0 绪论“无机化学与化学分析”课程教学要求和学习方法 1
0.1 课程的性质、地位和目的 1
0.2 课程的基本要求 1
0.3 课程的教学内容及学时分配的建议 5
0.4 课程的几个学习环节 6
0.5 课程内容特点和学习策略 6
第1章 化学反应中的质量关系和能量关系 9
1.1 化学反应中的质量关系 9
1.1.1 应用化学反应方程式的计算 9
1.1.2 化学计量数与反应进度 10
1.2 化学反应中的能量关系 11
1.2.1 基本概念和术语 11
1.2.2 反应热和反应焓变 13
1.2.3 应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变 15
思考题 16
习题 17
第2章 化学反应的方向、速率和限度 19
2.1 化学反应的方向和吉布斯自由能变 19
2.1.1 化学反应的自发过程 19
2.1.2 影响化学反应方向的因素 19
2.1.3 热化学反应方向的判断 22
2.1.4 使用△rGm判据的条件 24
2.2 化学反应速率 24
2.2.1 反应速率的定义 24
2.2.2 化学反应的活化能 26
2.2.3 影响化学反应速率的因素 27
2.3 化学反应的限度 30
2.3.1 可逆反应与化学平衡 30
2.3.2 平衡常数 31
2.3.3 化学平衡的计算 35
2.4 化学平衡的移动 36
2.4.1 浓度对化学平衡的影响 36
2.4.2 压力对化学平衡的影响 38
2.4.3 温度对化学平衡的影响 39
2.4.4 催化剂和化学平衡 40
思考题 41
习题 42
第3章 酸碱反应和沉淀反应 44
3.1 水的解离反应和溶液的酸碱性 44
3.1.1 酸碱的解离理论 44
3.1.2 水的解离反应 44
3.1.3 溶液的酸碱性和pH 45
3.2 弱电解质的解离反应 46
3.2.1 解离平衡和解离常数 46
3.2.2 解离度和稀释定律 47
3.2.3 弱酸和弱碱溶液中离子浓度的计算 47
3.2.4 多元弱酸的分步解离 48
3.2.5 解离平衡的移动同离子效应 50
3.2.6 缓冲溶液 51
3.3 盐类的水解反应 52
3.3.1 水解反应和水解常数 52
3.3.2 分步水解 53
3.3.3 盐溶液pH的近似计算 54
3.3.4 影响盐类水解度的因素 54
3.3.5 盐类水解的抑制和利用 55
3.4 沉淀反应 55
3.4.1 难溶电解质的溶度积和溶解度 55
3.4.2 沉淀反应 57
3.4.3 沉淀的溶解和转化 62
3.4.4 沉淀反应的应用 63
思考题 65
习题 66
第4章 氧化还原反应与应用电化学 67
4.1 氧化还原方程式的配平 67
4.1.1 氧化数法 67
4.1.2 离子—电子法（或半电池法） 68
4.2 电极电势 69
4.2.1 原电池 69
4.2.2 电极电势的产生 71
4.2.3 电极电势的测定 71
4.2.4 影响电极电势的因素 72
4.2.5 电极电势的应用 74
4.3 氧化还原反应的方向和限度 77
4.3.1 氧化还原反应的方向 77
4.3.2 氧化还原反应的限度 78
4.4 电势图及其应用 79
4.5 实用电池 81
4.5.1 一次电池 81
4.5.2 二次电池 82
4.5.3 锂离子电池 83
4.5.4 燃料电池 83
思考题 84
习题 86
第5章 原子结构与元素周期性 88
5.1 原子结构的经典概念 88
5.2 原子结构的近代概念 89
5.2.1 电子的波粒二象性 89
5.2.2 概率 90
5.2.3 原子轨道 90
5.2.4 电子云 91
5.2.5 量子数 92
5.3 原子中电子的分布 93
5.3.1 基态原子中电子分布原理 93
5.3.2 多电子原子轨道的能级 94
5.3.3 基态原子中电子的分布 95
5.3.4 简单基态阳离子的电子分布 99
5.3.5 元素周期系与核外电子分布的关系 99
5.3.6 元素周期表 100
5.4 原子性质的周期性 100
5.4.1 原子半径 100
5.4.2 电离能和电子亲合能 102
5.4.3 电负性（X） 103
5.4.4 元素的氧化数 104
