绪论 1
1．什么是化学 2
2．化学变化的特征 2
3．化学的疆域 3
4．大学化学的教学目标 5
5．大学化学的学习方法 5
第一部分 物质质变宏观论之化学变化的基本规律 7
第1章 化学热力学探析 8
1.1 化学热力学基本概念与反应热的测量 8
1.1.1 几个基本概念 8
1.1.2 热效应及其测量 12
1.2 焓与焓变-盖斯定律 13
1.2.1 热力学第一定律 13
1.2.2 化学反应热效应 14
1.2.3 焓和焓变 14
1.2.4 化学反应热效应的计算 16
1.3 熵 17
1.3.1 自发过程 17
1.3.2 焓变与自发过程 18
1.3.3 熵变与自发过程 18
1.3.4 标准熵变及其计算 20
1.4 吉布斯自由能 20
1.4.1 吉布斯自由能变 21
1.4.2 吉布斯自由能变（△G）的物理意义 21
1.5 化学反应方向的判断——吉布斯-亥姆霍兹公式的应用 22
1.5.1 自由能减小原理 22
1.5.2 化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变（△rG？）的计算 22
1.5.3 吉布斯-亥姆霍兹公式的应用 23
习题 24
第2章 化学平衡 26
2.1 可逆反应与化学平衡 26
2.1.1 可逆反应 26
2.1.2 化学平衡 26
2.2 化学平衡常数及其意义 27
2.2.1 经验平衡常数 27
2.2.2 标准平衡常数 29
2.2.3 平衡常数与化学反应进行方向 31
2.3 标准平衡常数与吉布斯自由能变的关系 31
2.4 化学平衡的移动——勒·沙特里（Le Chatelier）原理 32
2.4.1 浓度对平衡的影响 32
2.4.2 压强对平衡的影响 33
2.4.3 温度对平衡的影响 34
习题 35
第3章化学反应速率 37
3.1 反应速率 37
3.1.1 传统定义的化学反应速率 38
3.1.2 用反应进度定义的反应速率 38
3.2 浓度与反应速率 39
3.2.1 基元反应与非基元反应 39
3.2.2 反应级数 41
3.3 温度与反应速率——活化能 44
3.4 催化剂与反应速率 47
3.4.1 作用及基本特征 47
3.4.2 催化作用原理简介 48
3.4.3 绿色催化 50
习题 52
第二部分 物质质变微观探索之物质结构理论 54
第4章 原子结构与元素周期律 55
4.1 经典与近代原子结构理论 55
4.1.1 氢原子光谱 56
4.1.2 量子化和玻尔理论 57
4.2 微观粒子的特性及其运动规律 58
4.2.1 微观粒子的波粒二象性 58
4.2.2 微观粒子运动的统计规律和不确定原理 59
4.3 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 60
4.3.1 波函数和原子轨道 60
4.3.2 四个量子数 61
4.3.3 原子轨道的图形描述 63
4.3.4 电子云与概率密度 66
4.3.5 电子云的图形表示 66
4.4 多电子原子结构与周期律 68
4.4.1 多电子原子轨道能级 68
4.4.2 核外电子分布原理和核外电子分布方式 71
4.4.3 原子结构与元素周期表 73
4.5 元素基本性质的周期性变化规律 75
4.5.1 原子半径 76
4.5.2 金属性和非金属性 76
4.5.3 电离能（I） 76
4.5.4 电子亲和能（Eea） 78
4.5.5 元素的电负性（x） 78
习题 79
第5章化学键与分子结构 81
5.1 离子键理论 81
5.1.1 离子键的形成 81
5.1.2 晶格能（U） 82
5.1.3 离子键的特征 82
5.1.4 离子的特征 83
5.2 经典Lewis学说 85
5.3 价键理论 86
5.3.1 共价键的形成和其本质 86
5.3.2 共价键的特征 87
5.3.3 共价键的类型 88
5.3.4 共价键的参数 89
5.4 杂化轨道理论 90
5.4.1 杂化轨道 91
5.4.2 杂化类型与分子几何构型 91
5.5 价层电子对互斥理论 93
5.5.1 价层电子对互斥理论基本要点 94
5.5.2 判断分子构型的一般原则 94
5.6 分子轨道理论简介 97
5.6.1 分子轨道理论的基本要点 97
5.6.2 几种简单的分子轨道的形成 97
5.6.3 同核双原子分子的分子轨道能级 98
5.6.4 分子轨道理论应用实例 99
5.7 分子的极性和离子极化 100
5.7.1 分子的极性 100
