绪论 1
第一篇 物质结构基础 13
第1章 原子结构与元素周期系 13
1-1 道尔顿原子论 14
1-2 相对原子质量(原子量) 17
1-2-1 元素、原子序数和元素符号 18
1-2-2 核素、同位素和同位素丰度 18
1-2-3 原子的质量 19
1-2-4 元素的相对原子质量(原子量) 20
1-3 原子的起源和演化 22
1-4 原子结构的玻尔行星模型 26
1-4-1 氢原子光谱 26
1-4-2 玻尔理论 27
1-5 氢原子结构(核外电子运动)的量子力学模型 30
1-5-1 波粒二象性 30
1-5-2 德布罗意关系式 31
1-5-3 海森堡不确定原理 31
1-5-4 氢原子的量子力学模型 32
1-6 基态原子电子组态(电子排布) 39
1-6-1 构造原理 39
1-6-2 基态原子电子组态 44
1-7 元素周期系 46
1-7-1 元素周期律、元素周期系及元素周期表 46
1-7-2 元素周期表 47
1-8 元素周期性 52
1-8-1 原子半径 52
1-8-2 电离能 55
1-8-3 电子亲和能 56
1-8-4 电负性 58
1-8-5 氧化态 59
习题 61
第2章 分子结构 66
2-1 路易斯结构式 66
2-2 单键、双键和叁键——σ键和π键——价键理论(一) 69
2-3 价层电子互斥模型(VSEPR) 71
2-4 杂化轨道理论——价键理论(二) 74
2-4-1 杂化轨道理论要点 74
2-4-2 sp3杂化 76
2-4-3 sp2杂化 76
2-4-4 sp杂化 78
2-5 共轭大π键 80
2-6 等电子体原理 83
2-7 分子轨道理论 84
2-8 共价分子的性质 93
2-8-1 键长 93
2-8-2 共价半径 93
2-8-3 键能 95
2-8-4 键角 97
2-8-5 键的极性与分子的极性 98
2-9 分子间力 101
2-9-1 范德华力 101
2-9-2 氢健 104
2-9-3 分子间作用力的其他类型 109
2-9-4 范德华半径 110
2-10 分子对称性(选学材料) 112
2-10-1 对称性 112
2-10-2 对称操作与对称元素 113
2-10-3 分子的对称类型 117
2-10-4 分子的性质与对称性的关系 119
习题 119
第3章 晶体结构 122
3-1 晶体 122
3-1-1 晶体的宏观特征 122
3-1-2 晶体的微观特征——平移对称性 125
3-2 晶胞 127
3-2-1 晶胞的基本特征 127
3-2-2 布拉维系 129
3-2-3 晶胞中原子的坐标与计数 129
3-2-4 素晶胞与复晶胞——体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞 130
3-2-5 14种布拉维点阵型式 134
3-3 点阵·晶系(选学内容) 135
3-3-1 点阵与阵点 135
3-3-2 点阵单位 137
3-3-3 点阵型式 137
3-3-4 晶系 139
3-4 金属晶体 140
3-4-1 金属键 140
3-4-2 金属晶体的堆积模型 143
3-5 离子晶体 147
3-5-1 离子 148
3-5-2 离子键 151
3-5-3 晶格能 153
3-5-4 离子晶体结构模型 155
3-6 分子晶体与原子晶体 160
3-6-1 分子晶体 160
3-6-2 原子晶体 162
[阅读材料]拟晶(quasicrystal) 162
习题 163
第4章 配合物 167
4-1 配合物的基本概念 167
4-1-1 配合物的定义 167
4-1-2 复盐与配合物 171
4-1-3 配合物的命名 171
4-2 配合物的异构现象与立体结构 172
4-2-1 结构异构 172
4-2-2 几何异构 173
4-2-3 对映异构 176
4-3 配合物的价键理论 178
4-4 配合物的晶体场理论 182
4-4-1 中心原子d轨道在配位场中的分裂·分裂能△·光谱化学序列 182
4-4-2 高自旋与低自旋·成对能P 185
4-4-3 稳定化能 187
习题 189
第二篇 化学热力学与化学动力学基础 193
第5章 化学热力学基础 193
5-1 化学热力学的研究对象 194
5-2 基本概念 196
5-2-1 系统与环境 196
5-2-2 物质的量 197
5-2-3 浓度 199
5-2-4 气体 201
5-2-5 相 205
5-2-6 热力学温度 205
5-2-7 热与功 206
5-2-8 状态与过程 210
5-2-9 热力学标准态 211
5-2-10 状态函数 211
5-3 化学热力学的四个重要状态函数 212
5-3-1 热力学能(内能) 212
5-3-2 焓 214
5-3-3 自由能 218
5-3-4 熵 222
5-4 化学热力学的应用 228
5-4-1 盖斯定律及其应用 228
5-4-2 生成焓与生成自由能及其应用 229
5-4-3 利用焓变与熵变计算化学反应的标准尔自由能 231
5-4-4 吉布斯-亥姆霍兹方程对化学反应的分类 232
[阅读材料]石墨转化为金刚石的热力学 235
[阅读材料]为什么铁丝在充满氧气的广口瓶里燃烧的产物是Fe3O4而不是Fe2O3或FeO? 236
习题 239
第6章 化学平衡常数 244
6-1 化学平衡状态 244
6-1-1 化学平衡 244
6-1-2 勒沙特列原理 245
