第1章 化学热力学 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 系统和环境 1
1.1.2 相和态 2
1.1.3 状态与状态函数 3
1.1.4 系统的性质 3
1.2 热力学第一定律 4
1.2.1 热力学第一定律的内容 4
1.2.2 功和热 5
1.3 化学反应的热效应 5
1.3.1 等容反应热Qv 5
1.3.2 等压反应热Qp 5
1.3.3 焓 6
1.3.4 热力学标准态 8
1.3.5 热化学反应方程式 8
1.3.6 单质和化合物的标准（摩尔）生成焓 8
1.3.7 化学反应标准（摩尔）焓变的计算 9
1.3.8 应用 12
1.4 化学反应进行的方向 12
1.4.1 焓变与化学反应进行的方向 13
1.4.2 熵变与化学反应进行的方向 14
1.4.3 功与化学反应进行的方向 16
1.4.4 吉布斯函数变与化学反应进行的方向 17
1.5 化学反应的限度——化学平衡 22
1.5.1 平衡常数 23
1.5.2 标准平衡常数的计算 25
1.5.3 化学平衡的移动——影响化学平衡的因素 27
思考题与习题 29
第2章 化学反应动力学 33
2.1 化学反应速率 33
2.1.1 化学反应进度 33
2.1.2 化学反应速率的表示和测定 34
2.2 影响化学反应速率的因素 35
2.2.1 浓度对化学反应速率的影响 36
2.2.2 温度对化学反应速率的影响 39
2.2.3 反应速率理论 41
2.2.4 催化剂对化学反应速率的影响 43
思考题与习题 44
第3章 溶液中离子平衡 46
3.1 酸碱理论 46
3.1.1 酸碱电离理论 46
3.1.2 酸碱质子理论 46
3.1.3 酸碱电子理论 49
3.2 酸碱电离平衡 50
3.2.1 水的离子积 50
3.2.2 溶液的pH 50
3.3 热力学与弱电解质的电离平衡 51
3.3.1 一元弱酸弱碱的解离平衡 51
3.3.2 多元弱酸弱碱的解离平衡 54
3.4 缓冲溶液 55
3.4.1 缓冲溶液作用原理 55
3.4.2 缓冲溶液的组成、类型 55
3.4.3 缓冲溶液pH的计算 56
3.4.4 缓冲溶液的若干性质 58
3.5 沉淀溶解平衡 64
3.5.1 难溶电解质的溶度积和溶度积规则 65
3.5.2 沉淀的生成 67
思考题与习题 72
第4章 氧化还原反应与电化学 74
4.1 原电池 75
4.1.1 原电池的组成 75
4.1.2 电极 76
4.2 电极电势 77
4.2.1 电极电势的产生 77
4.2.2 电极电势的确定 78
4.3 能斯特方程 78
4.3.1 电极电势的计算 78
4.3.2 原电池电动势的计算 79
4.4 电极电势的应用 79
4.4.1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱 79
4.4.2 判断氧化还原反应进行的方向 80
4.4.3 计算氧化还原反应进行的程度 80
4.4.4 元素电势图及其应用 81
4.5 化学电源 83
4.5.1 干电池 83
4.5.2 蓄电池 84
4.5.3 燃料电池 84
4.5.4 废电池的污染 84
4.6 电解及其应用 85
4.6.1 电解 85
4.6.2 电镀 86
4.6.3 电抛光 88
4.6.4 阳极氧化 88
4.7 腐蚀与防护 89
4.7.1 金属的腐蚀 89
4.7.2 金属的防护 95
思考题与习题 101
第5章 物质结构基础 104
5.1 原子结构与周期系 104
5.1.1 近代物质结构理论 104
5.1.2 单电子原子的波函数与原子轨道 110
5.1.3 核外电子排布及元素周期律 117
5.1.4 元素性质的周期性 122
5.2 化学键和分子结构 128
5.2.1 价键理论 129
5.2.2 杂化轨道理论 132
5.2.3 价层电子对互斥理论 136
5.2.4 分子轨道理论 140
5.3 分子间力与氢键 148
5.3.1 分子的极性和变形性 148
5.3.2 分子间作用力 150
5.3.3 氢键 154
5.4 晶体结构基础 156
5.4.1 晶体的特征 156
