第一章 原子与物质(专题一) 1
1-1 原子的概念 1
1.1.1 原子和分子 1
1.1.2 核素和元素 4
1.1.3 原子量 5
1.1.4 元素周期律 6
1.1.5 单质和化合物 7
1.1.6 化学物质 8
1-2 原子的组成 9
1.2.1 电子的发现 9
1.2.2 原子核的发现 10
1.2.3 元素的蜕变 11
1.2.4 基本粒子 13
1.2.5 原子的构成 13
1.3.1 晶体 14
1-3 物质的状态 14
1.3.2 液体与非晶体 16
1.3.3 气体 16
1.3.4 分子间力 18
1.3.5 等离子态 20
1-4 物质的变化 21
1.4.1 化学反应式 21
1.4.2 质量关系和能量关系 22
1.4.3 化合价与氧化数 22
1.4.4 氧化数配平法 24
1-5 元素的概述 25
1.5.1 元素的起源 25
1.5.2 元素的分布 25
1.5.3 元素的发现 30
习题 31
2-1 氢能源 33
2.1.1 氢的实用制备方法 33
第二章 氢元素周期系 33
2.1.2 热解水和光解水 35
2-2 氢的性质 36
2.2.1 氢的反应 36
2.2.2 氢的核素 37
2.2.3 热核反应 38
2-3 氢原子结构 38
2.3.1 氢原子光谱 38
2.3.2 玻尔模型 39
2.3.3 电子的二象性 44
2.3.4 波函数的概念 46
2.3.5 量子数的含意 48
2.3.6 核外电子的分布规律 51
2-4 元素周期系 53
2.4.1 原子结构与周期系 54
2.4.2 元素性质的周期性 56
2.4.3 氢在周期表中的位置 60
2-5 氢分子结构 62
习题 64
第三章 水和溶液 66
3-1 水的性质 66
3.1.1 水的相图 67
3.1.2 氢键 67
3.1.3 氢键和水的物理性质 69
3.1.4 物质与水的作用 72
3.1.5 水的污染与净化 73
3.1.6 重水 77
3-2 共价键理论 78
3.2.1 角度分布函数 78
3.2.2 共价学说与价键理论 80
3.2.3 水分子结构 83
3.2.4 冰和液态水的结构 84
3.2.5 键参数和共价半径 86
6.2.5 金属原子半径 87
3.3.1 氢离子和氢氧离子 88
3-3 水的电离 88
6.3.1 锂的化合物 88
3.3.2 水的离子积常数 89
3.3.3 溶液的pH值 89
3-4 溶液的概述 90
3.4.1 溶液的特征 90
3.4.2 溶液的浓度 91
3.4.3 溶解度原理 92
3-5 稀溶液通性 93
3.5.1 溶液的蒸气压 94
3.5.2 溶液的沸点和凝固点 94
3.5.3 溶液的渗透压 95
习题 96
第四章 空气和氧 98
4.1.1 空气的组成 98
4-1 空气 98
4.1.2 空气的污染 99
4-2 氧和臭氧 100
4.2.1 氧 101
4.2.2 臭氧 102
4.2.3 VB法处理O2和O3 103
4.2.4 氧化物 104
4-3 过氧化氢 106
4.3.1 制备方法 106
4.3.2 分子结构和性质 107
4.3.3 与H2O3有关的化合物 109
4-4 分子轨道理论 110
4.4.1 价键理论的局限性 110
4.4.2 分子轨道理论概述 110
4.4.3 MO法处理O3和O3 113
4.4.4 键级 115
4-5 液态空气 116
4.5.1 空气的液化 116
4.5.2 燃烧与爆炸 117
4.5.3 高纯氧的制备 118
4.6.1 气体分子运动论 118
4-6 气体的概述 118
4.6.2 混合气体分压定律 120
4.6.3 理想气体方程式的修正 122
4.6.4 气体分子的运动速率 123
4.6.5 真空与低温 125
4-7 大气化学 126
4.7.1 地球大气的结构 126
4.7.2 氧气的产生 127
4.7.3 臭氧层的破坏 128
4.7.4 二氧化碳与温室效应 129
习题 130
第五章 化学反应基础(专题二) 131
5-1 化学反应的能量效应 131
5.1.1 基本概念与术语 131
