绪论 1
一、化学在药学中的地位与作用 1
二、基础化学学习方法 2
三、物理量的表示与运算 2
第一章 热力学第一定律 4
第一节 热力学基本概念 4
一、系统和环境 4
二、状态和状态函数 5
三、过程和途径 5
四、热力学平衡态 6
第二节 热力学第一定律 6
一、热和功 6
二、热力学能与热力学第一定律 6
第三节 体积功与可逆过程 7
一、体积功 7
二、准静态过程 8
三、可逆过程 8
第四节 焓和热容 9
一、焓 9
二、热容 10
第五节 热力学第一定律的应用 11
一、理想气体的热力学能和焓 11
二、理想气体的Cp与Cv之差 12
三、理想气体的绝热过程 12
四、相变过程 15
第六节 热化学 16
一、反应进度 16
二、化学反应的摩尔热力学能变和摩尔焓变 17
三、热化学方程式 19
四、赫斯定律 20
第七节 化学反应的摩尔焓变的计算 21
一、利用标准摩尔生成焓计算化学反应的标准摩尔焓变 21
二、利用标准摩尔燃烧焓计算化学反应的标准摩尔焓变 22
第八节 化学反应的摩尔焓变与温度的关系 24
习题 25
第二章 热力学第二定律 29
第一节 热力学第二定律 29
一、自发过程 29
二、热力学第二定律的表述形式 30
第二节 卡诺循环和卡诺定理 30
一、卡诺循环 30
二、热机效率 32
三、卡诺定理 32
第三节 熵 33
一、任意循环过程的热温商 33
二、熵 34
三、克劳修斯不等式 35
四、熵增加原理 36
第四节 热力学第三定律与规定熵 37
一、热力学第三定律 37
二、规定熵 37
第五节 熵变的计算 37
一、状态变化过程熵变的计算 38
二、相变过程熵变的计算 40
三、化学反应熵变的计算 42
第六节 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 42
一、亥姆霍兹自由能 42
二、吉布斯自由能 43
第七节 热力学函数间的关系式 44
一、四个基本公式 44
二、麦克斯韦关系式 45
第八节 吉布斯自由能变的计算 46
一、状态变化过程的吉布斯自由能变的计算 46
二、相变过程的吉布斯自由能变的计算 47
三、化学反应的摩尔吉布斯自由能变的计算 47
习题 50
第三章 多组分系统热力学 53
第一节 多组分均相系统的常用组成标度 53
一、混合物的常用组成标度 53
二、溶质B的组成标度 55
第二节 偏摩尔量 55
一、偏摩尔量的定义 55
二、偏摩尔量的集合公式 57
三、吉布斯-杜亥姆方程 57
第三节 化学势 58
一、化学势的定义 58
二、化学势与温度和压力的关系 58
三、化学势在相平衡中的应用 59
四、化学势在化学平衡中的应用 60
第四节 气体的化学势 60
一、单组分理想气体的化学势 60
二、多组分理想气体的化学势 61
三、实际气体的化学势 61
第五节 理想液体混合物的化学势 62
一、拉乌尔定律 62
二、理想液体混合物的化学势 62
第六节 理想稀溶液的化学势 63
一、亨利定律 63
二、理想稀溶液的化学势 64
第七节 难挥发非电解质稀溶液的依数性 66
一、蒸气压下降 66
二、凝固点降低 66
三、沸点升高 68
四、稀溶液的渗透压力 69
第八节 液体混合物和溶液的化学势 73
一、液体混合物中各组分的化学势 74
二、溶液中溶剂和溶质的化学势 74
习题 74
第四章 化学平衡 77
第一节 可逆反应与化学平衡 77
一、可逆反应 77
二、化学平衡 77
第二节 化学反应的方向和限度 78
一、化学反应方向和限度的判据 78
二、化学反应等温式 79
三、标准平衡常数 81
第三节 标准平衡常数的测定与计算 83
一、标准平衡常数的测定 83
二、标准平衡常数的计算 84
第四节 标准平衡常数的应用 86
一、计算平衡组成 86
二、判断反应进行的限度 86
三、预测反应方向 87
第五节 化学平衡的移动 88
一、浓度对化学平衡的影响 88
