第1章 化学热力学初步 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 体系和环境 1
1.1.2 状态和状态函数 2
1.1.3 过程和途径 2
1.1.4 热力学平衡 3
1.1.5 热量与功 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 热力学能 4
1.2.3 热力学第一定律的数学表达式 5
1.2.4 不同途径的功 5
1.2.5 可逆过程 6
1.2.6 恒容及恒压条件下的热 8
1.2.7 理想气体的内能和焓 9
1.2.8 热容 10
1.2.9 理想气体的绝热过程 12
1.3 热化学 15
1.3.1 化学反应的热效应 15
1.3.2 化学反应热效应的测定 16
1.3.3 化学反应进度 16
1.3.4 热化学方程式 17
1.3.5 盖斯定律 18
1.3.6 生成热 18
1.3.7 燃烧热 19
1.3.8 反应热与温度的关系——基尔霍夫公式 21
习题 23
第2章 热力学第二定律 25
2.1 自发过程的共同特征 25
2.2 热力学第二定律 26
2.3 卡诺循环与卡诺定理 27
2.3.1 热机效率与卡诺循环 27
2.3.2 卡诺定理 29
2.4 状态函数熵 30
2.4.1 可逆过程的热温商及熵函数的导出 30
2.4.2 热力学第二定律的数学表达式——克劳修斯（Clausius）不等式 31
2.5 熵增原理 32
2.6 熵变的计算及其应用 33
2.6.1 简单物理过程的熵变 33
2.6.2 相变过程的熵变 34
2.6.3 环境熵变 35
2.7 热力学第三定律和规定熵 36
2.8 亥姆霍兹（Helmholrz）自由能与吉布斯（Gibbs）自由能 38
2.8.1 等温等容体系——亥姆霍兹（Helmholrz）自由能A判据 38
2.8.2 等温等压体系——吉布斯（Gibbs）自由能G判据 39
2.9 关于判据、功和热同状态函数变关系的总结 40
2.9.1 关于过程进行方向及限度的判据总结 40
2.9.2 关于功和热在特定条件下与状态函数变的关系 40
2.10 热力学函数之间的重要关系式 41
2.10.1 热力学函数之间的关系 41
2.10.2 热力学的基本公式 41
2.10.3 马克斯韦（Maxwell）关系式 42
2.11 △G和△A的计算 44
2.11.1 简单物理变化过程的△A和△G 44
2.11.2 相变过程的△A和△G 44
习题 46
第3章 化学反应进行的程度和化学平衡 47
3.1 化学势 47
3.1.1 偏摩尔量与化学势 47
3.1.2 气体的化学势 48
3.2 化学反应的方向和平衡条件 49
3.3 化学反应平衡常数 50
3.3.1 经验平衡常数 50
3.3.2 标准平衡常数 52
3.4 化学反应等温式 52
3.5 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变化 54
3.5.1 化学反应的△rGm和△rG？ 54
3.5.2 物质的标准生成吉布斯自由能 54
3.5.3 反应的△rG？及标准平衡常数的计算 54
3.5.4 反应的△rG？与温度T的近似线性关系及其应用 56
3.6 平衡计算示例 58
3.6.1 标准平衡常数的计算 58
3.6.2 平衡混合物组成的计算 59
3.7 化学平衡的影响因素 60
3.7.1 浓度对平衡的影响 60
3.7.2 压强对平衡的影响 61
3.7.3 温度对平衡的影响 62
习题 63
第4章 化学反应速率 65
4.1 化学反应速率的定义及其表示方法 65
4.2 反应速率理论简介 67
4.2.1 碰撞理论 67
4.2.2 过渡状态理论 69
4.3 影响化学反应速率的因素 70
4.3.1 浓度对化学反应速率的影响 71
4.3.2 温度对化学反应速率的影响 75
4.4 化学反应机理 77
4.4.1 一级反应的特征 77
4.4.2 二级反应的特征 79
4.4.3 零级反应的特征 80
4.5 催化剂对化学反应速率的影响 81
4.5.1 均相催化 81
4.5.2 多相催化 82
4.5.3 催化剂的选择性 83
4.6 链反应 83
习题 85
第5章 相平衡热力学 87
5.1 单组分体系的相平衡 87
5.1.1 液-气平衡 87
5.1.2 固-气平衡 87
5.1.3 固-液平衡 88