5.4.5 元素的金属性和非金属性 105
思考题 105
习题 105
第6章 分子的结构与性质 108
6.1 键参数 108
6.1.1 键能 108
6.1.2 键长 109
6.1.3 键角 110
6.2 价键理论 110
6.2.1 共价键 110
6.2.2 离子键 114
6.3 分子的几何构型 115
6.3.1 经典价键理论的局限性 115
6.3.2 杂化轨道理论 115
6.4 分子轨道理论 119
6.4.1 分子轨道的基本概念 120
6.4.2 分子轨道的形成 120
6.4.3 分子轨道的能级 122
6.4.4 分子轨道理论的应用 123
6.5 分子间力和氢键 126
6.5.1 分子的极性和变形性 126
6.5.2 分子间力 128
6.5.3 氢键 130
思考题 132
习题 133
第7章 固体的结构与性质 134
7.1 晶体和非晶体 134
7.1.1 晶体的特征 134
7.1.2 晶体的内部结构 135
7.1.3 单晶体和多晶体 136
7.1.4 非晶体物质 136
7.1.5 液晶 136
7.2 离子晶体及其性质 137
7.2.1 离子晶体的特征和性质 137
7.2.2 离子晶体中最简单的结构类型 137
7.2.3 离子晶体的稳定性 138
7.3 原子晶体和分子晶体 139
7.3.1 原子晶体 139
7.3.2 分子晶体 139
7.4 金属晶体 140
7.4.1 金属晶体的内部结构 140
7.4.2 金属键 141
7.5 混合型晶体和晶体的缺陷 142
7.5.1 混合型晶体 142
7.5.2 实际晶体的缺陷及其影响 142
7.5.3 非化学计量化合物 143
7.5.4 实际晶体的键型变异 143
7.6 离子极化对物质性质的影响 144
7.6.1 离子的电子构型 144
7.6.2 离子极化的概念 145
7.6.3 离子极化对物质结构和性质的影响 147
7.7 固体的物性 148
思考题 150
习题 150
第8章 配合物的结构与性质 152
8.1 配合物的基本概念 152
8.1.1 配合物的组成 152
8.1.2 配合物的化学式及命名 154
8.2 配合物的价键理论 155
8.3 配合物在水溶液中的稳定性 158
8.3.1 配位-解离平衡及其平衡常数 158
8.3.2 配离子稳定常数的有关计算 160
8.4 几类典型的配合物 162
8.4.1 简单配合物 162
8.4.2 螯合物 162
8.4.3 羰合物 163
8.5 配位化学的应用 163
思考题 165
习题 166
第9章 氢及稀有气体 169
9.1 元素概述 169
9.1.1 元素的分类 169
9.1.2 元素在自然界中的存在形态 170
9.1.3 元素的分布和我国的自然资源 170
9.1.4 单质的晶体结构和物理性质 171
9.1.5 单质的化学性质 173
9.1.6 单质的制取方法 174
9.2 氢 175
9.2.1 氢原子的性质及其成键特征 175
9.2.2 氢气的性质和用途 176
9.2.3 氢气的制备方法 178
9.3 稀有气体 179
9.3.1 稀有气体的结构、性质和用途 179
9.3.2 稀有气体化合物 180
思考题 181
习题 181
第10章 碱金属和碱土金属元素 183
10.1 s区元素概述 183
10.2 碱金属和碱土金属的性质 183
10.3 氢化物 186
10.4 氧化物 186
10.4.1 正常氧化物 187
10.4.2 过氧化物和超氧化物 188
10.5 氢氧化物 188
10.5.1 碱金属和碱土金属氢氧化物的碱性 189
10.5.2 碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性 190
10.6 盐类 190
10.6.1 盐类的性质 190
10.6.2 某些盐类的生产和用途 192
10.7 配合物 193
思考题 194
习题 194
第11章 卤素和氧族元素 196
11.1 p区元素概述 196
11.2 卤族元素 196
11.2.1 卤族元素通性 196
11.2.2 卤素单质 197
11.2.3 卤化氢和氢卤酸 201