二、压力和惰性气体对化学平衡的影响 89
三、温度对化学平衡的影响 90
习题 91
第五章 相平衡 94
第一节 相律 94
一、几个基本概念 94
二、相律的推导 95
第二节 单组分系统的相平衡 96
一、克拉贝龙方程 96
二、水的相图 98
第三节 二组分液体混合物的相图 98
一、理想液体混合物的蒸气压-组成图 98
二、理想液体混合物的温度-组成图 100
三、杠杆规则 101
四、精馏原理 102
第四节 二组分液体混合物的相图 102
一、蒸气压-液相组成图 102
二、压力-组成图 103
三、温度-组成图 104
第五节 部分互溶双液系统的相图 105
一、具有最高会溶温度的部分互溶双液系统的相图 105
二、具有最低会溶温度的部分互溶双液系统的相图 105
第六节 完全不互溶双液系统 106
一、完全不互溶双液系统的蒸气压和沸点 106
二、水蒸气蒸馏 106
第七节 二组分固态不互溶系统液-固平衡相图 107
习题 107
第六章 化学动力学 110
第一节 化学反应速率及其表示方法 110
一、转化速率 110
二、反应速率 111
三、消耗速率和生成速率 111
第二节 反应速率方程 112
一、元反应和复合反应 112
二、反应速率方程 112
三、反应级数和反应分子数 113
第三节 简单级数反应 113
一、一级反应 113
二、二级反应 114
三、零级反应 116
第四节 反应级数的确定 116
一、积分法 116
二、微分法 117
三、半衰期法 117
第五节 温度对反应速率的影响 118
一、范托夫近似规则 118
二、阿伦尼乌斯方程 118
三、元反应的活化能 119
第六节 典型的复合反应 120
一、对峙反应 120
二、平行反应 122
三、连串反应 123
第七节 复合反应的近似处理方法 124
一、稳态近似法 124
二、平衡假设法 125
第八节 反应速率理论简介 125
一、简单碰撞理论 125
二、过渡态理论 127
三、单分子反应理论 128
第九节 催化剂对化学反应速率的影响 129
一、催化剂与催化作用 129
二、酶催化反应 131
习题 132
第七章 表面现象与胶体分散系统 136
第一节 表面吉布斯自由能和表面张力 136
一、表面吉布斯自由能 136
二、表面张力 137
第二节 弯曲液面的表面现象 137
一、弯曲液面的附加压力 137
二、弯曲液面的蒸气压 138
三、液体的润湿作用 139
四、毛细管现象 140
第三节 溶液表面的吸附 141
一、溶液表面的吸附现象 141
二、吉布斯吸附等温式 142
三、分子在溶液表面的定向排列 142
第四节 表面活性剂 143
一、表面活性剂的分类 143
二、胶束和临界胶束浓度 143
三、表面活性剂的作用 144
第五节 分散系统的分类与胶团的结构 146
一、分散系统的分类 146
二、胶团的结构 147
第六节 溶胶的性质 148
一、溶胶的光学性质 148
二、溶胶的动力学性质 149
三、溶胶的电学性质 150
第七节 溶胶的稳定性与聚沉 152
一、溶胶的稳定性 152
二、溶胶的聚沉 152
第八节 溶胶的制备与净化 154
一、溶胶的制备 154
二、溶胶的净化 154
第九节 高分子溶液 154
一、高分子溶液的渗透压力 155
二、唐南平衡 155
三、高分子溶液的盐析 157
第十节 凝胶 157
一、凝胶的分类 158
二、凝胶的性质 158
习题 159
第八章 酸碱解离平衡 161
第一节 酸碱理论 161
一、酸碱电离理论 161
二、酸碱质子理论 161
三、酸碱电子理论 162
第二节 弱酸、弱碱的解离平衡 163
一、水的解离平衡和水溶液的pH 163
二、一元弱酸和一元弱碱的解离平衡 164
三、多元酸和多元碱的解离平衡 165
四、共轭酸碱对的K？与K？的关系 166
第三节 溶液中酸碱型体的分布分数 167
一、一元弱酸溶液中各型体的分布分数 167