6-2 平衡常数 248
6-2-1 标准平衡常数 248
6-2-2 实验平衡常数 250
6-2-3 偶联反应的平衡常数 252
6-3 浓度对化学平衡的影响 253
6-4 压力对化学平衡的影响 254
6-5 温度对化学平衡的影响 256
习题 260
第7章 化学动力学基础 264
7-1 化学反应速度 265
7-1-1 概述 265
7-1-2 平均速率与瞬时速率 266
7-1-3 反应进度 269
7-2 浓度对化学反应速率的影响 269
7-2-1 速率方程 270
7-2-2 反应级数 271
7-2-3 速率常数 272
7-2-4 用实验数据建立速率方程 273
7-2-5 利用速率方程进行计算 275
7-3 温度对反应速率的影响及阿仑尼乌斯公式 278
7-4 反应历程 282
7-4-1 基元反应与反应分子数 282
7-4-2 由反应机理推导实验速率方程 282
7-5 碰撞理论和过渡态理论 285
7-5-1 碰撞理论 285
7-5-2 过渡态理论 287
7-6 催化剂对反应速率的影响 288
习题 289
第三篇 水溶液化学原理 296
第8章 水溶液 295
8-1 溶液浓度和溶解度 296
8-1-1 溶液的浓度 296
8-1-2 溶解度 297
8-1-3 相似相溶原理 299
8-2 非电解质稀溶液通性 299
8-2-1 溶液的蒸气压下降——拉乌尔定律 300
8-2-2 溶液的凝固点下降 301
8-2-3 溶液的沸点上升 302
8-2-4 溶液的渗透压 303
8-2-5 稀溶液的依数性 305
8-3 电解质溶液 305
习题 307
第9章 酸碱平衡 310
9-1 酸碱质子理论 310
9-2 水的离子积和PH 312
9-3 酸碱盐溶液中的电离平衡 315
9-3-1 强电解质 315
9-3-2 弱电解质 316
9-3-3 拉平效应和区分效应 318
9-4 水溶液化学平衡的计算 319
9-4-1 一元弱酸 319
9-4-2 一元弱碱 321
9-4-3 同离子效应 322
9-4-4 多元酸 323
9-4-5 多元碱 325
9-4-6 酸碱两性物质的电离 326
9-5 缓冲溶液 327
9-6 酸碱指示剂 331
习题 333
第10章 沉淀平衡 336
10-1 溶度积原理 336
10-1-1 溶度积常数 336
10-1-2 溶度积原理 338
10-1-3 溶度积与溶解度 339
10-1-4 同离子效应 339
10-1-5 影响难溶物溶解度的其他因素 340
10-2 沉淀与溶解 342
10-2-1 金属氢氧化物沉淀的生成-溶解与分离 342
10-2-2 难溶硫化物沉淀与溶解 344
10-2-3 沉淀转化 346
习题 347
第11章 电化学基础 349
11-1 氧化还原反应 350
11-1-1 氧化值和氧化态 350
11-1-2 氧化还原半反应式 352
11-1-3 氧化还原方程式的配平 354
11-2 原电池 356
11-2-1 珈伐尼电池·伏打电堆·丹尼尔电池 356
11-2-2 半电池·原电池符号·电极的分类 357
11-2-3 电动势·标准氢电极·标准电极电势 358
11-2-4 能斯特方程 361
11-2-5 能斯特方程的应用 363
11-2-6 电极电势的计算 367
11-3 实用电池 370
11-3-1 酸性锌锰电池 370
11-3-2 碱性锌锰电池 371
11-3-3 镍镉电池 372
11-3-4 镍氢电池 372
11-3-5 锂电池和锂离子电池 372
11-3-6 铅蓄电池 373
11-3-7 燃料电池 373
11-4 有关电解的几个问题 375
11-4-1 电解对化学的发展曾经起到重大的历史作用 375
11-4-2 原电池与电解池的区别 376
11-4-3 分解电压 377
11-4-4 超电势 378
11-4-5 电解的计算 379
习题 380
第12章 配位平衡 384
12-1 配合物的稳定常数 384
12-1-1 稳定常数和不稳定常数 384
12-1-2 配离子的逐级形成常数 387
12-2 影响配合物的溶液中的稳定性的因素 389
12-2-1 中心原子的结构和性质的影响 389
12-2-2 配体性质的影响 390
12-3 配合物的性质 392
12-3-1 溶解度 392
12-3-2 氧化与还原 393
12-3-3 酸碱性 394
习题 394
习题答案(选) 396
附表 403
附表1 元素的相对原子质量(原子量)(1999年) 403
附表2 一些物质的摩尔质量 405
附表3 一些质子酸的解离常数(I=0,25℃) 409
附表4 一些氨羧配位剂与金属离子配合物的稳定常数lgK(ML) 414
附表5 一些金属离子配合物的稳定常数lgβi(25℃) 415
附表6一些难溶化合物的溶度积(25℃) 419
附表7 一些半反应的标准电极电势(298K) 421
附表8 在298.15K和100kPa时一些单质和化合物的热力学函数 426
附表9 一些物理和化学的基本常数 431
附表10 国际单位制(SI)基本单位 432
附表11 国际单位制(SI)词头 433
附表12 可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位 434
附表13 常用的换算因数 434
附表14 外国人名译对照表 435