绪论 1
1.化学概述 1
2.相和相变 4
3.反应进度 5
4.道尔顿分压定律 5
【知识拓展】 7
【阅读材料】21世纪化学的四大难题和美好前景 7
【科学家简介】波义耳（R.Boyle，1627—1691）——怀疑派化学家 8
思考与练习 9
第一篇 化学反应基本规律 13
第1章 化学热力学初步 13
1.1基本概念 14
1.1.1系统和环境 14
1.1.2状态和状态函数 14
1.1.3过程和途径 15
1.1.4热和功 15
1.1.5热力学能 16
1.1.6热力学标准状态 16
1.2热化学 17
1.2.1热力学第一定律 17
1.2.2化学反应热效应 18
1.2.3焓和焓变 19
1.2.4化学反应热效应的计算 21
1.3化学反应的自发性 24
1.3.1自发过程 24
1.3.2焓变与自发过程 25
1.3.3熵变与自发过程 25
1.4吉布斯自由能和吉布斯自由能判据 28
1.4.1吉布斯自由能与吉布斯自由能变 28
1.4.2吉布斯-亥姆霍兹公式的应用 31
【知识拓展】 32
【阅读材料】熵理论——自然界的最高定律 32
【科学家简介】吉布斯（J.W.Gibbs，1839—1903） 33
思考与练习 34
第2章 化学平衡 37
2.1化学平衡状态 37
2.1.1可逆反应与化学平衡 37
2.1.2标准平衡常数 38
2.2吉布斯自由能变与化学平衡 40
2.2.1吉布斯自由能变与标准平衡常数的关系 40
2.2.2标准平衡常数的应用 43
2.3化学平衡的移动 45
2.3.1浓度对化学平衡的影响 45
2.3.2压力对化学平衡的影响 45
2.3.3温度对化学平衡的影响 47
2.3.4勒·夏特里原理 48
【知识拓展】 49
【阅读材料】骨骼的老化 49
【科学家简介】范特霍夫（J.H.van’t Hoff，1852—1911） 50
思考与练习 50
第3章 化学动力学初步 53
3.1概述 53
3.1.1化学反应速率的表示 53
3.1.2平均速率与瞬时速率的测定 54
3.1.3反应机理 55
3.2反应速率理论简介 56
3.2.1有效碰撞理论 56
3.2.2过渡态理论 58
3.3反应速率与浓度的关系 59
3.3.1质量作用定律 59
3.3.2反应级数的实验确定 60
3.4反应速率与温度的关系 61
3.4.1范特霍夫近似规则 61
3.4.2阿仑尼乌斯方程 61
3.5反应速率与催化剂的关系 63
3.5.1催化剂与催化反应 63
3.5.2催化作用机理 64
3.5.3均相催化和非均相催化 64
【知识拓展】 65
【阅读材料】 66
1.飞秒化学简介 66
2.化学动力学在药学中的应用 66
【科学家简介】阿仑尼乌斯（S.Arrhenius，1859—1927） 67
思考与练习 68
第二篇 物质结构理论 73
第4章 原子结构与元素周期律 73
4.1近代原子结构理论的产生 74
4.1.1原子的核型结构与氢原子光谱 74
4.1.2量子化和玻尔理论 75
4.2微观粒子运动的特殊性 76
4.2.1微观粒子的波粒二象性 76
4.2.2微观粒子运动的统计规律和不确定原理 77
4.3量子力学对核外电子运动状态的描述 78
4.3.1波函数和原子轨道 78
4.3.2概率密度和电子云 81
4.3.3原子轨道和电子云图像 81
4.3.4四个量子数 84
4.4原子核外电子排布和元素周期系 86
4.4.1多电子原子轨道能级 86
4.4.2基态原子的核外电子排布规律 89
4.4.3原子的电子层结构与元素周期系 91
4.5元素基本性质的周期性 93
4.5.1影响元素性质的结构因素 93
4.5.2元素的金属性和非金属性 95
4.5.3元素的电离能 96
4.5.4元素的电子亲和能 97
4.5.5元素的电负性 98
【知识拓展】 99
【阅读材料】 99
1.元素周期表中的新成员——112号元素鎶Cn 99
2.希格斯玻色子（上帝粒子） 100
【科学家简介】薛定谔（E.Schrodinger，1887—1961） 101
思考与练习 102
第5章 化学键和分子结构 104
5.1离子键 104
5.1.1离子键的形成 105
5.1.2晶格能 105
5.1.3离子键的特征 106
5.1.4离子的特征 106
5.2共价键 108
5.2.1价键理论 108
5.2.2共价键的特点 109
5.2.3共价键的类型 110
5.2.4键参数 111
5.3杂化轨道理论 112