二、多元酸溶液中各型体的分布分数 168
第四节 酸、碱溶液H3O+、OH-浓度的计算 170
一、一元弱酸溶液H3O+浓度的计算 170
二、一元弱碱溶液中OH-浓度的计算 171
三、多元酸溶液H3O+浓度的计算 172
四、多元碱溶液OH-浓度的计算 173
五、两性物质溶液H3O+浓度的计算 174
六、混合酸溶液H3O+浓度的计算 176
七、同离子效应和盐效应 178
第五节 缓冲溶液 179
一、缓冲溶液的组成及作用机制 179
二、缓冲溶液pH的计算 180
三、缓冲容量和缓冲范围 181
四、缓冲溶液的选择与配制 183
五、标准缓冲溶液 184
六、缓冲溶液在医学上的意义 184
习题 186
第九章 沉淀-溶解平衡 188
第一节 标准溶度积常数 188
一、标准溶度积常数 188
二、标准溶度积常数与溶解度的关系 189
第二节 沉淀的生成和溶解 190
一、溶度积规则 190
二、沉淀的生成 190
三、沉淀的溶解 190
四、同离子效应和盐效应 191
第三节 分步沉淀和沉淀的转化 192
一、分步沉淀 192
二、沉淀的转化 193
第四节 沉淀-溶解平衡在医学上的应用 194
一、骨骼的形成与龋齿的产生 194
二、尿结石的形成 195
三、钡餐的制备 195
习题 196
第十章 电解质溶液 198
第一节 离子平均活度和平均活度因子 198
一、离子平均活度和平均活度因子 198
二、离子强度 200
第二节 强电解质溶液理论简介 200
一、离子氛模型 200
二、德拜-休克尔极限公式 201
第三节 电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率 202
一、电解质溶液的电导 202
二、电解质溶液的电导率 202
三、电解质溶液的摩尔电导率 202
四、电导率和摩尔电导率与浓度的关系 203
五、离子的摩尔电导率 204
第四节 离子的迁移率和迁移数 205
一、离子的迁移率 205
二、离子的迁移数 205
第五节 电导测定的应用 207
一、计算一元弱酸的解离度和标准解离常数 207
二、计算难溶强电解质的溶解度和标准溶度积常数 208
三、电导滴定 209
习题 209
第十一章 氧化还原与电化学基础 212
第一节 氧化还原的基本概念 212
一、氧化值 212
二、氧化剂和还原剂 213
三、氧化还原电对 213
四、氧化还原反应方程式的配平 214
第二节 可逆电池 214
一、原电池 214
二、可逆电池 215
三、可逆电极 216
四、可逆电池的书写方法 216
第三节 可逆电池热力学 217
一、可逆电池的电动势与电池反应的摩尔吉布斯自由能变的关系 217
二、可逆电池的电动势与电池反应的摩尔熵变的关系 217
三、可逆电池的电动势与电池反应的摩尔焓变的关系 217
四、可逆电池的电动势与各组分活度或逸度的关系 218
第四节 电极电势 219
一、电极电势的产生 219
二、标准电极电势 219
第五节 电极电势的应用 222
一、比较氧化剂和还原剂的强弱 222
二、计算电池的电动势 223
三、判断氧化还原反应的方向 224
四、确定氧化还原反应进行的限度 225
五、元素电势图 226
习题 227
第十二章 原子的结构和性质 231
第一节 氢原子光谱和玻尔原子模型 231
一、氢原子光谱 231
二、玻尔原子模型 232
第二节 微观粒子的特性 233
一、微观粒子的波粒二象性 233
二、不确定原理 234
第三节 氢原子结构 235
一、氢原子的薛定谔方程及其解 235
二、四个量子数 236
三、氢原子波函数和概率密度的图形 237
第四节 多电子原子结构 240
一、屏蔽效应和穿透效应 241
二、鲍林近似能级图 242
三、基态原子的电子排布 243
第五节 元素周期表 246
一、原子的电子层结构与周期 246
二、原子的电子层结构与族 246
三、原子的外层电子组态与元素的分区 247
