第1章 绪论 1
关键提要 1
章节链接 1
1.1 化学及其分支 2
1.1.1 无机化学 2
1.1.2 有机化学 3
1.1.3 分析化学 3
1.1.4 物理化学 4
1.1.5 高分子化学 5
1.2 无机化学及其分支 6
1.2.1 无机化学的发展史 6
1.2.2 无机化学的分支 7
1.3 物质的聚集态 9
1.3.1 五种聚集态 9
1.3.2 气体 10
1.3.3 理想气体状态方程 10
1.3.4 分压定律 12
1.3.5 分体积定律 14
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习题 16
第2章 原子结构 18
关键提要 18
章节链接 18
2.1 微观粒子的运动特征 19
2.1.1 电磁波谱 19
2.1.2 氢原子光谱 20
2.1.3 玻尔原子结构理论 21
2.1.4 微观粒子的波粒二象性 22
2.1.5 海森伯测不准原理 24
2.2 波函数与原子轨道的描述 24
2.2.1 薛定谔方程与波函数 24
2.2.2 波函数的空间分布 25
2.2.3 概率密度和电子云 26
2.2.4 概率 29
2.3 四个量子数与电子运动状态 30
2.3.1 四个量子数 30
2.3.2 核外电子的运动状态 32
2.4 多电子原子的电子层结构 32
2.4.1 多电子原子的能级 32
2.4.2 核外电子排布 37
2.5 元素周期性 40
2.5.1 原子结构与元素周期表 40
2.5.2 电离能的周期性 43
2.5.3 电子亲和能的周期性 45
2.5.4 电负性的周期性 46
2.5.5 原子半径的周期性 47
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习题 50
第3章 分子结构与化学键理论 53
关键提要 53
章节链接 54
3.1 电子对理论 54
3.2 价键理论 55
3.2.1 共价键的形成与本质 55
3.2.2 共价键的类型 56
3.2.3 共价键的特征 58
3.3 价层电子对互斥理论 59
3.3.1 理论基本要点 59
3.3.2 分子构型的判断 60
3.3.3 应用举例 62
3.4 杂化轨道理论 64
3.4.1 理论基本要点 64
3.4.2 杂化轨道的类型 64
3.4.3 等性杂化与不等性杂化 68
3.4.4 定域键和离域键 69
3.5 分子轨道理论 72
3.5.1 理论基本要点 72
3.5.2 原子轨道线性组合原则 73
3.5.3 分子轨道的类型 74
3.5.4 同核双原子分子的分子轨道 75
3.6 键参数 78
3.6.1 键的极性 78
3.6.2 键能 78
3.6.3 键长 79
3.6.4 键角 80
3.7 分子间作用力与氢键 80
3.7.1 分子的性质 80
3.7.2 范德华力 83
3.7.3 氢键 85
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习题 87
第4章 化学反应基本原理 90
关键提要 90
章节链接 91
4.1 化学热力学 91
4.1.1 基本概念 91
4.1.2 热力学第一定律 95
4.1.3 焓与反应热、赫斯定律 97
4.1.4 熵、热力学第二和第三定律 105
4.1.5 吉布斯自由能与反应方向 107
4.2 化学平衡 112
4.2.1 化学反应的可逆性和化学平衡 112
4.2.2 标准平衡常数 113
4.2.3 化学平衡的移动 117
4.3 化学反应动力学 122
4.3.1 化学反应速率 122
4.3.2 影响反应速率的因素 124
4.3.3 反应速率理论与反应机理 131
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习题 137
第5章 固体结构 144
关键提要 144
章节链接 145
5.1 晶体与无定形物质 145
5.1.1 晶体的特征 145
5.1.2 无定形物质的特征 147
5.2 晶体微观结构的一般描述 147
5.2.1 晶格 148
5.2.2 晶胞 148
5.2.3 七大晶系 149
5.2.4 十四种布拉维晶格 150
5.3 晶体的基本类型 151
5.3.1 金属晶体 152
5.3.2 离子晶体 156
5.3.3 原子晶体 163
5.3.4 分子晶体 164
5.3.5 混合晶体 164
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习题 165
第6章 溶液化学 168
关键提要 168
章节链接 169
6.1 溶液的性质 170
6.1.1 溶液蒸气压下降——拉乌尔定律 170
6.1.2 溶液沸点升高 171
6.1.3 溶液凝固点降低 171
