系元素简介 545

习题 548

第27章 核化学 549

27.1原子核的组成和基本粒子的概念 550

27.1.1原子核的组成 550

27.1.2亚原子粒子 550

27.2放射性衰变——自发核反应 552

27.3诱导核反应 555

27.3.1中子捕获反应和其他双核反应 555

27.3.2人工核反应 556

27.3.3核裂变与核聚变 556

27.4质量亏损和核结合能 558

27.5放射性核素的应用 559

27.6超重元素的合成及其鉴定方法 561

27.6.1超重元素的合成 561

27.6.2超重元素的鉴定方法 563

习题 564

参考文献 565

附录 566

附录1我国的法定计量单位 566

附录2一些物理和化学的基本常数 566

附录3一些弱酸、弱碱在水中的解离平衡常数Kθ（298K） 567

附录4常见难溶电解质的溶度积Kθsp（298K） 568

附录5常见配位化合物的稳定常数 570

附录6常见单质和化合物的热力学函数（298K，100kPa） 575

附录7常见电极的标准电极电势（298K） 579