1物质的状态 1
1.1气体 1
1.1.1理想气体状态方程 1
1.1.2理想混合气体的分压定律 2
1.2溶液 3
1.2.1溶液的组成标度 3
1.2.2非电解质稀溶液的依数性 5
1.3强电解质溶液简介 13
1.3.1电解质稀溶液的依数性 13
1.3.2强电解质溶液理论简介 14
1.4胶体 15
1.4.1分散系 15
1.4.2溶胶的性质 16
1.4.3固体在溶液中的吸附 18
1.4.4胶团结构 21
1.4.5溶胶的稳定性和聚沉 23
1.4.6表面活性剂和乳浊液 24
思考题与习题 26
2化学热力学基础 28
2.1基本概念 28
2.1.1系统和环境 28
2.1.2状态和状态函数 28
2.1.3过程和途径 29
2.1.4热力学标准状态 29
2.1.5热力学能、功、热 30
2.1.6热力学第一定律 30
2.1.7化学反应进度概念 31
2.2热化学 32
2.2.1化学反应热 32
2.2.2盖斯定律 33
2.2.3标准摩尔生成焓 34
2.3化学反应的方向 36
2.3.1熵的初步概念 36
2.3.2吉布斯自由能 38
2.3.3标准摩尔吉布斯自由能变 39
2.3.4吉布斯-亥姆霍兹方程的应用 40
2.3.5化学反应等温方程式 41
思考题与习题 43
3化学平衡 46
3.1平衡状态与平衡常数 46
3.1.1化学平衡状态 46
3.1.2化学平衡常数 47
3.1.3吉布斯自由能变与化学平衡 48
3.2多重平衡 49
3.3化学平衡的移动 50
3.3.1浓度对化学平衡的影响 51
3.3.2压力对化学平衡的影响 51
3.3.3温度对化学平衡的影响 53
思考题与习题 55
4化学动力学基础 58
4.1化学反应速率 58
4.2反应速率理论简介 59
4.2.1碰撞理论 60
4.2.2过渡态理论 61
4.3浓度对化学反应速率的影响 62
4.3.1反应物浓度与反应速率的关系——质量作用定律 62
4.3.2反应级数 63
4.3.3反应机理 64
4.4温度对化学反应速率的影响 64
4.4.1范特霍夫规则 64
4.4.2阿仑尼乌斯方程 65
4.5催化剂对化学反应速率的影响 66
4.5.1催化剂与催化作用 66
4.5.2催化作用的特点 67
4.5.3均相催化和多相催化反应 68
4.5.4酶催化反应 68
思考题与习题 69
5酸碱平衡 71
5.1酸碱质子理论 71
5.1.1质子酸碱定义 72
5.1.2酸碱反应 72
5.1.3酸碱的相对强弱 74
5.2酸碱水溶液中H+浓度的计算 77
5.2.1一元弱酸(碱)溶液 78
5.2.2多元弱酸(碱)溶液 80
5.2.3两性物质溶液 83
5.3酸碱平衡的移动 84
5.3.1酸度对弱酸(碱)各型体分布的影响 84
5.3.2同离子效应 87
5.3.3静电效应 88
5.4缓冲溶液 89
5.4.1缓冲溶液的定义和组成 89
5.4.2缓冲作用原理及缓冲溶液pH的计算 90
5.4.3缓冲容量及缓冲范围 92
5.4.4缓冲溶液的选择与配制 93
5.4.5缓冲溶液的应用 95
思考题与习题 96
6沉淀反应 99
6.1难溶电解质的溶度积 99
6.1.1沉淀溶解平衡和溶度积常数 99
6.1.2溶度积的计算及其与溶解度的关系 100
6.2溶度积规则及其应用 101
6.2.1溶度积规则 101
6.2.2沉淀的生成 102
6.2.3分步沉淀 103
6.2.4沉淀的溶解 105
6.2.5沉淀的转化 108
思考题与习题 108
7氧化还原反应 111
7.1基本概念 111
7.1.1氧化数 111
7.1.2氧化、还原及氧化还原反应 112
7.1.3氧化还原电对 113
7.1.4歧化反应 114
7.2氧化还原反应方程式的配平 114
7.3原电池 117
7.3.1原电池的组成 117
7.3.2电极及电极种类 118
7.3.3电池符号 119
7.3.4电动势与ΔrGm的关系 119
