第1章 气体 1
1.1 理想气体状态方程 1
1.2 气体混合物 3
1.2.1 道尔顿分压定理 3
1.2.2 阿马格分体积定律 4
1.2.3 气体混合物的摩尔质量 5
1.3 气体的液化及临界参数 6
1.3.1 液体的饱和蒸气压 6
1.3.2 临界参数 6
1.3.3 真实气体的p-Vm图与气体的液化 8
1.4 真实气体状态方程 8
拓展知识 获得诺贝尔化学奖的华人 10
思考题 11
习题 12
第2章 化学动力学基础 13
2.1 化学动力学的任务和目的 13
2.2 化学反应速率表示方法 14
2.3 化学反应的速率方程 16
2.3.1 质量作用定律 17
2.3.2 反应级数和反应的速率常数 18
2.4 温度和活化能对反应速率的影响 20
2.4.1 温度对反应速率的影响 20
2.4.2 活化能Ea对反应速率的影响 22
2.5 化学反应速率理论和反应机理简介 22
2.5.1 碰撞理论 22
2.5.2 过渡态理论 23
2.5.3 反应机理与基元反应 24
2.6 催化反应动力学 25
2.6.1 催化反应的特点 25
2.6.2 均相催化反应 27
2.6.3 气-固相催化反应 28
拓展知识 化学动力学在考古学中的应用 28
思考题 29
习题 29
第3章 热力学第一定律与热化学 31
3.1 热力学的术语和基本概念 31
3.1.1 系统和环境 31
3.1.2 状态和状态函数 32
3.1.3 过程和途径 32
3.1.4 相 33
3.2 热力学第一定律 33
3.2.1 热和功 33
3.2.2 热力学能 34
3.2.3 热力学第一定律 35
3.3 热化学的术语和基本概念 35
3.3.1 反应进度 36
3.3.2 反应热 36
3.3.3 标准状态 38
3.3.4 热化学方程式 39
3.3.5 盖斯定律 39
3.4 热化学基本数据与反应焓变的计算 40
3.4.1 标准摩尔生成焓 40
3.4.2 标准摩尔燃烧焓 41
3.4.3 反应焓变的计算 41
拓展知识 能源 42
思考题 45
习题 46
第4章 热力学第二定律与化学反应的方向和限度 48
4.1 热力学第二定律 48
4.2 熵热力学第三定律 49
4.2.1 混乱度、熵与微观状态数 50
4.2.2 热力学第三定律和标准熵 52
4.2.3 化学反应熵变 52
4.3 吉布斯函数 54
4.3.1 吉布斯函数的定义及吉布斯函数［变］判据 54
4.3.2 标准摩尔生成吉布斯函数 55
4.3.3 化学反应的吉布斯函数变计算 56
4.3.4 △G与△G？的关系 57
4.4 吉布斯函数与化学平衡 58
4.4.1 化学平衡的基本特征 58
4.4.2 标准平衡常数表达式 59
4.4.3 标准平衡常数的应用 62
4.4.4 化学平衡移动 64
拓展知识 氧-血红蛋白的平衡 67
思考题 68
习题 70
第5章 水溶液中的离子平衡 72
5.1 酸碱质子理论概述 72
5.1.1 质子酸、质子碱的定义 72
5.1.2 共轭酸碱概念及其相对强弱 73
5.1.3 酸碱反应的实质 74
5.2 水的解离平衡和溶液的pH 75
5.2.1 水的解离平衡 75
5.2.2 溶液的pH 75
5.3 弱酸、弱碱的解离平衡 76
5.3.1 一元弱酸的解离平衡 76
5.3.2 一元弱碱的解离平衡 77
5.3.3 多元弱酸、弱碱的解离平衡 78
5.4 盐溶液的解离平衡 79
5.4.1 强酸弱碱盐 79
5.4.2 弱酸强碱盐 80
5.4.3 酸式盐 81
5.4.4 弱酸弱碱盐 82
5.4.5 影响盐类水解的因素及其应用 83
5.5 缓冲溶液 83
5.5.1 同离子效应 83
5.5.2 缓冲溶液 84
5.5.3 缓冲溶液的pH计算 85
5.5.4 缓冲溶液的配制 86
5.6 酸碱指示剂 87
5.7 酸碱电子理论 88
5.8 沉淀-溶解平衡 89
5.8.1 溶解度 89
5.8.2 溶度积 90
5.8.3 溶度积和溶解度之间的换算 90
5.8.4 溶度积规则 91
5.8.5 同离子效应和盐效应 92
5.8.6 溶液的pH对沉淀溶解平衡的影响 94
5.8.7 分步沉淀 95
5.8.8 沉淀的转化 96
拓展知识 水的净化与废水处理 96
思考题 99
习题 100
第6章 氧化还原反应 电化学基础 102
6.1 氧化还原反应的基本概念 103
6.1.1 氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念 103
6.1.2 氧化值和氧化态 103
6.1.3 氧化还原方程式的配平 104
6.2 电化学电池 107
6.2.1 原电池的构造 107
6.2.2 原电池符号和电极的分类 107
6.2.3 原电池的热力学 109
6.3 电极电势 110
6.3.1 电极电势的产生 110
6.3.2 标准电极电势 110
6.3.3 能斯特方程式 112
6.3.4 能斯特方程式的应用 113
6.4 电解 119
拓展知识 化学电源 123
思考题 125
习题 126