5.2 混合物和溶液 88
5.2.1 混合物和溶液的分类 88
5.2.2 混合物常用组成标度 88
5.3 稀溶液的两个实验定律 89
5.3.1 拉乌尔（Raoult）定律 89
5.3.2 亨利（Henry）定律 90
5.4 理想溶液中各组分的化学势 91
5.4.1 理想溶液 91
5.4.2 理想溶液中各组分的化学势 91
5.4.3 理想溶液的偏摩尔性质 92
5.4.4 理想溶液通性 92
5.5 稀溶液中各组分的化学势 93
5.6 非电解质稀溶液的依数性 94
5.6.1 溶液的凝固点降低 94
5.6.2 溶液的沸点升高 95
5.6.3 渗透压 96
5.7 实际溶液中各组分的化学势 97
5.7.1 实际溶液中溶剂的化学势 97
5.7.2 实际溶液中溶质的化学势 98
5.8 电解质溶液的依数性 98
习题 101
第6章 相平衡状态图 102
6.1 相律 102
6.1.1 相数 102
6.1.2 独立组分数 102
6.1.3 自由度数 102
6.1.4 相律 103
6.2 单组分体系相图 103
6.3 二组分气液平衡相图 104
6.3.1 理想完全互溶的双液体系 104
6.3.2 非理想的完全互溶的双液体系 106
6.3.3 精馏原理 108
6.4 二组分固液平衡相图 108
6.4.1 热分析法 108
6.4.2 溶解度法 108
习题 109
第7章 界面化学 111
7.1 表面吉布斯自由能 111
7.1.1 表面吉布斯自由能 111
7.1.2 表面张力 112
7.2 弯曲液面的特性 112
7.2.1 弯曲液面的附加压力 112
7.2.2 润湿作用 114
7.2.3 毛细现象 114
7.2.4 弯曲液面的饱和蒸气压 115
7.3 溶液的表面吸附 117
7.3.1 溶液的表面吸附现象 117
7.3.2 吉布斯吸附公式 117
7.4 气固表面吸附 118
7.4.1 物理吸附和化学吸附 118
7.4.2 吸附等温线 119
7.4.3 常用吸附等温式 120
习题 122
第8章 胶体化学 123
8.1 胶体分散体系概述 123
8.1.1 分散体系 123
8.1.2 溶胶的制备 124
8.1.3 溶胶的净化 125
8.2 溶胶的基本性质 125
8.2.1 溶胶的光学性质 125
8.2.2 溶胶的动力性质 126
8.2.3 溶胶的电学性质 126
8.3 溶胶的稳定性和聚沉作用 127
8.3.1 溶胶的稳定性——DLVO理论简介 127
8.3.2 溶胶的聚沉 127
习题 128
第9章 原子结构和元素周期律 129
9.1 微观世界的波粒二象性及微观世界处理问题的方法 129
9.1.1 微观粒子的波粒二象性 129
9.1.2 测不准原理 130
9.1.3 微观世界处理问题的方法 131
9.2 原子的核外电子运动状态 131
9.2.1 原子结构模型的发展 131
9.2.2 波函数和原子轨道 132
9.2.3 概率密度和电子云 133
9.2.4 波函数的空间图像 134
9.2.5 四个量子数及其表征的意义 135
9.3 核外电子排布和元素周期系 138
9.3.1 多电子原子的能级 138
9.3.2 核外电子排布的规则 139
9.3.3 原子的电子层结构与元素周期系 140
9.3.4 元素性质的周期性变化 141
习题 144
第10章 化学键与分子结构 146
10.1 离子键及其离子化合物 146
10.1.1 离子键的形成和特征 146
10.1.2 离子的特征 147
10.2 共价键及其共价化合物 148
10.2.1 价键理论 149
10.2.2 杂化轨道理论和分子的空间构型 150
10.2.3 价层电子对互斥（VSEPR）理论简介 153
10.2.4 分子轨道理论简介 155
10.3 金属键理论 156
10.4 配位化合物的结构理论 157
10.4.1 配合物的价键理论 157
10.4.2 配合物的晶体场理论 159
10.5 分子间力和氢键 161
10.5.1 极性分子与非极性分子 161
10.5.2 分子间作用力 162
10.5.3 分子间作用力的性质与化学键的关系 162
10.5.4 氢键的性质及对化合物性质的影响 163
10.6 晶体结构及其性质 164
10.6.1 晶体的内部结构 164
10.6.2 晶体的类型 165
10.7 结构与物质的性质 168