5.7.2 分子的偶极矩 101
5.7.3 分子的极化 101
5.7.4 离子的极化 102
5.8 金属键理论 103
5.9 分子间的作用力和氢键 105
5.9.1 分子间力 105
5.9.2 氢键 107
5.10 晶体结构和性质 108
5.10.1 晶体的宏观特征 108
5.10.2 晶体的微观结构 108
5.10.3 晶体的基本类型 109
习题 114
第三部分 水溶液化学之四大平衡理论 116
第6章 溶液和胶体 117
6.1 分散系 117
6.2 溶液 118
6.2.1 溶液浓度的表示方法 118
6.2.2 非电解质溶液的通性 120
6.2.3 电解质溶液的通性 123
6.3 表面现象和胶体化学简介 124
6.3.1 表面张力和表面能 124
6.3.2 表面现象 124
6.3.3 胶体的基本性质 126
习题 128
第7章 酸碱平衡 129
7.1 Bronsted酸碱质子理论 129
7.1.1 酸碱理论历史发展回顾 129
7.1.2 酸碱的定义与共轭酸碱对 130
7.1.3 酸碱反应的本质 131
7.1.4 酸碱的相对强弱及共轭酸碱离解常数的关系 131
7.1.5 小结 132
7.2 处理酸碱平衡体系的方法 132
7.2.1 酸碱平衡体系几个术语 132
7.2.2 酸碱平衡体系中的几个关系式 132
7.3 酸碱平衡体系中pH值的计算 134
7.3.1 一元弱酸碱溶液pH值计算 134
7.3.2 多元弱酸碱溶液pH值的计算 135
7.3.3 两性物质溶液pH值的计算 136
7.4 酸碱缓冲溶液 139
7.4.1 缓冲溶液的定义、组成与分类、缓冲原理 139
7.4.2 缓冲溶液pH值的计算 140
7.4.3 缓冲容量与缓冲范围 142
习题 143
第8章 氧化还原反应与电化学 145
8.1 氧化还原反应与原电池 146
8.1.1 原电池与电解池 146
8.1.2 原电池的半反应式与氧化还原反应方程式的配平 148
8.1.3 原电池的表示方法——原电池符号 150
8.2 电极电势与电池电动势 151
8.2.1 电极电势与电池电动势的产生 151
8.2.2 电极电势的确定和标准电极电势 151
8.2.3 影响电极电势的因素——能斯特方程 153
8.3 原电池热力学与电极电势及电池电动势的应用 156
8.3.1 原电池热力学 156
8.3.2 电极电势及电池电动势的应用 157
习题 161
第9章 沉淀溶解平衡 163
9.1 溶度积原理 163
9.1.1 沉淀溶解平衡的实现 163
9.1.2 溶度积规则 164
9.1.3 盐效应对溶解度的影响 165
9.1.4 溶度积与溶解度的关系 165
9.1.5 同离子效应对溶解度的影响 166
9.2 沉淀的溶解与生成 166
9.2.1 沉淀的生成 166
9.2.2 沉淀的溶解 167
9.3 分步沉淀与沉淀的转化 168
9.3.1 分步沉淀法 168
9.3.2 沉淀的转化 169
9.4 沉淀反应在分析化学中的应用 170
9.4.1 重量分析法 170
9.4.2 沉淀滴定法 173
习题 177
第10章 配位化合物 179
10.1 配位化合物及其组成 179
10.1.1 配合物的定义 179
10.1.2 配合物的组成 180
10.2 配位化合物的命名和类型 182
10.2.1 配合物的命名 182
10.2.2 配合物的类型 183
10.3 配合物的空间结构和异构现象 184
10.3.1 配合物的化学键 184
10.3.2 配合物的空间结构 184
10.3.3 外轨配合物和内轨配合物 186
10.3.4 配合物的异构现象 186
10.4 配位平衡 188
10.4.1 配离子的离解常数和稳定常数 188
10.4.2 配位平衡的移动 189
10.5 配位化合物的应用 191
10.5.1 贵金属的湿法冶金 191
10.5.2 分离和提纯 191
10.5.3 配位催化 191
10.5.4 电镀与电镀液的处理 191
10.5.5 生物化学中的配位化合物 192
习题 192
第四部分 化学与社会之化学应用 194
第11章 化学与能源 195
11.1 能源概述 195
11.2 常规能源 196
11.2.1 煤炭 197
11.2.2 石油 199
11.2.3 天然气 202
11.3 核能 204
11.3.1 核能产生原理 205
11.3.2 核能的和平利用 205
11.3.3 核能系统的发展及展望 206