第7章 相平衡 129
7.1 相体系平衡的一般条件 129
7.2 相律 131
7.2.1 相、组分、自由度和自由度数 131
7.2.2 相律 133
7.2.3 相律的推导 133
7.3 单组分体系的相平衡 135
7.3.1 水的相图 135
7.3.2 其他单组分相图 137
7.4 二组分体系的相图及其应用 138
7.4.1 二组分体系的气-液相平衡 138
7.4.2 二组分体系的液-固相平衡 147
7.5 三组分体系的相图及其应用 150
拓展知识 相图在现代高科技中的应用 151
思考题 154
习题 154
第8章 界面现象和胶体分散体系 157
8.1 表面张力和表面能 157
8.1.1 净吸力和表面张力的概念 157
8.1.2 影响表面张力的因素 159
8.2 纯液体的表面现象 160
8.2.1 弯曲界面的一些现象 161
8.2.2 润湿现象 161
8.3 固体表面的吸附 163
8.3.1 固体表面的特点 163
8.3.2 吸附作用 164
8.3.3 吸附曲线 165
8.4 溶液表面层吸附与表面活性剂 167
8.4.1 溶液表面层吸附 167
8.4.2 表面活性剂 167
8.5 分散系统的分类及溶胶的特性 169
8.5.1 分散系统 169
8.5.2 溶胶的特性 170
8.6 溶胶的稳定性和聚沉 173
8.7 乳浊液 173
拓展知识 免疫胶体金技术 174
思考题 176
习题 176
第9章 原子结构 178
9.1 原子结构的早期模型 178
9.1.1 早期原子模型 178
9.1.2 有核原子模型 180
9.2 微观粒子运动的基本特征 181
9.2.1 物质波 181
9.2.2 测不准原理 183
9.3 氢原子结构的量子力学描述 184
9.3.1 薛定谔方程 184
9.3.2 波函数与原子轨道 184
9.3.3 概率密度和电子云 185
9.3.4 原子轨道和电子云的图像 185
9.3.5 4个量子数 188
9.4 多电子原子结构 190
9.4.1 屏蔽效应和钻穿效应 190
9.4.2 鲍林近似能级图 192
9.4.3 核外电子排布规则 193
9.5 原子的电子结构与元素周期系 196
9.5.1 原子结构与元素周期表 196
9.5.2 元素性质的周期性 197
拓展知识 物质的组成基元 201
思考题 202
习题 203
第10章 分子结构和分子间力 205
10.1 路易斯理论 205
10.2 价键理论 206
10.2.1 共价键的形成及其本质 206
10.2.2 价键理论 207
10.3 杂化轨道理论 210
10.3.1 杂化轨道的概念 210
10.3.2 杂化轨道的类型 212
10.4 价层电子对互斥理论 215
10.4.1 价层电子对互斥理论的基本要点 215
10.4.2 分子几何构型的预测 217
10.4.3 判断分子（离子）几何构型的实例 219
10.5 分子轨道理论 219
10.5.1 分子轨道理论的基本要点 219
10.5.2 应用实例 223
10.6 键参数 224
10.6.1 键长 224
10.6.2 键能 225
10.6.3 键角 226
10.6.4 键级 226
10.6.5 键矩与部分电荷 226
10.7 分子间力和氢键 227
10.7.1 分子的极性 227
10.7.2 分子间作用力 229
10.7.3 氢键 231
拓展知识 荧光和磷光 233
思考题 236
习题 237
第11章 固体结构 242
11.1 晶体的类型和特征 242
11.1.1 晶体的特征 242
11.1.2 晶格理论的基本概念 243
11.1.3 晶体的基本类型 244
11.2 金属键和金属晶体 245
11.2.1 金属晶格 245
11.2.2 金属键 246
11.3 离子晶体 246
11.3.1 离子键的形成及离子的电子层结构 246
11.3.2 离子晶体 247
11.3.3 晶格能 249
11.4 离子极化 250
11.4.1 离子的极化力和变形性 250
11.4.2 离子极化对晶体结构和性质的影响 251
11.5 原子晶体和分子晶体 252
11.5.1 共价型原子晶体和混合键型晶体 252
11.5.2 分子型晶体 254
拓展知识 晶体材料 255
思考题 257
习题 257
第12章 配位化合物 260
12.1 配合物的组成和命名 260
12.1.1 配合物的组成 261
12.1.2 配合物的命名 262
12.1.3 配合物的分类 263
12.2 配合物的结构 265
12.2.1 配合物的空间构型 265
12.2.2 配合物同分异构现象 266
12.3 配合物的化学键理论 268
12.4 配位反应与配位平衡 271
12.4.1 配合物的解离常数和稳定常数 271
12.4.2 配体取代反应和电子转移反应 273
12.5 配合物的应用 275
12.5.1 物质的分离、提纯和鉴定 275
12.5.2 电镀与环境保护 275
12.5.3 配合催化 275