第六节 元素性质的周期性 248
一、有效核电荷 248
二、原子半径 248
三、元素的电离能 249
四、元素的电子亲和能 251
五、元素的电负性 252
习题 252
第十三章 离子键和离子晶体 255
第一节 离子键 255
一、离子键的形成 255
二、离子键的特征 255
三、离子的特征 256
第二节 离子晶体 257
一、晶格和晶胞 257
二、离子晶体的特征 258
三、离子晶体的类型 258
四、离子晶体的半径比规则 258
第三节 离子晶体的晶格能 259
第四节 离子极化 261
一、离子的极化作用和变形性 261
二、离子极化对化学键类型的影响 261
三、离子极化对晶体构型的影响 262
四、离子极化对化合物性质的影响 262
习题 262
第十四章 分子结构 264
第一节 共价键的价键理论 264
一、共价键的本质 264
二、价键理论的基本要点 265
三、共价键的类型 266
四、配位共价键 267
五、共价键参数 267
第二节 价层电子对互斥理论 268
一、价层电子对互斥理论的基本要点 268
二、价层电子对互斥理论的应用实例 269
第三节 杂化轨道理论 271
一、杂化轨道理论的基本要点 272
二、杂化轨道的类型与分子的空间构型 272
第四节 分子轨道理论简介 275
一、分子轨道理论的基本要点 275
二、分子轨道的形成 276
三、同核双原子分子的结构 276
四、异核双原子分子的结构 278
第五节 离域π键 279
一、离域π键的形成条件 279
二、离域π键的类型 280
第六节 分子间作用力和氢键 280
一、分子的极性 280
二、分子间作用力 281
三、氢键 282
习题 283
第十五章 配位化合物 285
第一节 配位化合物的基本概念 285
一、配位化合物的定义 285
二、配位化合物的组成 285
三、配位化合物的命名 287
四、配位化合物的分类 287
第二节 配位化合物的空间构型和异构现象 288
一、配位化合物的空间构型 288
二、配位化合物的异构现象 288
第三节 配位化合物的化学键理论 289
一、配位化合物的价键理论 290
二、配位化合物的晶体场理论 292
第四节 螯合物 297
第五节 配位化合物的稳定性 298
一、配位个体的标准稳定常数 298
二、配位个体的稳定性 300
三、配位平衡的移动 303
第六节 配位化合物在药学中的应用 306
一、生命必需金属元素的补充 306
二、有毒金属元素的促排 306
三、新药的研制 307
习题 307
第十六章 定量分析化学概论 310
第一节 定量分析化学概述 310
一、定量分析方法的分类 310
二、定量分析的一般过程 311
第二节 误差及其表示方法 311
一、系统误差 311
二、随机误差 312
三、误差的表示方法 312
第三节 测定数据的统计处理 313
一、随机误差的正态分布 313
二、平均偏差和标准偏差 313
三、置信度与平均值的置信区间 315
四、可疑测定值的取舍 316
五、分析结果的数据处理与报告 317
六、显著性检验 318
第四节 提高分析结果准确度的方法 319
一、选择适当的分析方法 319
二、减小测定的相对误差 319
三、消除系统误差 320
四、减小随机误差 320
第五节 有效数字及其运算规则 320
一、有效数字 320
二、有效数字的运算规则 321
习题 322
第十七章 滴定分析法 324
第一节 滴定分析法概述 324
一、滴定分析法的过程和分类 324
二、滴定分析法对化学反应的要求 324
三、滴定方式 325
四、标准溶液和基准物质 325
五、滴定分析法的计算 326
第二节 酸碱滴定法 327
一、酸碱指示剂 327
二、强碱滴定强酸或强酸滴定强碱 329
三、强碱滴定一元弱酸 331
四、强酸滴定一元弱碱 333
五、多元酸的滴定 333
六、多元碱的滴定 335
七、酸碱滴定的终点误差 336