6.1.4 渗透压 174
6.1.5 依数性定律 174
6.2 酸碱平衡 175
6.2.1 酸碱理论 175
6.2.2 弱电解质的解离平衡 178
6.2.3 缓冲溶液 185
6.3 沉淀溶解平衡 188
6.3.1 溶解度与溶度积 188
6.3.2 溶度积原理 189
6.3.3 影响溶解度的因素 190
6.3.4 有关沉淀溶解平衡的计算 191
6.3.5 沉淀的转化 193
6.3.6 分步沉淀 193
6.4 配合物与配位平衡 194
6.4.1 配合物 194
6.4.2 配位平衡 198
6.5 氧化还原平衡 201
6.5.1 氧化还原反应 201
6.5.2 原电池 203
6.5.3 电极电势 205
6.5.4 电极电势的应用 208
6.5.5 能斯特方程 211
6.5.6 元素电势图及其应用 217
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习题 219
第7章 元素通论 224
关键提要 224
章节链接 225
7.1 周期表中元素的分类 226
7.1.1 元素系、区和族的划分 226
7.1.2 元素的金属性与非金属性 227
7.2 非金属元素通论 228
7.2.1 非金属元素单质 228
7.2.2 非金属元素的氢化物 229
7.2.3 非金属元素含氧酸 232
7.2.4 非金属元素含氧酸盐 235
7.2.5 p区元素的次级周期性 238
7.3 金属元素通论 238
7.3.1 金属元素概述 238
7.3.2 非过渡金属元素概述 241
7.3.3 过渡金属元素概述 243
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习题 245
第8章 非金属元素 247
关键提要 247
章节链接 248
8.1 氢 248
8.1.1 氢的成键特征和氢化物 248
8.1.2 氢能源 250
8.2 硼 250
8.2.1 硼的成键特征和硼单质 250
8.2.2 硼的氢化物和卤化物 253
8.2.3 硼的含氧化合物 254
8.3 碳和硅 256
8.3.1 碳的成键特征和碳单质 256
8.3.2 碳的含氧化合物 257
8.3.3 碳的其他化合物 260
8.3.4 硅的成键特征和硅单质 261
8.3.5 硅的含氧化合物 262
8.3.6 硅的其他化合物 264
8.4 氮 265
8.4.1 氮的成键特征和氮单质 265
8.4.2 氮的氢化物 266
8.4.3 氮的氧化物 270
8.4.4 氮的含氧酸及其盐 273
8.4.5 氮的其他化合物 275
8.5 磷和砷 276
8.5.1 磷和砷的成键特征和单质 276
8.5.2 磷和砷的氢化物 278
8.5.3 磷和砷的氧化物 279
8.5.4 磷和砷的硫化物、氮化物和卤化物 281
8.5.5 磷的含氧酸及其盐 283
8.6 氧 286
8.6.1 氧的成键特征和氧单质 286
8.6.2 氧化物 288
8.6.3 过氧化氢 288
8.7 硫、硒和碲 290
8.7.1 硫、硒和碲的成键特征和单质 290
8.7.2 硫、硒和碲的氢化物和硫化物 292
8.7.3 硫、硒和碲的含氧化合物 294
8.7.4 硫的其他含氧酸及其盐 297
8.8 卤素 301
8.8.1 卤素的成键特征和单质 301
8.8.2 卤素的氢化物 305
8.8.3 卤化物、卤素互化物和多卤化合物 306
8.8.4 卤素的含氧化合物 308
8.9 稀有气体 311
8.9.1 稀有气体的存在、分离和用途 312
8.9.2 稀有气体的成键特征和单质 312
8.9.3 稀有气体的化合物 312
8.9.4 稀有气体化合物的结构 314
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习题 315
第9章 非过渡金属元素 320
关键提要 320
章节链接 320
9.1 碱金属和碱土金属 321
9.1.1 碱金属和碱土金属元素的基本性质 321
9.1.2 碱金属和碱土金属的单质 323
9.1.3 碱金属和碱土金属的化合物 326
9.2 铝分族金属 332
9.2.1 铝分族金属的基本性质 332
9.2.2 铝分族的单质 333
9.2.3 铝分族的化合物 334
9.3 锗分族金属 337
9.3.1 锗分族金属的基本性质 337
9.3.2 锗分族的单质 338
9.3.3 锗分族的化合物 340
9.4 锑分族金属 343
9.4.1 锑分族金属的基本性质 343
9.4.2 锑分族的单质 344
9.4.3 锑分族的化合物 345
9.5 铜族金属 347
9.5.1 铜族金属的基本性质 347
9.5.2 铜族的单质 349