5.4.2 晶体的微观结构 157
5.4.3 晶体的分类 158
思考题与习题 163
第6章 重要元素及化合物 167
6.1 s区元素及其化合物 167
6.1.1 s区元素概述 167
6.1.2 氢 167
6.1.3 碱金属 168
6.1.4 碱土金属及其化合物 170
6.2 p区元素及其化合物 171
6.2.1 p区元素概述 171
6.2.2 硼族元素 172
6.2.3 碳族元素 173
6.2.4 氮族元素 175
6.2.5 氧族元素 179
6.2.6 卤族元素 181
6.2.7 稀有气体 184
6.3 ds区元素及其化合物 185
6.3.1 ds区元素概述 185
6.3.2 铜族元素 185
6.3.3 锌族元素 188
6.4 d区元素及其化合物 189
6.4.1 d区元素概述 189
6.4.2 锰族元素 190
6.4.3 铁系元素 192
6.5 f区元素及其化合物 194
6.5.1 镧系元素 194
6.5.2 锕系元素 195
思考题与习题 195
第7章 化学中常见的分离、分析方法 196
7.1 分析化学简介 196
7.1.1 分析化学的任务和作用 196
7.1.2 分析方法的分类 197
7.1.3 分析方法的选择 199
7.1.4 分析化学的发展 200
7.2 分析过程概述 201
7.2.1 试样的采集与制备 201
7.2.2 试样的预处理 202
7.2.3 测定和分析结果的计算与评价 207
思考题 208
第8章 化学与生活 209
8.1 药物化学 209
8.1.1 中药 209
8.1.2 西药 211
8.2 洗涤用品化学 214
8.2.1 洗涤过程 214
8.2.2 表面活性剂 215
8.2.3 洗涤剂中的助剂 216
8.3 化妆品化学 217
8.3.1 表面活性剂 219
8.3.2 基质材料 221
8.3.3 保湿剂 221
8.3.4 防晒剂 222
8.3.5 美白剂 222
8.3.6 抗氧化剂 223
8.3.7 防腐剂 223
8.3.8 营养剂 223
8.3.9 感官性添加剂 224
8.3.10 着色剂 225
8.3.11 化妆品中化学物质的危害性 225
思考题 226
第9章 化学与材料 228
9.1 引言 228
9.1.1 材料的发展概况 228
9.1.2 材料的分类 230
9.2 金属材料 230
9.2.1 概述 230
9.2.2 金属单质 231
9.2.3 合金 231
9.3 无机非金属材料 235
9.3.1 概述 235
9.3.2 重要的无机非金属材料及其应用 235
9.4 有机高分子材料 239
9.4.1 概述 239
9.4.2 重要的有机高分子材料及其应用 240
9.5 复合材料 243
9.5.1 概述 243
9.5.2 复合材料的分类 243
9.5.3 重要的复合材料及其应用 244
思考题 246
第10章 化学与能源 248
10.1 能源的分类 248
10.2 化石燃料 249
10.2.1 煤炭 250
10.2.2 石油和天然气 253
10.3 新能源 255
10.3.1 核能 255
10.3.2 氢能 259
10.3.3 太阳能 260
10.3.4 生物质能 261
思考题 264
第11章 化学与环境保护 265
11.1 环境概述 265
11.1.1 环境与环境污染 265
11.1.2 环境污染物 266
11.1.3 环境化学 267
11.2 空气污染及其防治 268
11.2.1 大气组分的源、汇和气体循环 268
11.2.2 大气污染物 268
11.2.3 常见的大气污染及其防治 268
11.3 水污染及其防治 271
11.3.1 水资源概述 271
11.3.2 水体污染 271
11.3.3 水资源保护 273
11.4 土壤污染及其防治 274
11.4.1 土壤概述 274
11.4.2 土壤污染化学 275
11.4.3 土壤污染的控制和消除 276
思考题 279
第12章 化学与生命 280
12.1 重要的生命体有机化合物 280
12.1.1 糖类——基础营养的提供者 280
12.1.2 蛋白质——特定功能的载荷者 282