5.1.2 热力学第一定律 132
5.1.3 焓与焓变 133
5.1.4 热效应 134
5.1.5 键焓与反应热效应 137
5-2 化学反应的自发性 138
5.2.1 自发过程的特征 138
5.2.2 熵与熵变 139
5.2.3 自由焓 141
5.2.4 吉布斯-赫姆霍兹方程 143
5.2.5 反应自发性的判例 144
5.3.1 反应速率表达式 146
5-3 化学反应速率 146
5.3.2 反应速率方程 147
5.3.3 基元反应 150
5.3.4 温度对反应速率的影响 151
5.3.5 活化能 153
5-4 化学平衡 154
5.4.1 可逆反应 154
5.4.2 平衡状态 155
5.4.3 平衡常数 156
5.4.4 化学平衡的移动 159
5.5.1 速率理论 162
5-5 速率理论和反应机理 162
5.5.2 反应机理 164
5.5.3 链式反应 166
5.5.4 催化反应 167
5.5.5 溶液反应 169
习题 171
第六章 锂和铍 173
6-1 矿物及其冶炼 173
6.1.1 锂、铍、镁和铝的矿物 174
6.1.2 从锂辉石中提取锂盐 174
6.1.3 从绿柱石中提取氧化铍 176
6.1.4 金属的制备及提纯 177
6-2 金属键理论 180
6.2.1 锂、铍的性质和用途 180
6.2.2 金属的晶体结构 181
6.2.3 自由电子模型 184
6.2.4 能带理论 185
6-3 重要化合物 187
6.3.2 铍的化合物 190
6.3.3 锂、铍、镁和铝的定性检验 193
6-4 离子极化理论 194
6.4.1 离子极化概念 194
6.4.2 化学键键型的转变 196
6.4.3 合氧酸盐的热分解 198
6.5.1 热重分析原理 200
6-5 热重分析法 200
6.5.2 热天平的构造 201
6.5.3 热重分析应用 201
6-6 元素相关性 202
6.6.1 垂直相关性 202
6.6.2 对角相关性 203
6.6.3 水平相关性 206
习题 207
第七章 碱族和碱土族 210
7-1 金属活泼性 211
7.1.1 电离能 211
7.1.2 物理性质 212
7.1.3 标准电极电势 214
7.1.4 金属与水反应 216
7.1.5 金属的置换反应 217
7.1.6 金属氧化物的反应 218
7-2 离子键理论 220
7.2.1 离子键的形成 220
7.2.2 离子键的强度 220
7.2.3 晶系、晶格和晶胞 222
7.2.4 离子晶体构型 223
7.2.5 离子半径 225
7.2.6 金属卤化物 226
7.2.7 键型的多样化 227
7-3 化合物的碱性 229
7.3.1 氢化物 230
7.4.1 离子特征与溶解性质 235
7-4 盐的溶解性质 235
7.3.2 氢氧化物 235
7.3.3 碳酸盐 235
7.4.2 能量效应与溶解性质 239
7-5 供氧氧化物 243
7.5.1 过氧化物 243
7.5.2 超氧化物 244
7.5.3 臭氧化物 245
7-6 一些离子的检出 245
习题 247
第八章 锌族元素 250
8-1 元素的性质 250
8.1.1 物理性质 250
8.1.2 化学性质 251
8.1.3 生物性质 252
8-2 屏蔽效应和钻穿效应 253
8.2.1 外围电子 253
8.2.2 屏蔽效应 254
8.2.3 钻穿效应 255
8-3 重要化合物 256
8.3.1 氧化物和氢氧化物 257
8.3.2 硫化锌和锌盐 258
8.3.3 汞盐和亚汞盐 259
8.3.4 锌和汞的配合物 262
8-4 氧化还原平衡 262
8.4.1 原电池 262
8.4.2 标准电极电势 264
8.4.3 电动势与自由焓的关系 266
8.4.4 浓度对电极电势的影响 267
8.4.5 有关平衡的几个问题 268
8.4.6 元素电势图 271
8-5 电解和化学电源 272
8.5.1 电解 272
8.5.2 化学电源 274
8-6 金属的腐蚀与防腐 276