11.4 新能源 208
11.4.1 太阳和太阳能 208
11.4.2 风能 210
11.4.3 生物质能 211
11.5 化学电源 212
11.5.1 化学电源概念 212
11.5.2 锌-锰电池 213
11.5.3 铅-酸电池 214
11.5.4 镉-镍电池 215
11.5.5 氢-镍电池 217
11.5.6 锂电池 217
11.5.7 锂离子电池 219
习题 220
第12章 化学与材料 221
12.1 引言 221
12.1.1 材料的发展过程 221
12.1.2 材料的分类 223
12.2 常用工程材料在周期系中的分布与应用 224
12.2.1 s区元素组成的工程材料 224
12.2.2 p区与ⅡB族元素组成的工程材料 224
12.2.3 d区与ⅠB族元素组成的工程材料 225
12.3 新型金属材料 226
12.3.1 形状记忆合金 226
12.3.2 贮氢合金 227
12.4 功能无机非金属材料 228
12.4.1 光导纤维 228
12.4.2 超导陶瓷 229
12.4.3 纳米陶瓷 230
12.5 有机高分子材料 231
12.5.1 高分子化合物的基本概念 231
12.5.2 高分子化合物的命名与分类 232
12.5.3 高分子化合物的合成 232
12.5.4 高分子化合物的结构与性能 233
12.6 复合材料 234
12.6.1 纤维增强树脂基复合材料 237
12.6.2 纤维增强金属基复合材料 238
12.6.3 纤维增强陶瓷基复合材料 238
12.7 液晶材料 239
12.7.1 相转变和液晶相 239
12.7.2 液晶的种类 239
12.7.3 液晶特性与用途 240
习题 241
第13章 化学与环境 242
13.1 环境与可持续发展 242
13.1.1 可持续发展是历史发展的必然趋势 242
13.1.2 可持续发展的内涵 243
13.1.3 中国环境与发展十大对策 244
13.1.4 实现可持续发展的具体对策 244
13.2 大气污染及其防治 245
13.2.1 大气圈的结构及大气组成 245
13.2.2 大气污染 247
13.2.3 主要大气污染物及分类 248
13.2.4 大气污染的防治 251
13.3 水体污染及其防治 253
13.3.1 水的组成和性质 253
13.3.2 水体污染与自净 254
13.3.3 水体污染的防治 257
13.4 土壤污染及其防治 259
13.4.1 土壤的组成及性质 259
13.4.2 土壤环境的污染 260
13.4.3 土壤污染的防治 262
13.5 室内污染及其消除 264
13.5.1 室内空气污染 265
13.5.2 室内气态污染物 265
13.5.3 室内颗粒污染物及其他污染物 267
13.5.4 室内污染的防治 268
13.6 绿色化学 269
13.6.1 绿色化学的基本概念 269
13.6.2 开发“原子经济”反应 270
习题 271
第14章 化学与人类生活 273
14.1 化学与营养 273
14.1.1 营养与健康 273
14.1.2 人体所需的基本营养素 274
14.1.3 常量元素和微量元素的生理功能 276
14.1.4 树立平衡营养观念 278
14.2 化学与食品加工 280
14.2.1 食品的颜色 280
14.2.2 食品的香味 282
14.2.3 食品的味 284
14.2.4 食品添加剂 287
14.3 化学与日用品 289
14.3.1 洗涤用品 289
14.3.2 纤维纺织品 292
14.3.3 化妆品与化学 294
14.4 化学与镇静剂和毒品 297
习题 301
第15章 化学与军事 302
15.1 化学战简史 302
15.2 化学武器 303
15.3 化学毒剂 305
15.3.1 神经性毒剂 306
15.3.2 糜烂性毒剂 316
15.3.3 全身中毒性毒剂 323
15.3.4 窒息性毒剂 328
15.3.5 失能性毒剂 332
15.3.6 刺激剂 335
习题 345
附录 346
附录1 一些基本物理常数 346
附录2 一些物质的标准生成焓、标准生成吉布斯自由能、标准熵（101.3kPa，298.15K） 346
附录3 一些物质的溶度积K？（25℃） 350
附录4 一些酸和碱的离解常数（298K） 350
附录5 标准电极电势（298.15K） 351
附录6 一些配离子的稳定常数K稳和不稳定常数K离 354
参考文献 355