7.4电极电势 120
7.4.1标准电极电势 120
7.4.2电极电势的能斯特方程 122
7.5电极电势的应用 126
7.5.1判断氧化剂及还原剂的相对强弱 126
7.5.2判断氧化还原反应的方向 128
7.5.3判断氧化还原反应程度 128
7.6元素标准电极电势图及其应用 130
7.6.1元素标准电极电势图 130
7.6.2标准电极电势图的应用 131
思考题与习题 132
8原子结构 135
8.1原子结构理论的发展 135
8.1.1经典力学的原子结构理论 135
8.1.2玻尔氢原子结构理论 136
8.1.3微观粒子的波粒二象性 137
8.2核外电子运动状态的描述 139
8.2.1薛定谔方程——微粒的波动方程 139
8.2.2四个量子数 141
8.2.3原子轨道的角度分布图 144
8.2.4电子云和径向分布图 144
8.2.5多电子原子轨道的能级 147
8.2.6基态多电子原子的电子排布 149
8.3原子结构与元素周期律 151
8.3.1周期表的结构 151
8.3.2元素基本性质的周期性 153
思考题与习题 159
9化学键与分子结构 161
9.1离子键理论 161
9.1.1离子键的形成 161
9.1.2离子键的特点 162
9.1.3离子的特征 163
9.2共价键的价键理论 165
9.2.1共价键的本质和特点 166
9.2.2共价键的类型 168
9.2.3键参数 169
9.3杂化轨道理论 170
9.3.1杂化轨道理论基本要点 171
9.3.2杂化轨道的类型和分子空间构型 171
9.4价层电子对互斥理论 176
9.4.1价层电子对互斥理论(VSEPR)基本要点 176
9.4.2判断分子几何构型的一般步骤及应用实例 177
9.5分子轨道理论简介 180
9.5.1分子轨道理论基本要点 180
9.5.2同核双原子分子的分子轨道能级图 182
9.6分子的极性、分子间力和氢键 184
9.6.1键的极性和分子的极性 184
9.6.2分子间力 185
9.6.3氢键 188
9.7晶体结构简介 192
9.7.1晶体的基本特征 192
9.7.2晶体的基本类型及物性比较 192
思考题与习题 196
10配位化合物 198
10.1配位化合物的基本概念 198
10.1.1配位化合物的组成 198
10.1.2配位化合物的命名 201
10.1.3螯合物 201
10.2配位化合物的价键理论 202
10.2.1价键理论的要点 202
10.2.2配位化合物空间构型与中心原子的杂化方式解析 203
10.2.3内轨型配位化合物与外轨型配位化合物 205
10.3配位化合物在水溶液中的平衡 206
10.3.1配离子的稳定常数 206
10.3.2配离子的稳定性 208
10.4配位平衡的移动 209
10.4.1配位平衡与酸碱平衡 209
10.4.2配位平衡与沉淀溶解平衡 210
10.4.3配位平衡与氧化还原平衡 211
10.4.4配离子的相互转化 213
思考题与习题 213
11元素化学 216
11.1生命元素 216
11.1.1常量元素及其性质 216
11.1.2微量元素及其性质 226
11.2有毒有害元素 236
11.3环境污染物及其治理 238
11.3.1大气污染及其治理 238
11.3.2水污染及其治理 239
思考题与习题 241
附录 242
附录一 一些重要的物理常数 242
附录二 一些物质的ΔfH?m,ΔfG?m和S?m(298.15 K) 242
附录三 弱酸、弱碱在水中的离解常数K? (25℃,I=0) 249
附录四 常用缓冲溶液的pH范围 251
附录五 难溶电解质的溶度积(18~25℃) 252
附录六 一些化学键的键能(298.15 K) 252
附录七 鲍林离子半径 253
附录八 配离子的稳定常数 253
附录九 标准电极电势(298.15 K) 254
主要参考文献 260