习题 277
第九章 硼、碳和硅 280
9-1 概说 280
9.1.1 元素在自然界的分布与存在形式 280
9.1.3 外围电子的成键方式 281
9.1.2 原子的性质 281
9-2 单质 282
9.2.1 晶态硼的结构 282
9.2.2 金刚石和石墨 284
9.2.3 单质硅的性质 285
9-3 氧化物及酸 286
9.3.1 一氧化碳 286
9.3.2 二氧化碳和碳酸 288
9.3.3 硅、硼氧化物及其酸 290
9-4 弱酸的电离平衡 293
9.4.1 醋酸及其电离 293
9.4.2 电离平衡的移动 296
9.4.3 碳酸的分级电离 300
9.5.1 强电解质溶液 302
9-5 含氧酸盐及卤化物 302
9.5.2 含氧酸盐的性质 304
9.5.3 盐的水解平衡 310
9.5.4 卤化物及其水解 314
9.5.5 无机物的水解剖析 315
9-6 一些无机材料简介 317
9.6.1 人造金刚石 317
9.6.2 半导体硅 318
9.6.3 分子筛 319
9.6.4 高能燃料 320
9-7 性质与运用 322
9.7.1 硼与硅的对角相关性 322
9.7.2 阴离子检出 323
9.7.3 盐湖硼资源 324
习题 325
第十章 分散元素 327
10-1 概说 327
10.1.1 地球化学的分散性 327
10.1.2 元素的生物作用 329
10.1.3 外围电子和氧化态 331
10-2 单质和合金 333
10.2.1 单质的性质 333
10.2.2 合金 335
10-3 p区小元素群化合物的性质 337
10.3.1 氢化物的热稳定性 337
10.3.2 氧化物的酸碱性 338
10.3.3 卤化物的熔、沸点 341
10.3.4 硫化物的颜色 343
10.3.5 化合物的氧化还原性 344
10-4 沉淀反应 347
10.4.1 沉淀溶解平衡 347
10.4.2 溶度积原理的应用 351
10.4.3 沉淀生成的机理 354
10-5 回收分散元素 354
10.5.1 从铝矾土中回收镓 356
10.5.2 从阳极泥中回收硒和碲 356
10.5.3 高纯单质的制备 357
10-6 惰性电子对效应 358
10-7 离子的检出 360
习题 362
第十一章 配位化合物(专题三) 364
11.1.1 配合物的定义 365
11-1 配合物的基本概念 365
11.1.2 配合物的组成 366
11.1.3 配合物的分类 368
11.1.4 配合物的命名 372
11-2 配合物的价键理论 373
11-3 配合物的空间结构 376
11.3.1 配合物的空间结构 376
11.3.2 配合物的顺反异构 378
11-4 配合离解平衡 379
11.4.1 配离子的稳定常数 380
11.4.2 配合离解平衡的移动 381
11.4.3 配合物的稳定性 385
11.5.1 配体取代反应的机理 388
11-5 配合物的反应机理 388
11.5.2 氧化还原反应的机理 391
习题 392
第十二章 氮、磷和硫 395
12-1 概述 395
12.1.1 元素的通性 395
12.1.2 原子成键的特征 396
12.1.3 元素的生理功能及应用 397
12-2 单质 398
12.2.1 氮气的惰性及其活化 398
12.2.2 单质磷的结构和性质 401
12.2.3 硫的同素异构体特性 403
12.3.1 氨和膦 405
12-3 氢化物和卤化物 405
12.3.2 硫化氢 412
12.3.3 卤化物 417
12-4 酸碱理论 418
12.4.1 电离酸碱理论 418
12.4.2 溶剂酸碱理论 419
12.4.3 质子酸碱理论 419
12.4.4 电子酸碱理论 420
12.4.5 软硬酸碱概念 421
12-5 氮的含氧化合物 423
12.5.1 氧化物 423
12.5.2 硝酸 425
12.5.3 亚硝酸 429
12.5.5 硝酸盐 430
12.5.4 王水 430
12-6 磷的含氧化合物 432
12.6.1 氧化物 432