习题 170
第11章 溶液中的酸碱平衡 172
11.1 酸碱理论简介 172
11.1.1 酸碱电离理论 172
11.1.2 酸碱质子理论 172
11.1.3 酸碱电子理论 174
11.2 酸碱在水溶液中的解离平衡 175
11.2.1 水的离子积和溶液的pH值 175
11.2.2 弱酸弱碱在水溶液中的解离平衡 177
11.3 同离子效应和缓冲溶液 181
11.3.1 同离子效应 181
11.3.2 缓冲溶液 181
习题 184
第12章 溶液中的沉淀溶解平衡 186
12.1 溶度积和溶度积规则 186
12.1.1 溶度积 186
12.1.2 溶度积与溶解度的关系 186
12.1.3 溶度积规则 187
12.2 沉淀的生成 188
12.3 沉淀的溶解 189
12.4 分步沉淀 191
12.5 沉淀的转化 193
12.6 沉淀溶解平衡的应用 194
习题 195
第13章 配位化合物与配位平衡 197
13.1 配位化合物的基本概念 197
13.1.1 配位化合物的定义 197
13.1.2 配位化合物的组成 198
13.1.3 配位化合物的命名 200
13.1.4 配位化合物的类型 201
13.1.5 配位化合物的异构 203
13.2 配位化合物的稳定性 205
13.2.1 配离子的不稳定常数和稳定常数 205
13.2.2 配位平衡的移动 207
13.3 配位化合物的应用 211
13.3.1 在分析化学中的应用 211
13.3.2 生命现象中的配合物 211
13.3.3 配合物在工业中的应用 212
习题 212
第14章 氧化还原反应与电化学 215
14.1 氧化还原反应 215
14.1.1 氧化还原反应的基本概念 215
14.1.2 氧化还原反应中的计量关系 216
14.1.3 氧化还原反应方程式的配平 217
14.2 原电池与电极电势 219
14.2.1 原电池及其表示方法 219
14.2.2 标准电极电势 221
14.3 原电池电动势与氧化还原平衡 223
14.3.1 原电池电动势E与吉布斯自由能变△G的关系 223
14.3.2 标准电动势与氧化还原反应的平衡常数 224
14.4 影响电极电势的因素 224
14.5 电动势与电极电势的应用 228
14.6 元素电势图及其应用 230
习题 232
第15章 元素化学 235
15.1 金属通论 235
15.1.1 金属的通论和分类 235
15.1.2 金属的结构和性质 235
15.1.3 金属的冶炼 236
15.2 非金属元素的通论 237
15.2.1 非金属元素单质的性质 237
15.2.2 非金属元素的氢化物 238
15.2.3 非金属含氧酸及其盐 239
15.3 主族金属元素选述 240
15.3.1 s区金属元素 240
15.3.2 p区金属元素 243
15.4 d区金属元素选述 246
15.4.1 d区元素的通性 246
15.4.2 钛 248
15.4.3 铬 249
15.4.4 锰 250
15.4.5 铁系元素 251
15.4.6 铜族元素和锌族元素 253
15.5 非金属元素选述 258
15.5.1 硼及其化合物 258
15.5.2 碳和硅 261
15.5.3 氮和磷 264
15.5.4 氧族元素 270
15.5.5 卤族元素 277
习题 283
第16章 分析化学概论 286
16.1 分析化学的概述 286
16.1.1 分析化学的建立和发展 286
16.1.2 分析化学分类 287
16.1.3 定量分析的一般步骤及结果的表示方法 288
16.2 定量分析中的误差与有效数字 288
16.2.1 误差的表征 288
16.2.2 定量分析误差产生的原因 289
16.2.3 误差的减免 290
16.3 分析结果的数据处理 291
16.3.1 平均偏差 291
16.3.2 标准偏差 292
16.3.3 平均值的置信区间 292
16.3.4 可疑数据的取舍 293
16.4 有效数字及其应用 294
16.4.1 有效数字的位数 294
16.4.2 有效数字运算规则 295
16.5 滴定分析法概述 296
16.5.1 滴定分析法的分类 296
16.5.2 滴定分析方法对滴定分析反应的要求 296
16.5.3 滴定方式 297
16.5.4 标准溶液 297
16.5.5 标准溶液浓度表示法 298
