上篇 原理·结构 2
第1章 化学热力学基础 2
1.1 基本概念和术语 2
1.1.1 体系和环境 2
1.1.2 状态和状态函数 3
1.1.3 热、功和热力学能 4
1.1.4 过程和途径 5
1.1.5 热化学方程式和反应进度 5
1.2 化学反应热和反应焓变 6
1.2.1 热力学第一定律 7
1.2.2 定容反应热 7
1.2.3 定压反应热与反应的焓变 8
1.2.4 Qp与Qv的关系 8
1.2.5 热力学标准条件与标准摩尔生成焓 9
1.3 化学反应热的热力学计算 11
1.3.1 由标准摩尔生成焓计算反应热 11
1.3.2 由标准摩尔燃烧焓计算反应热 12
1.3.3 由盖斯定律计算反应热 13
1.3.4 由键焓（能）估算反应热 14
1.4 化学反应的方向 15
1.4.1 化学反应的自发性 15
1.4.2 熵、熵变及规律 16
1.4.3 吉布斯自由能变和化学反应的方向 17
1.4.4 标准吉布斯自由能变的计算 18
综合性思考题 21
复习思考题 21
习题 23
第2章 化学动力学基础 27
2.1 化学反应速率的基本概念 27
2.1.1 化学反应速率的表示方法 27
2.1.2 基元反应与反应机理 28
2.2 化学反应速率理论 29
2.2.1 分子碰撞理论简介 29
2.2.2 过渡状态理论简介 30
2.2.3 活化能与反应热的关系 31
2.3 浓度对化学反应速率的影响 32
2.3.1 速率方程与反应级数 32
2.3.2 质量作用定律 33
2.3.3 浓度与时间的定量关系 34
2.4 温度对反应速率的影响 35
2.4.1 阿伦尼乌斯公式 36
2.4.2 阿伦尼乌斯公式的应用 37
2.5 催化剂对反应速率的影响 37
2.5.1 催化剂的基本特征 37
2.5.2 均相催化和多相催化 38
2.5.3 酶催化 39
综合性思考题 39
复习思考题 40
习题 41
第3章 化学平衡原理 44
3.1 化学平衡系统 44
3.1.1 实验平衡常数 44
3.1.2 标准平衡常数 45
3.1.3 多重平衡规则 46
3.1.4 反应商Q 47
3.2 化学平衡与吉布斯自由能变 47
3.2.1 化学等温方程与反应商判据 47
3.2.2 范特霍夫方程 49
3.3 化学平衡的移动 50
3.3.1 浓度对化学平衡移动的影响 50
3.3.2 压力对化学平衡移动的影响 51
3.3.3 温度对化学平衡移动的影响 52
3.4 化学平衡的计算 53
3.4.1 气体定律 53
3.4.2 平衡组成的计算 54
综合性思考题 57
复习思考题 57
习题 58
第4章 酸碱平衡 62
4.1 酸碱质子理论 62
4.1.1 酸碱的定义与共轭酸碱对 62
4.1.2 酸碱反应 63
4.1.3 共轭酸碱对K？与K？的关系 63
4.2 弱电解质的解离平衡 64
4.2.1 一元弱酸弱碱的解离平衡 64
4.2.2 多元弱电解质的解离平衡 67
4.2.3 盐溶液中的解离平衡 68
4.2.4 酸碱平衡移动 72
4.3 缓冲溶液 74
4.3.1 缓冲作用原理 74
4.3.2 缓冲溶液pH值的计算 75
4.3.3 缓冲容量及缓冲范围 76
4.3.4 缓冲对的选择及缓冲溶液的配制 78
4.3.5 缓冲溶液的生物学意义 78
4.4 溶液的浓度 79
4.4.1 摩尔浓度 79
4.4.2 质量摩尔浓度 79
4.4.3 摩尔分数 79
4.5 强电解质溶液 80
阅读材料 人血液的pH值 81
综合性思考题 82
复习思考题 83
习题 83
第5章 沉淀溶解平衡 86
5.1 溶度积原理 86
5.1.1 溶度积常数 86
5.1.2 溶度积与溶解度 87
5.1.3 溶度积常数与自由能变 88
5.2 沉淀的生成与溶解 88
5.2.1 溶度积规则 88
5.2.2 沉淀的生成 89
5.2.3 分步沉淀 91
5.2.4 沉淀的溶解 92
5.2.5 沉淀的转化 96
综合性思考题 96
复习思考题 97
习题 97
第6章 氧化还原反应 101
6.1 氧化还原反应方程式的配平 101
6.1.1 氧化数 101
6.1.2 离子-电子法配平反应方程式 102
6.2 原电池与电极电势 104
6.2.1 原电池构造 104
6.2.2 电解与法拉第定律 105
6.2.3 电极电势的产生与测定 106
6.3 影响电极电势的因素 109
6.3.1 能斯特方程 109
6.3.2 浓度对电极电势的影响 109
6.3.3 酸度对电极电势的影响 110
6.3.4 生成沉淀对电极电势的影响 110
6.3.5 生成配合物对电极电势的影响 112
6.4 电极电势的应用 112
6.4.1 判断原电池正负极和书写原电池符号 112
6.4.2 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 113
6.4.3 选择合适的氧化剂和还原剂 113
6.4.4 判断氧化还原反应的方向 114
6.4.5 判断氧化还原反应进行的程度 115
6.4.6 计算难溶电解质的溶度积 115
6.4.7 元素电势图及其应用 116