11.2.4 卤化物 203
11.2.5 氯的含氧酸及其盐 204
11.3 氧族元素 207
11.3.1 氧族元素概述 207
11.3.2 氧和臭氧 208
11.3.3 过氧化氢 209
11.3.4 硫化氢、硫化物和多硫化物 211
11.3.5 硫的氧化物、含氧酸及其盐 214
思考题 221
习题 222
第12章 氮族、碳族和硼族元素 224
12.1 氮族元素 224
12.1.1 氮族元素概述 224
12.1.2 氮气 225
12.1.3 氨及铵盐 226
12.1.4 氮的氧化物、含氧酸及其盐 228
12.1.5 磷的含氧酸及其盐 231
12.1.6 砷、锑、铋及其重要化合物 233
12.2 碳族元素 235
12.2.1 碳族元素概述 235
12.2.2 碳及其重要化合物 236
12.2.3 硅及其重要化合物 239
12.2.4 锡、铅的重要化合物 242
12.3 硼族元素 245
12.3.1 硼族元素概述 245
12.3.2 硼的氢化物 246
12.3.3 硼酸及其盐 247
12.3.4 氧化铝和氢氧化铝 248
12.3.5 铝盐 248
12.4 对角关系 250
思考题 251
习题 251
第13章 过渡元素（一） 254
13.1 过渡元素概述 254
13.1.1 过渡元素原子的特征 254
13.1.2 单质的物理性质 255
13.1.3 金属活泼性 255
13.1.4 氧化数 256
13.1.5 非整比化合物 257
13.1.6 化合物的颜色 257
13.1.7 配位催化 258
13.1.8 磁性 258
13.2 钛族、钒族元素 258
13.2.1 钛族、钒族元素概述 258
13.2.2 钛的重要化合物 259
13.2.3 钒的重要化合物 261
13.3 铬族元素 262
13.3.1 铬族元素概述 262
13.3.2 铬的重要化合物 263
13.4 锰族元素 266
13.4.1 锰族元素概述 266
13.4.2 锰的重要化合物 267
13.5 铁系和铂系元素 269
13.5.1 铁系和铂系元素概述 269
13.5.2 铁、钴、镍的化合物 270
思考题 274
习题 276
第14章 过渡元素（二） 279
14.1 铜族元素 279
14.1.1 铜族元素概述 279
14.1.2 铜的重要化合物 281
14.1.3 银的重要化合物 284
14.2 锌族元素 286
14.2.1 锌族元素概述 286
14.2.2 锌的重要化合物 287
14.2.3 汞的重要化合物 289
14.3 镧系和锕系元素概述 292
14.3.1 价层电子构型与氧化数 293
14.3.2 原子半径、离子半径和镧系收缩 294
14.3.3 金属活泼性 294
14.3.4 离子的颜色 295
14.3.5 离子的磁性 296
14.4 稀土元素 296
14.4.1 稀土元素的资源 296
14.4.2 稀土元素的提取 297
14.4.3 稀土元素的应用 297
14.5 核反应和超铀元素的合成 299
14.5.1 放射性衰变和应用 299
14.5.2 粒子轰击原子核和新元素的合成 301
14.5.3 核裂变和原子弹 302
14.5.4 核聚变和氢弹 303
思考题 303
习题 304
第15章 化学分析概述 307
15.1 绪论 307
15.1.1 分析化学的任务和作用 307
15.1.2 分析方法的分类 307
15.1.3 定量分析的一般步骤 308
15.2 定量分析中的误差 309
15.2.1 准确度和误差 309
15.2.2 精密度和偏差 310
15.2.3 准确度与精密度 311
15.2.4 系统误差和随机误差 312
15.2.5 提高分析结果准确度的方法 312
15.3 定量分析的数据处理 314
15.3.1 随机误差的正态分布 314
15.3.2 有限次测定数据的统计处理 315
15.3.3 显著性检验 316
15.3.4 可疑数据的取舍 319
15.4 有效数字及其运算规则 321
15.4.1 有效数字的意义和位数 321
15.4.2 有效数字的运算规则 322