八、酸碱标准溶液的配制与标定 338
九、酸碱滴定法的应用 339
第三节 沉淀滴定法 340
一、莫尔法 340
二、佛尔哈德法 341
三、法扬司法 342
四、标准溶液的配制与标定 342
五、沉淀滴定法应用示例 342
第四节 氧化还原滴定法 343
一、高锰酸钾法 343
二、碘量法 344
三、重铬酸钾法 346
第五节 配位滴定法 346
一、配位滴定法概述 346
二、酸度对配位滴定的影响 347
三、其他配位剂对配位滴定的影响 348
四、金属指示剂 349
五、EDTA标准溶液的配制与标定 349
六、EDTA滴定法的应用 350
习题 350
第十八章 s区元素 354
第一节 s区元素概述 354
第二节 s区元素的单质 355
一、物理性质 355
二、化学性质 355
三、焰色反应 356
第三节 s区元素的化合物 356
一、氢化物 356
二、氧化物 356
三、氢氧化物 358
四、碱金属和碱土金属的盐类 359
第四节 锂、铍的特殊性和对角线规则 361
一、锂的特殊性 361
二、铍的特殊性 361
三、对角性规则 361
习题 362
第十九章 p区元素 364
第一节 p区元素概述 364
第二节 硼族元素 365
一、硼族元素概述 365
二、硼族元素的单质 366
三、硼的化合物 367
四、铝的化合物 369
第三节 碳族元素 370
一、碳族元素概述 370
二、碳族元素的单质 371
三、碳的重要化合物 373
四、硅的重要化合物 375
五、锡和铝的重要化合物 376
第四节 氮族元素 378
一、氮族元素概述 378
二、氮族元素的单质 379
三、氮的化合物 381
四、磷的化合物 385
五、砷、锑和铋的化合物 389
第五节 氧族元素 391
一、氧族元素概述 391
二、氧和硫的单质 392
三、过氧化氢 394
四、硫的化合物 394
第六节 卤族元素 403
一、卤族元素概述 403
二、卤族元素的单质 403
三、卤化氢和卤化物 406
四、氯的含氧酸及其盐 407
五、溴和碘的含氧酸及其盐 408
习题 409
第二十章 d区元素 413
第一节 d区元素概述 413
一、d区元素的原子半径 413
二、d区元素的物理性质 414
三、d区元素的化学性质 415
四、d区元素的氧化值 415
五、d区元素离子的颜色 415
第二节 铬、钼和钨 416
一、铬、钼和钨的单质 416
二、铬的化合物 416
三、钼和钨的化合物 418
第三节 锰 419
一、锰的单质 419
二、锰的重要化合物 420
第四节 铁系元素 421
一、铁系元素概述 421
二、铁的重要化合物 422
三、钴和镍的重要化合物 425
第五节 铂系元素 427
一、铂系元素概述 427
二、铂和钯的重要化合物 427
习题 428
第二十一章 ds区元素 432
第一节 铜族元素 432
一、铜族元素概述 432
二、铜的重要化合物 434
三、银的重要化合物 437
第二节 锌族元素 438
一、锌族元素概述 438
二、锌的重要化合物 440
三、汞的重要化合物 441
习题 443
第二十二章 紫外-可见吸收光谱法 446
第一节 紫外-可见吸收光谱法基本原理 446
一、物质对光的选择性吸收 446
二、电子跃迁类型 447
三、吸收光谱 448
第二节 光吸收的基本定律 449
一、朗伯-比尔定律 449
二、偏离朗伯-比尔定律的原因 450
第三节 吸收光谱法的误差和分析条件的选择 451
一、吸收光谱法的误差 451
二、分析条件的选择 451
第四节 紫外-可见分光光度计 452
一、分光光度计的基本部件 452
二、分光光度计的类型 454
第五节 紫外-可见吸收光谱法的应用 456
一、定性分析 456
二、定量分析 456
三、紫外吸收光谱在分子结构研究中的应用 457
习题 458
第二十三章 分子荧光分析法 460
第一节 分子荧光分析法的基本原理 460
