第一章 物质的状态、溶液和胶体 1
学习目标 1
问题 1
第一节 物质的存在状态 2
一、气体 2
二、液体 4
三、固体 7
四、等离子体 8
第二节 溶液 9
一、分散系的概念 9
二、溶液的浓度 10
三、稀溶液的依数性 11
第三节 胶体溶液 17
一、溶胶的动力学性质 17
二、溶胶的光学性质 19
三、溶胶的电学性质 19
四、胶团的结构与胶体的稳定性 20
第四节 乳状液和高分子溶液 22
一、乳状液 22
二、高分子溶液 23
学科前沿 24
本章小结 25
思考题与习题 26
第二章 化学热力学基础 27
学习目标 27
问题 27
第一节 热力学的一些基本概念 28
一、体系和环境 28
二、状态和状态函数 29
三、过程和途径 30
四、热和功 31
五、热力学能 33
六、热力学的标准状态 33
七、反应进度 34
第二节 热化学 35
一、热力学第一定律 35
二、化学反应的热效应 37
三、盖斯定律 40
四、物质的标准摩尔生成焓与反应标准摩尔焓变 41
五、物质的标准摩尔燃烧焓与反应标准摩尔焓变 42
第三节 化学反应的方向 45
一、自发过程 45
二、热力学第二定律 51
三、反应的吉布斯自由能变和自由能判据 52
四、反应自发性的判断 53
学科前沿 61
本章小结 62
思考题与习题 64
第三章 化学平衡 67
学习目标 67
问题 67
第一节 化学平衡状态 68
一、可逆反应与化学平衡 68
二、标准平衡常数 70
三、非标准状态下反应方向的判据 73
第二节 多重平衡规则 75
一、多重平衡体系 75
二、多重平衡原理 75
第三节 化学平衡的移动 76
一、影响化学平衡移动的因素 76
二、吕·查德里原理 82
学科前沿 82
本章小结 83
思考题与习题 85
第四章 酸碱反应 87
学习目标 87
问题 87
第一节 酸碱质子理论 88
一、质子酸碱定义 88
二、酸碱反应 89
三、酸碱的强度 90
四、水的质子自递反应及溶液的酸碱性 91
五、酸常数和碱常数 93
六、共轭酸碱解离常数的关系 95
第二节 水溶液的酸度计算 96
一、一元弱酸(碱)水溶液的酸度计算 96
二、多元弱酸(碱)水溶液的酸度计算 99
三、两性物质水溶液的酸度计算 101
第三节 酸碱平衡移动 103
一、稀释效应 104
二、同离子效应 105
三、盐效应 106
四、介质酸度对酸碱平衡的影响 106
第四节 缓冲溶液 108
一、缓冲作用原理 108
二、缓冲溶液pH的计算 110
三、缓冲溶液的选择和配制 111
学科前沿 114
本章小结 115
思考题与习题 116
第五章 沉淀反应 118
学习目标 118
问题 118
第一节 难溶电解质的溶度积 119
一、沉淀溶解平衡和溶度积常数 119
二、溶度积和溶解度的关系 120
第二节 溶度积规则及其应用 121
一、溶度积规则 121
二、沉淀的溶解 122
三、沉淀的生成 124
四、沉淀的转化 127
学科前沿 130
本章小结 131
思考题与习题 131
第六章 氧化还原反应 133
学习目标 133
问题 133
第一节 氧化还原反应的基本概念 134
一、氧化数 134
二、氧化与还原 135
三、氧化还原电对 137
第二节 氧化还原反应方程式的配平 139
第三节 氧化还原反应与原电池 140
一、原电池的组成 140
二、原电池的符号表示 142
三、电极的类型 142
第四节 原电池的电动势及电极电势 144
一、原电池的电动势 144
二、电极电势 145
第五节 能斯特方程及其应用 149
一、能斯特方程 149
二、电极电势的应用 154
第六节 元素标准电势图及其应用 159
一、判断物质在水溶液中能否发生歧化 160
二、计算未知电对的电极电势 161
学科前沿 162
本章小结 163
思考题与习题 164
第七章 原子结构 167
学习目标 167
问题 167
第一节 原子与原子结构理论的发展 168
一、原子的表征 168
二、原子结构理论模型的发展 169
三、可见光的特征与可见光谱的产生 170