12.6.2 磷酸 433
12.6.3 焦磷酸和偏磷酸 435
12.6.4 亚磷酸和次磷酸 436
12.6.5 磷酸盐 437
12-7 硫的含氧化合物 439
12.7.1 硫酐 439
12.7.2 硫酸 441
12.7.3 超酸 442
12.7.4 亚硫酸和过硫酸 444
12.7.5 硫的含氧酸盐 446
12-8 含氧酸的强度 449
12-9 常见阴离子的检出 451
习题 453
第十三章 卤素和希有气体 456
13-1 氟化学 457
13.1.1 氟的制备 457
13.1.2 氟的性质 458
13.1.3 氟的应用 460
13.1.4 氟的化合物 461
13-2 卤化氢和卤化物 464
13.2.1 卤化氢和氢卤酸 464
13.2.2 链式反应和合成盐酸 465
13.2.3 卤化氢性质变化规律 466
13.2.4 卤化物 468
13.2.5 多卤化物 470
13.3.1 卤素的氧化物 471
13-3 卤素含氧化合物 471
13.3.2 卤素含氧酸及其盐 472
13.3.3 无机含氧酸的氧化性 476
13-4 拟卤素 479
13-5 氙化学 481
13.5.1 希有气体的发现 481
13.5.2 氙化合物的合成 482
13.5.3 氙与碘的比较 483
13.5.4 价层电子对互斥理论 486
13.5.5 氙化合物的结构 487
13.5.6 氙化合物的应用实例 488
13.6.2 紫外和可见光谱 489
13-6 光谱法与分子结构 489
13.6.1 光谱的若干类型 489
13.6.3 光电子能谱 490
13.6.4 质谱 492
习题 492
第十四章 过渡元素 496
14-1 过渡元素的概念 496
14-2 晶体场理论 499
14.2.1 配体对中心离子d轨道的影响 500
14.2.2 分裂能 501
14.2.3 晶体场稳定化能 503
14-3 轻过渡元素 505
14.3.1 锰 506
14.3.2 羰基配合物 513
14.3.3 锰前过渡元素 514
14.3.4 锰后过渡元素 520
14.3.5 配位场理论 528
14.3.6 一些阳离子的检出 529
1.4.4重过渡元素 531
14.4.1 锝和铼 532
14.4.2 高熔点希有金属 533
14.4.3 多酸和多碱 537
14.4.4 铂系金属 540
14.4.5 银和金 542
14.4.6 金属有机化合物 544
14.5.1 d电子能量的变化 546
14-5 过渡元素与d电子 546
14.5.2 d电子总数 547
14.5.3 d电子结构 548
14.5.4 单d电子数与氧化态 550
14.5.5 d-d跃迁 550
14.5.6 金属多重键 551
14.5.7 d轨道的稳定性 553
14-6 人体内的过渡元素 554
习题 557
第十五章 镧系和锕系 559
15-1 概说 559
15.1.1 元素的矿物资源 560
15.1.2 金属的性质和冶炼 560
15.2.1 氧化物 563
15-2 镧系化合物 563
15.1.3 应用的现状及前景 563
15.2.2 氢氧化物 564
15.2.3 卤化物 565
15.2.4 含氧酸盐 566
15.2.5 配合物 568
15-3 镧系性质变化规律 570
15.3.1 外围电子的结构特征 570
15.3.2 峰谷变化与原子半径 571
15.3.3 单向变化与离子半径 573
15.3.4 周期变化与离子的颜色 574
15.3.5 奇偶变化与元素的地壳丰度 575
15-4 从矿石中提取希土 577
15-5 锕系化合物 578
15.5.1 钍的化合物 579
15.5.2 铀的化合物 579
15-6 核的稳定性 581
15.6.1 核壳层模型 581
15.6.2 “稳定岛”假设 582
15.6.3 核结合能 584
15.6.4 核能的类型 585
15-7 新元素的发现 586
15.7.1 人工合成元素 587
15.7.2 寻找超重元素 589
习题 591
附录 593
索引 613