习题 299
第17章 化学分析中的化学平衡处理方法 301
17.1 一些常用的基本概念 301
17.2 分析化学溶液中的酸碱平衡 301
17.2.1 溶液中酸碱组分的分布系数 302
17.2.2 质子等衡式 304
17.2.3 各种溶液酸度的计算 305
17.3 分析化学中的配位平衡的处理方法 311
17.3.1 配位化合物的形成常数和分布系数 311
17.3.2 EDTA及其分析特征 312
17.3.3 配位反应的副反应系数 314
17.4 分析化学中的氧化还原平衡处理 318
习题 320
第18章 滴定分析的基本原理 321
18.1 酸碱滴定法简介 321
18.1.1 酸碱指示剂 321
18.1.2 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 324
18.1.3 终点误差 328
18.1.4 标准溶液的配制和标定 329
18.1.5 酸碱滴定法应用示例 330
18.2 配位滴定法简介 332
18.2.1 滴定曲线 332
18.2.2 酸效应曲线 334
18.2.3 金属指示剂 336
18.2.4 提高配位滴定选择性的方法 337
18.2.5 配位滴定的方式和应用 340
18.3 氧化还原滴定法 341
18.3.1 氧化还原滴定曲线 342
18.3.2 检测终点的方法 344
18.3.3 氧化还原滴定法中的预处理 345
18.3.4 重要的氧化还原滴定法及其应用 346
18.4 沉淀滴定法简介 349
18.4.1 摩尔（Mohr）法 350
18.4.2 佛尔哈德（Volhard）法 351
18.4.3 标准溶液的配制和应用示例 352
习题 352
第19章 有机化学与有机化合物 356
19.1 有机化合物概述 356
19.1.1 有机化学的产生和发展 356
19.1.2 有机化合物的结构特点 357
19.1.3 有机化合物的性质特点 358
19.1.4 共价键的断裂方式和有机化合物的反应类型 358
19.1.5 试剂的分类 359
19.1.6 有机化合物的分类 361
19.1.7 有机化合物的命名 362
习题 370
19.2 烃类 370
19.2.1 烷烃 371
19.2.2 烯烃 377
19.2.3 二烯烃 381
19.2.4 炔烃 383
19.2.5 脂环烃 386
19.2.6 芳香烃 387
19.2.7 稠环芳烃 393
习题 394
19.3 卤代烃 396
19.3.1 分类与结构 396
19.3.2 卤代烃的性质 396
19.3.3 亲核取代反应历程 399
19.3.4 消除反应历程 401
19.3.5 重要的卤代烃 402
习题 403
19.4 醇、酚、醚 403
19.4.1 醇 403
19.4.2 酚 410
19.4.3 醚 413
19.4.4 含硫化合物 416
习题 418
19.5 醛、酮 418
19.5.1 醛、酮结构 418
19.5.2 醛、酮的性质 419
19.5.3 重要的醛、酮 422
习题 423
19.6 羧酸及其衍生物 423
19.6.1 羧酸的分类 424
19.6.2 羧酸的结构 424
19.6.3 羧酸的性质 424
19.6.4 羧酸的衍生物 427
19.6.5 重要的羧酸和羧酸衍生物 428
习题 429
19.7 含氮有机化合物 429
19.7.1 胺类 430
19.7.2 氨基酸 435
习题 439
19.8 杂环化合物和生物碱 439
19.8.1 杂环化合物 439
19.8.2 生物碱 442
习题 444
19.9 有机化学与波谱 444
19.9.1 紫外光谱 445
19.9.2 红外光谱 446
19.9.3 核磁共振 448
习题 450
附录 451
附录一 常用重要的物理常数 451
附录二 原子半径 451
附录三 元素第一电离能 452
附录四 元素电子亲合能 452
附录五 元素电负性 453
附录六 一些常见物质的热力学函数（298.15K.100kPa） 453
附录七 弱酸、弱碱的解离常数（298.15K） 461
附录八 溶度积常数 462
附录九 标准电极电势（298.15K） 464
附录十 条件电极电势（298.15K） 467
附录十一 配离子的稳定常数（291.15～298.15K） 469
附录十二 配离子的累积稳定常数 469
参考文献 471