阅读材料 化学电源实例 118
综合性思考题 121
复习思考题 122
习题 122
第7章 配位化合物 126
7.1 配合物的基本概念 126
7.1.1 配合物的定义 126
7.1.2 配合物的组成 127
7.1.3 配合物的化学式及命名 128
7.2 配位平衡 129
7.2.1 配位平衡常数 129
7.2.2 配位平衡与酸碱平衡 131
7.2.3 配位平衡与沉淀溶解平衡 132
7.2.4 配位平衡与氧化还原平衡 134
7.2.5 配位平衡间的相互转化 136
7.3 配合物的分类 136
7.3.1 简单配合物 136
7.3.2 螯合物 137
7.3.3 特殊配合物 138
综合性思考题 139
复习思考题 139
习题 140
第8章 原子结构 141
8.1 原子结构理论的发展 141
8.2 量子力学原子模型 143
8.2.1 核外电子运动的特征 143
8.2.2 核外电子运动状态的描述 144
8.2.3 量子数、原子轨道和电子运动状态 148
8.3 原子核外电子排布与元素周期律 151
8.3.1 基态原子中电子排布原理 151
8.3.2 多电子原子的电子排布 152
8.3.3 原子的电子层结构与元素周期律 156
8.4 元素性质的周期性 157
8.4.1 原子半径 157
8.4.2 电离能（I） 159
8.4.3 电子亲和能（A） 160
8.4.4 电负性（x） 161
阅读材料 中子星知多少？ 162
复习思考题 162
习题 163
第9章 化学键与分子结构 165
9.1 离子键理论 165
9.1.1 离子键的理论要点 165
9.1.2 离子键的强度 166
9.2 价键理论（VB法） 167
9.2.1 共价键理论的发展 167
9.2.2 价键理论要点 167
9.2.3 共价键的类型 168
9.2.4 共价键的强度 170
9.3 杂化轨道理论 171
9.3.1 杂化轨道理论的建立 171
9.3.2 杂化轨道类型与分子空间构型的关系 171
9.4 配合物中的化学键理论 175
9.4.1 价键理论的要点 175
9.4.2 配合物的几何构型 176
9.5 分子轨道理论 179
9.5.1 分子轨道理论要点 180
9.5.2 分子轨道能级及应用 181
9.6 分子间力和氢键 184
9.6.1 分子的极性和变形性 184
9.6.2 分子间力 186
9.6.3 分子间力对物质物理性质的影响 188
9.6.4 氢键 189
阅读材料 富勒烯 190
复习思考题 191
习题 192
第10章 固体结构与性质 194
10.1 晶体及内部结构 194
10.1.1 晶体结构的特征 194
10.1.2 晶体的内部结构 196
10.1.3 单晶体、多晶体和非晶体 198
10.1.4 晶体类型 200
10.2 金属晶体 200
10.2.1 金属晶体的结构 200
10.2.2 金属键理论 202
10.3 离子晶体 204
10.3.1 常见的晶体类型 204
10.3.2 半径比规则 205
10.3.3 晶格能 207
10.3.4 离子极化 209
10.4 分子晶体和原子晶体 211
10.4.1 分子晶体 211
10.4.2 原子晶体 211
10.4.3 层状晶体 212
阅读材料 红宝石与蓝宝石 213
复习思考题 214
习题 214
下篇 元素化学 217
第11章 氢、稀有气体 217
11.1 氢 217
11.1.1 氢的自然资源 217
11.1.2 氢的成键特征 218
11.1.3 氢的结构性质和用途 218
11.1.4 氢的制备 221
11.1.5 氢化物 222
11.1.6 氢能源 223
11.2 稀有气体 224
11.2.1 稀有气体的发现 224
11.2.2 稀有气体的性质和用途 225
11.2.3 稀有气体化合物 227
复习思考题 228
习题 228
第12章 s区元素 230
12.1 s区元素概述 230
12.1.1 s区元素的存在 230
12.1.2 s区元素的通性 230
12.2 s区元素的单质及其化合物 232
12.2.1 单质的特性 232
12.2.2 氢化物 232
12.2.3 氧化物 233
12.2.4 氢氧化物 234
12.2.5 重要盐类及其性质 234
12.2.6 K＋，Na＋，Mg2＋，Ca2＋，Ba2＋的鉴定 235
12.3 锂、铍的特殊性及s区元素的对角线关系 236
12.3.1 锂的特殊性 236
12.3.2 铍的特殊性 236
12.3.3 对角线关系 236
12.3.4 对角线规则 237
复习思考题 237
习题 237
第13章 p区元素（一） 239
13.1 p区元素概述 240
13.1.1 p区的组成元素 240
13.1.2 价电子结构特征 240
13.1.3 氧化态及惰性电子对效应 241
13.1.4 电负性变化规律 241
13.1.5 半径变化规律 241
13.1.6 元素性质变化的反常性、异样性、相似性、二次周期性 242
13.2 硼族元素（ⅢA） 244
13.2.1 硼族元素的通性 244