四、原子光谱 172
第二节 微观粒子特征及运动规律的描述 172
一、微观粒子的量子化特征 172
二、微观粒子的波粒二象性 174
三、不确定原理 175
四、波粒二象性的统计解释 175
五、薛定谔方程与波函数 176
六、核外电子运动状态的描述 178
第三节 基态原子核外电子排布及元素周期表 190
一、核外电子排布规则 190
二、基态多电子原子核外电子的排布 191
三、原子结构与元素周期表 194
第四节 元素基本性质的周期性 196
一、原子半径 197
二、电离能 200
三、电子亲和能 202
四、电负性 204
学科前沿 207
本章小结 208
思考题与习题 209
第八章 化学键与分子结构 211
学习目标 211
问题 211
第一节 离子键与离子化合物 212
一、离子键的形成 212
二、离子键的特点 212
三、离子的特征 213
第二节 共价键的价键理论 214
一、H2分子的形成和共价键的本质 215
二、现代价键理论的基本要点 216
三、共价键的类型 217
四、共价键的键参数 219
第三节 杂化轨道理论 221
一、杂化轨道理论的基本要点 221
二、杂化轨道的类型与分子的空间构型 222
第四节 价层电子对互斥理论 226
一、价层电子对互斥理论的基本要点 226
二、分子构型判断的一般程序、原则和实例 226
第五节 分子极性、分子间力和氢键 229
一、分子的极性与分子极化 230
二、分子间力 231
三、氢键 234
第六节 晶体结构简介 238
一、离子晶体 238
二、原子晶体 239
三、分子晶体 240
学科前沿 240
本章小结 241
思考题与习题 242
第九章 配位化合物与配位反应 244
学习目标 244
问题 244
第一节 配位化合物的基本概念 245
一、配合物的组成 245
二、配合物的类型 250
三、配合物的命名 254
第二节 配位化合物的价键理论 255
一、配合物的价键理论的基本要点 256
二、杂化轨道与配合物的几何构型 256
三、外轨型配合物和内轨型配合物 259
第三节 配位化合物在水溶液中的稳定性和平衡 262
一、配合物的稳定常数 262
二、配位平衡的移动 265
第四节 配位化合物的应用简介 274
一、配合物在分析化学中的应用 274
二、配合物在材料科学及工业催化中的应用 274
三、配合物在生物医药中的应用 275
学科前沿 276
本章小结 278
思考题与习题 279
第十章 重要元素及其化合物 281
学习目标 281
问题 281
第一节 生物体内的常量元素及化合物 282
一、构成生命体的常量非金属元素 282
二、生物体中的四种常量金属离子 283
第二节 生物体内的微量元素及化合物 285
一、生物体内的微量非金属元素 285
二、生物体内的微量金属元素 286
三、有害元素及化合物 289
第三节 定性分析概述 293
一、定性分析的基本要求 293
二、定性分析的一般步骤 293
三、定性分析反应 294
四、空白试验和对照试验 295
五、系统分析和分别分析 295
第四节 常见阳离子的一般性质及鉴别 297
一、第一组阳离子分析 297
二、第二组阳离子分析 298
三、第三组阳离子分析 299
四、第四组阳离子分析 301
五、第五组阳离子分析 301
第五节 常见阴离子的一般性质及鉴定 302
一、阴离子的初步试验 302
二、阴离子的分离与鉴定 303
学科前沿 305
本章小结 306
思考题与习题 306
附录 308
附录1国际相对原子质量表(2009年) 308
附录2常用相对分子质量表 311
附录3不同温度下水的饱和蒸气压 313
附录4常用酸碱的浓度表 315
附录5常见离子和化合物的颜色 316
附录6常见弱酸弱碱在水溶液中的解离常数(25℃) 317
附录7常见难溶电解质的溶度积 320
附录8常见配离子的稳定常数(Kθf和lgKθf—) 322
附录9标准电极电势表(25℃) 324
附录10物质的热力学函数 328
附录11常见沉淀物的pH 334
参考文献 336