一、分子荧光光谱的产生 460
二、激发光谱和发射光谱 462
三、影响荧光强度的因素 464
第二节 分子荧光分析仪器 468
一、荧光分光光度计 468
二、仪器的校正 468
第三节 定量分析方法 469
一、荧光强度与物质浓度的关系 469
二、定量分析方法 470
第四节 分子荧光分析法的应用 471
一、应用与示例 471
二、荧光试剂 471
习题 472
第二十四章 红外吸收光谱法 473
第一节 红外吸收光谱法的基本原理 473
一、红外吸收光谱法概述 473
二、振动能级与振动光谱 473
三、振动形式 474
四、振动自由度 475
五、特征峰与相关峰 476
六、吸收峰的位置 476
七、吸收峰的强度 477
八、影响谱带位置的因素 477
第二节 红外分光光度计与制样 477
一、光栅型红外分光光度计 477
二、傅里叶变换红外光谱仪 478
三、试样的制备 478
第三节 红外光谱解析 479
一、红外光谱解析方法 479
二、红外光谱解析示例 480
习题 482
第二十五章 原子吸收光谱法 483
第一节 概述 483
第二节 基本原理 483
一、共振线 483
二、基态原子数与总原子数的关系 484
三、原子吸收光谱的轮廓 484
四、谱线变宽因素 485
五、积分吸收与峰值吸收系数 486
第三节 原子吸收分光光度计 487
一、光源 487
二、原子化器 487
三、分光系统 489
四、检测系统 489
五、原子吸收分光光度计的类型 489
第四节 原子吸收光谱法的干扰及其消除方法 490
一、物理干扰 490
二、化学干扰 491
三、电离干扰 491
四、光谱干扰 491
第五节 定量分析方法 492
一、测量条件选择 492
二、定量分析方法 492
三、分析方法评价 493
习题 494
第二十六章 电势分析法 495
第一节 离子选择电极的类型与性能 495
一、离子选择电极的类型 495
二、离子选择电极的性能 498
第二节 直接电势法 504
一、溶液pH的测定 504
二、其他离子浓度的测定 506
第三节 电势滴定法 508
一、终点确定方法 508
二、电势滴定法的应用 509
习题 510
第二十七章 色谱分析法 511
第一节 色谱分析法概论 511
一、色谱分析法的分类 511
二、色谱分析法的基本原理 511
三、色谱分析法常用术语 512
四、分配系数与色谱分离 513
第二节 气相色谱法 514
一、气相色谱法的分类及特点 514
二、气相色谱法的分析流程 515
三、气相色谱理论和色谱分离条件的选择 515
四、气相色谱的固定相和流动相 520
五、气相色谱定性分析与定量分析 522
第三节 高效液相色谱法 524
一、高效液相色谱法概述 524
二、高效液相色谱中的速率理论 525
三、高效液相色谱法的主要类型 526
四、高效液相色谱仪 529
五、高效液相色谱定性和定量分析方法 531
六、高效液相色谱的应用 532
习题 533
第二十八章 核磁共振波谱和质谱分析法 535
第一节 核磁共振波谱分析法 535
一、概述 535
二、核磁共振基本原理 535
三、核磁共振波谱仪 537
四、核磁共振波谱的信息 539
五、核磁共振氢谱及应用 541
第二节 质谱分析法 543
一、质谱分析法概述 543
二、质谱分析法的基本原理 544
三、质谱仪 545
四、质谱及其离子峰的类型 547
五、质谱解析 551
习题 554
附录 556
附录一 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能和标准摩尔熵 556
附录二 某些有机化合物的标准燃烧焓 558
附录三 某些酸、碱的标准解离常数 559
附录四 某些难溶强电解质的标准溶度积常数 560
附录五 某些电对的标准电极电势 561
附录六 某些配离子的标准稳定常数 562
附录七 一些化合物的摩尔质量 563
主要参考文献 565