拓展知识 被骂出来的诺贝尔化学奖获得者——维克多·格林尼亚 276
思考题 277
习题 277
第13章 s区元素 280
13.1 s区元素概述 280
13.2 s区元素的单质 281
13.2.1 s区元素单质的存在和制备 281
13.2.2 s区元素单质的物理和化学性质 282
13.3 s区元素的化合物 284
13.3.1 氢化物 284
13.3.2 氧化物 285
13.3.3 氢氧化物 288
13.3.4 配合物 289
13.3.5 盐类 290
13.4 锂、铍的特殊性 对角线规则 291
13.4.1 锂的特殊性 291
13.4.2 铍的特殊性 292
13.4.3 对角线规则 292
拓展知识 硬水及其软化 293
思考题 294
习题 295
第14章 p区元素 296
14.1 p区元素概述 296
14.2 硼族元素 297
14.2.1 硼族元素概述 297
14.2.2 硼族元素的单质 298
14.2.3 硼的化合物 299
14.2.4 铝的化合物 303
14.3 碳族元素 305
14.3.1 碳族元素概述 305
14.3.2 碳族元素的单质 306
14.3.3 碳的化合物 307
14.3.4 硅的化合物 310
14.3.5 锡、铅的化合物 311
14.4 氮族元素 313
14.4.1 氮族元素概述 313
14.4.2 氮族元素的单质 315
14.4.3 氮的化合物 316
14.4.4 磷的化合物 320
14.4.5 砷、锑、铋的化合物 325
14.5 氧族元素 327
14.5.1 氧族元素概述 327
14.5.2 氧及其化合物 328
14.5.3 硫及其化合物 330
14.6 卤素 335
14.6.1 卤素概述 335
14.6.2 卤素单质 336
14.6.3 卤化氢和氢卤酸 337
14.6.4 卤化物、多卤化物 338
14.6.5 卤素的含氧化合物 339
14.7 稀有气体 342
14.7.1 稀有气体的性质和用途 342
14.7.2 稀有气体的化合物 343
拓展知识 新型无机非金属材料 345
思考题 347
习题 348
第15章 d区元素 352
15.1 d区元素概述 352
15.1.1 d区元素的电子构型 352
15.1.2 d区元素的原子半径和电离能 352
15.1.3 d区元素的物理性质 353
15.1.4 d区元素的化学性质 353
15.2 钛、钒 355
15.2.1 钛及其化合物 355
15.2.2 钒及其化合物 356
15.3 铬、钼、钨多酸型配合物 356
15.3.1 铬 356
15.3.2 钼、钨 358
15.3.3 多酸型配合物 359
15.4 锰 359
15.4.1 锰的单质 359
15.4.2 锰的化合物 360
15.5 铁、钴、镍 361
15.5.1 铁、钴、镍的单质 361
15.5.2 铁、钴、镍的化合物 361
15.6 铂系元素简介 364
15.6.1 铂系元素的单质 364
15.6.2 铂和钯的重要化合物 365
15.7 金属有机化合物 365
15.7.1 金属羰基配合物 365
15.7.2 不饱和烃金属有机配合物 367
15.7.3 夹心型配合物 367
15.8 铜族元素 368
15.8.1 铜族元素的单质 368
15.8.2 铜族元素的化合物 369
15.9 锌族元素 372
15.9.1 锌族元素的单质 372
15.9.2 锌族元素的化合物 372
拓展知识 锌的生物作用和含镉、汞废水的处理 375
思考题 376
习题 377
第16章 有机化合物基础知识 380
16.1 有机化合物的结构理论 381
16.2 有机化合物分子的电子效应 386
16.2.1 诱导效应 386
16.2.2 共轭效应 387
16.3 有机化学反应的分类 390
16.3.1 按反应历程分类 390
16.3.2 按反应物与产物之间的关系分类 391
16.4 有机化合物的分类和命名 393
16.4.1 有机化合物的分类 393
16.4.2 有机化合物的命名 394
16.5 有机化合物的主要种类、特征与典型反应 400
16.5.1 烷烃 400
16.5.2 烯烃与炔烃 401
16.5.3 芳香烃 403
16.5.4 卤代烃 405
16.5.5 醇、羧酸、酯化合物 406
16.5.6 酚类化合物 410
16.5.7 醚类化合物 412
16.5.8 醛和酮 412
16.5.9 胺 416
拓展知识 清洁能源 417
思考题 418
习题 419
部分习题参考答案 422
附录A 一些物质在298.15K下的标准热力学数据 427
附录B 一些物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K） 449
附录C 弱电解质的解离常数 450
附录D 一些常见配离子的稳定常数 453
附录E 难溶化合物的溶度积常数 455
附录F 标准电极电势表 459
附录G 一些物质的摩尔质量 464
参考文献 469
元素周期表 471