15.4.3 有效数字的修约规则 322
思考题 323
习题 323
第16章 滴定分析法 325
16.1 滴定分析法概述 325
16.1.1 滴定分析法的特点 325
16.1.2 滴定分析法的类型、对滴定反应的要求和滴定方式 325
16.1.3 标准溶液的配制方法 326
16.1.4 滴定分析的计算 328
16.2 酸碱滴定法 330
16.2.1 酸碱质子理论 330
16.2.2 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 333
16.2.3 酸碱滴定法的基本原理 336
16.2.4 酸碱滴定法的应用示例 343
16.3 配位滴定法 344
16.3.1 EDTA及其配合物 344
16.3.2 配位反应的副反应系数和条件稳定常数 346
16.3.3 金属指示剂 350
16.3.4 配位滴定法的基本原理 352
16.3.5 配位滴定法的应用 356
16.4 氧化还原滴定法 356
16.4.1 条件电极电势 356
16.4.2 条件平衡常数 358
16.4.3 氧化还原滴定指示剂 359
16.4.4 氧化还原滴定法的基本原理 360
16.4.5 重要的氧化还原滴定法 362
16.5 沉淀滴定法 366
16.5.1 莫尔法 366
16.5.2 佛尔哈德法 367
16.5.3 法扬司法 368
思考题 369
习题 370
第17章 重量分析法 372
17.1 重量分析法概述 372
17.2 影响沉淀溶解度的其他因素 372
17.3 沉淀的类型与沉淀条件 373
17.3.1 沉淀的形成过程与类型 373
17.3.2 沉淀条件的选择 374
17.4 影响沉淀纯度的因素 375
17.4.1 共沉淀 375
17.4.2 后沉淀 375
17.4.3 获得纯净沉淀的措施 376
17.5 重量分析及其结果的计算（选学） 376
17.5.1 分析结果的计算 376
17.5.2 重量分析典型案例 376
思考题 377
习题 377
第18章 化学信息的检索 378
18.1 无机化学及相关课程教学网站 378
18.1.1 国家级精品课程网站 378
18.1.2 国家级精品资源共享课网站 379
18.1.3 国家级视频公开课 381
18.1.4 慕课（MOOC） 381
18.2 网上教学资源 382
第19章 无机化合物合成与分离 383
19.1 合成方法 383
19.1.1 化学气相沉积法 383
19.1.2 微波与等离子体合成 384
19.1.3 激光合成法 385
19.1.4 溶胶-凝胶法（Sol-gel） 385
19.1.5 水热合成法 386
19.2 分离方法 386
19.2.1 萃取分离法 387
19.2.2 离子交换法 389
19.2.3 液膜分离（LMS）法 391
19.2.4 吸附分离与区域熔炼 392
19.2.5 化学分析中的其他分离方法 392
第20章 生态环境与化学 395
20.1 化学元素与人体健康 395
20.1.1 生命必需元素 395
20.1.2 有毒元素的促排、解毒 396
20.1.3 防癌元素与金属抗癌药物 397
20.2 环境污染及其防治 397
20.2.1 大气污染及其防治 397
20.2.2 水体污染及其防治 403
20.2.3 土壤污染及其防治 404
20.3 化学工业“三废”治理 405
20.3.1 化学工业“三废”的来源 405
20.3.2 化工污染的防治 405
附录 408
附录1 本书常用量、单位的符号 408
附录2 SI制和我国法定计量单位及国家标准 410
附录3 一些基本的物理常数 412
附录4 标准热力学数据（298.15 K，100 kPa） 412
附录5 解离常数（298.15 K） 415
附录6 溶度积常数（298.15 K） 416
附录7 标准电极电势（298.15 K） 418
附录8 常用氧化剂、还原剂及其反应产物 421
附录9 常见阴、阳离子的主要鉴定方法 421
附录10 金属配合物的累积稳定常数 427
附录11 一些金属离子的lga（MOH）值 429
附录12 一些化合物的相对分子质量 430