13.2.2 硼及其重要化合物 245
13.2.3 铝及其重要化合物 253
13.3 碳族元素 257
13.3.1 碳族元素的通性 257
13.3.2 碳及其重要化合物 258
13.3.3 硅及其重要化合物 262
13.3.4 锡、铅及其重要化合物 266
阅读材料 化学新知识——新型碳、硅、锡材料 271
复习思考题 272
习题 272
第14章 p区元素（二） 275
14.1 氮族元素的通性 275
14.2 氮及其重要化合物 276
14.2.1 氮气的制备及其特性 276
14.2.2 氨和铵盐 277
14.2.3 氮的氧化物、含氧酸及其盐 279
14.3 磷及其重要化合物 284
14.3.1 磷的同素异形体 284
14.3.2 磷的氢化物 284
14.3.3 磷的氧化物、含氧酸及其盐 285
14.3.4 磷的卤化物 289
14.4 砷、锑、铋及其重要化合物 290
14.4.1 砷、锑、铋的单质 290
14.4.2 砷、锑、铋的氢化物 290
14.4.3 砷、锑、铋的氧化物、氢氧化物及含氧酸 291
14.4.4 砷、锑、铋的盐类 292
复习思考题 293
习题 293
第15章 p区元素（三） 295
15.1 氧族元素 295
15.1.1 氧族元素的通性 295
15.1.2 氧及其化合物 297
15.1.3 硫及其化合物 300
15.2 卤素 310
15.2.1 卤素元素的通性 310
15.2.2 卤素单质 311
15.2.3 卤化氢和氢卤酸 314
15.2.4 卤化物 316
15.2.5 卤素含氧酸及其盐 317
15.2.6 拟卤素 320
阅读材料 单质氟的制备 321
复习思考题 322
习题 322
第16章 d区元素（一） 325
16.1 d区元素的通性 325
16.1.1 d区元素原子的价电子结构 325
16.1.2 d区元素的原子半径 325
16.1.3 d区元素的氧化态 325
16.1.4 d区元素的物理性质 326
16.1.5 d区元素的化学性质 326
16.1.6 d区元素的离子颜色 327
16.2 钛及其重要化合物 327
16.2.1 钛的性质和用途 327
16.2.2 钛的重要化合物 328
16.3 钒及其重要化合物 329
16.3.1 五氧化二钒 329
16.3.2 钒酸及其盐 329
16.4 铬、钼、钨及其重要化合物 330
16.4.1 铬、钼、钨的性质和用途 330
16.4.2 铬的重要化合物 330
16.4.3 钼和钨的重要化合物 333
16.5 锰及其重要化合物 333
16.5.1 锰的性质和用途 333
16.5.2 锰的重要化合物 333
16.6 铁、钴、镍及其重要化合物 335
16.6.1 铁、钴、镍的性质和用途 335
16.6.2 铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 336
16.6.3 铁、钴、镍的盐类 336
16.6.4 铁、钴、镍的配合物 337
阅读材料 具有抗癌活性的金属茂配合物 339
复习思考题 340
习题 340
第17章 d区元素（二） 343
17.1 铜、锌族元素的通性 343
17.2 铜、锌族元素单质的性质和用途 344
17.2.1 铜族元素单质的性质和用途 344
17.2.2 锌族元素单质的性质和用途 345
17.3 铜和银的重要化合物 346
17.3.1 氧化物和氢氧化物 346
17.3.2 盐类 347
17.3.3 配合物 349
17.3.4 Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）的相互转化 351
17.4 锌族元素的重要化合物 352
17.4.1 氧化物和氢氧化物 352
17.4.2 盐类 353
17.4.3 配合物 355
17.4.4 Hg（Ⅰ）和Hg（Ⅱ）的相互转化 356
阅读材料 汞的危害机理 356
复习思考题 357
习题 357
第18章 f区元素 360
18.1 镧系元素 360
18.1.1 稀土元素通性 360
18.1.2 镧系元素通性 361
18.1.3 镧系元素的重要化合物 364
18.2 锕系元素 369
18.2.1 锕系元素的通性 369
18.2.2 钍和铀的重要化合物 371
18.3 核化学简介 373
18.3.1 核结构 373
18.3.2 核反应 377
18.3.3 核能的利用 378
阅读材料 钍基熔盐堆核能系统——把钍变废为宝转化成为核燃料 381
复习思考题 382
习题 382
附录 383
附录A 基本物理常数表 383
附录B 单位换算 383
附录C 弱酸、弱碱的解离常数（298.15 K） 384
附录D 难溶化合物的溶度积常数（291～298K） 384
附录E 一些物质的标准摩尔生成焓、标准生成自由能和标准熵（298.15 K，100kPa） 386
附录F 水合离子的标准生成焓、标准生成自由能和标准熵 389
附录G 标准电极电势（298.15 K） 390
附录H 常见配离子的稳定常数（298.15 K） 392
参考文献 394