12.1.3 酶 288
12.1.4 核酸——遗传密码的携带者 289
12.2 基因和遗传信息的传递 291
12.3 细胞膜——生物体的“海关” 292
12.4 化学元素与人体健康 293
12.4.1 生物体内化学元素的分类 294
12.4.2 几种必需元素的主要功能 295
12.4.3 化学元素与健康 298
思考题 300
第13章 化学实验基础知识 302
13.1 化学实验和实验室规则 302
13.1.1 化学实验规则 302
13.1.2 实验室安全知识 302
13.1.3 实验室事故的处理和急救常识 303
13.1.4 实验室废物处理 304
13.2 常用器皿及用具 304
13.2.1 化学实验常用仪器介绍 304
13.2.2 微型化学实验及仪器介绍 310
13.3 化学实验试剂一般知识 312
13.3.1 化学试剂的分类 312
13.3.2 化学试剂的储存 313
13.3.3 试剂的配制 314
13.4 试纸、指示剂、滤纸 315
13.4.1 试纸 315
13.4.2 指示剂 315
13.4.3 滤纸 318
13.5 实验室用水 319
13.6 化学实验误差和数据处理 319
13.6.1 测量误差及其分类 319
13.6.2 误差表示方法 320
13.6.3 系统误差的发现与消除 320
13.6.4 过失误差的发现与消除 321
13.7 实验数据记录、分析结果的表示及实验报告的一般要求 322
13.7.1 实验记录 322
13.7.2 实验结果的表示方法 323
13.7.3 实验报告的基本格式 324
第14章 化学实验的基本操作 326
14.1 玻璃仪器的洗涤和干燥 326
14.1.1 洗涤方法 326
14.1.2 仪器的干燥方法 327
14.2 加热、冷却与搅拌 327
14.2.1 加热仪器 327
14.2.2 热浴 328
14.2.3 加热操作与温度测量 328
14.2.4 冷却方法 329
14.3 试剂的取用 329
14.3.1 固体药品的取用 330
14.3.2 液体药品的取用 330
14.4 玻璃量器的基本操作 330
14.4.1 滴定管 330
14.4.2 移液管和吸量管 333
14.5 称量 334
14.5.1 台秤 335
14.5.2 分析天平 335
14.5.3 称量方法 336
14.6 分离与提纯 337
14.6.1 溶解与结晶 337
14.6.2 沉淀分离 338
14.6.3 化学实验中常用的分离技术 342
14.7 化学实验中常用的精密仪器 342
14.7.1 酸度计 342
14.7.2 DDS—11D型电导率仪 344
第15章 大学化学实验 346
15.1 基础实验 346
实验1 化学平衡与反应速率 346
实验2 乙酸解离度和解离常数的测定 352
实验3 硫酸亚铁铵的制备及组成分析 357
实验4 摩尔气体常量的测定 360
实验5 热化学实验 362
实验6 酸碱平衡、沉淀溶解平衡 367
实验7 氧化还原反应 371
实验8 配合物的制备、性质和配位数的测定 374
15.2 综合实验 378
实验9 络合反应在文物表面沉淀和锈蚀物清洗中的应用 378
实验10 凝固点下降法测定相对分子质量 381
实验11 碳酸钠的制备及其总碱度的测定 383
15.3 设计实验 387
实验12 废干电池的综合利用 387
实验13 水处理絮凝剂——聚碱式氯化铝的制备 390
实验14 废含钼催化剂中钼的化学回收 391
参考文献 392
附录 393
附录1 一些基本物理常数 393
附录2 常见物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数及标准摩尔熵（298.15K） 393
附录3 弱酸在水中的解离常数（298.15K） 398
附录4 弱碱在水中的解离常数（298.15K） 400
附录5 金属离子与EDTA配合物的lgK？f（298.15K） 401
附录6 标准电极电势表（298.15K） 401
附录7 部分氧化还原电对的条件电极电势（298.15K） 404
附录8 难溶化合物的溶度积常数（298.15K） 407