9.5.3 铜的化合物 350
9.5.4 银的化合物 356
9.5.5 金的化合物 358
9.6 锌族金属 359
9.6.1 锌族金属的基本性质 359
9.6.2 锌族的单质 360
9.6.3 锌族的化合物 361
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习题 366
第10章 过渡金属元素 369
关键提要 369
章节链接 370
10.1 配合物的结构和异构现象 370
10.1.1 配合物的空间构型 370
10.1.2 配合物的异构现象 371
10.2 配合物的价键理论 373
10.2.1 价键理论基本要点 374
10.2.2 中心原子轨道杂化类型与配合物的磁性 374
10.2.3 外轨型（高自旋）和内轨型（低自旋）配合物 375
10.2.4 价键理论的局限性 376
10.3 配合物的晶体场理论 376
10.3.1 晶体场理论基本要点 376
10.3.2 晶体场中的能级分裂 376
10.3.3 晶体场中的d电子排布——高自旋与低自旋 378
10.3.4 晶体场稳定化能 379
10.3.5 晶体场理论的应用 380
10.4 3d过渡金属 381
10.4.1 3d过渡金属的通性 381
10.4.2 3d过渡金属的单质 384
10.4.3 3d过渡金属的氧化还原性 386
10.4.4 3d过渡金属的重要化合物 392
10.4.5 3d过渡金属离子的鉴定 399
10.5 4d和5d过渡金属 401
10.5.1 4d和5d过渡金属的性质 401
10.5.2 4d和5d过渡金属的单质 403
10.5.3 4d和5d过渡金属的重要化合物 404
10.6 d区过渡金属的生物功能 407
10.6.1 d区过渡金属的主要生物功能 407
10.6.2 生物体中的重要d区过渡金属 408
10.6.3 d区过渡金属的生物毒性与解毒 409
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习题 410
第11章 镧系和锕系元素 414
关键提要 414
章节链接 414
11.1 镧系元素 415
11.1.1 镧系元素的基本性质 415
11.1.2 镧系收缩及影响 417
11.1.3 镧系元素的单质 419
11.1.4 镧系元素的重要化合物 420
11.2 稀土元素 424
11.2.1 稀土元素的定义 424
11.2.2 稀土材料及其应用 425
11.3 锕系元素 429
11.3.1 锕系元素的基本性质 430
11.3.2 锕系收缩 431
11.3.3 锕系元素单质的性质 431
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习题 432
第12章 化学新进展 433
关键提要 433
章节链接 434
12.1 绿色化学 434
12.1.1 绿色化学的定义 434
12.1.2 绿色化学的特点 434
12.1.3 绿色化学的重要性 435
12.1.4 绿色化学的研究内容 435
12.2 生命中的化学 438
12.2.1 生命元素 438
12.2.2 生命物质 439
12.2.3 化学药物 441
12.3 新材料与化学 442
12.3.1 新金属材料 443
12.3.2 无机非金属材料 444
12.3.3 金属有机框架多孔材料 445
12.3.4 特殊功能复合材料 448
12.4 新能源与化学 449
12.4.1 新能源的范畴 450
12.4.2 太阳能 450
12.4.3 生物质能 452
12.4.4 页岩气 453
12.4.5 海洋渗透能 455
12.4.6 未来与化学相关的新能源 456
12.5 纳米技术与化学 457
12.5.1 纳米微粒、超微粒子和Q态粒子 458
12.5.2 量子尺寸效应 459
12.5.3 表面效应 460
12.5.4 纳米材料的制备 461
12.5.5 纳米材料的表征 462
12.5.6 纳米技术的应用 463
12.6 核化学与核能 465
12.6.1 核的稳定性 465
12.6.2 放射性物质 466
12.6.3 核反应 467
12.6.4 核反应堆 469
12.6.5 核能的应用和特点 470
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习题 472
部分习题参考答案 473
附录 478
附录1 物质的热力学性质（298.15 K,100 kPa） 478
附录2 酸碱解离常数（298.15 K） 495
附录3 某些配离子的标准稳定常数（298.15 K） 496
附录4 溶度积常数 498
附录5 标准电极电势（298.15 K） 500
中英文人名对照索引 507