5.3.1杂化轨道理论的基本要点 113
5.3.2s-p杂化的类型 113
5.4价层电子对互斥理论 116
5.4.1价层电子对互斥理论基本要点 117
5.4.2判断分子构型的一般原则 118
5.5分子间力和氢键 120
5.5.1分子的极性 120
5.5.2分子的极化 121
5.5.3分子间力 121
5.5.4氢键 123
5.6离子极化理论简介 125
5.6.1离子的极化力 125
5.6.2离子的变形性 125
5.6.3离子极化和无机化合物性质的关系 126
5.7晶体结构 127
5.7.1晶体与非晶体 127
5.7.2晶体的基本类型 127
【知识拓展】 128
【阅读材料】液晶 128
【科学家简介】鲍林（L.Pauling，1901—1994） 129
思考与练习 130
第三篇 分散系及水溶液中的化学平衡理论 135
第6章 溶液和胶体 135
6.1分散系 135
6.2溶液 136
6.2.1溶液的组成标度 136
6.2.2稀溶液的依数性 138
6.3表面现象 145
6.3.1表面能 145
6.3.2吸附现象 145
6.4溶胶 148
6.4.1溶胶的制备 148
6.4.2溶胶的一般性质 149
6.4.3胶团结构 151
6.4.4溶胶的稳定性和聚沉 152
6.5表面活性剂 乳状液 154
6.5.1表面活性剂的结构及作用机理 154
6.5.2表面活性剂的分类与应用 155
6.6高分子溶液和凝胶 158
6.6.1高分子溶液 158
6.6.2凝胶 159
【知识拓展】 160
【阅读材料】 161
1.等离子体、中子态、夸克-胶子等离子体 161
2.胶体化学与人工器官 162
【科学家简介】拉乌尔（F.M.Raoult，1830—1901） 163
思考与练习 164
第7章 酸碱平衡 166
7.1酸碱理论 166
7.1.1酸碱质子理论 166
7.1.2酸碱电子理论 170
7.2弱酸、弱碱的解离平衡 171
7.2.1一元弱酸、弱碱的解离平衡 171
7.2.2多元弱酸（碱）的解离平衡 175
7.2.3酸碱平衡的移动 177
7.3酸碱缓冲溶液 179
7.3.1缓冲溶液和缓冲作用原理 179
7.3.2缓冲溶液pH的计算 180
7.3.3缓冲容量和缓冲范围 182
7.3.4缓冲溶液的配制 182
7.4强电解质溶液简介 184
【知识拓展】 185
【阅读材料】食物的酸碱性与人体健康 185
【科学家简介】奥斯特瓦尔德（F.W.Ostwald，1853—1932） 186
思考与练习 187
第8章 沉淀溶解平衡 189
8.1溶度积原理 189
8.1.1难溶电解质沉淀溶解平衡和溶度积常数 189
8.1.2溶度积常数和溶解度的关系 190
8.1.3溶度积规则 191
8.2沉淀的生成与溶解 192
8.2.1沉淀的生成 192
8.2.2沉淀的溶解 194
8.3分步沉淀与沉淀的转化 196
8.3.1分步沉淀 196
8.3.2沉淀的转化 197
8.4沉淀反应在分析化学中的应用 198
8.4.1利用沉淀反应进行离子鉴定 198
8.4.2利用沉淀反应进行离子分离 198
8.4.3利用沉淀反应进行定量分析 198
【知识拓展】 199
【阅读材料】身体里的石头——结石 199
【科学家简介】路易斯（G.N.Lewis， 1875—1946） 200
思考与练习 201
第9章 氧化还原平衡和电化学基础 203
9.1氧化还原反应的基本概念 203
9.1.1氧化数 203
9.1.2氧化还原电对 204
9.1.3氧化还原反应方程式的配平 205
9.2原电池和电极电势 208
9.2.1原电池的组成和工作原理 208
9.2.2电极的种类和原电池的表示方法 209
9.2.3电极电势的产生与标准电极电势 210
9.3电池反应的热力学 212
9.3.1电池电动势与吉布斯自由能变的关系 212
9.3.2电池电动势与标准平衡常数的关系 214
9.4影响电极电势的因素 214
9.4.1能斯特方程 214
9.4.2浓度对电极电势的影响 216
9.4.3酸度对电极电势的影响 217
9.4.4难溶化合物的生成对电极电势的影响 218
9.4.5配位化合物的生成对电极电势的影响 219
9.5电极电势的应用 220
9.5.1判断氧化还原反应的方向 220
9.5.2判断氧化还原反应的程度 220
9.5.3选择合适的氧化剂和还原剂 220
9.5.4元素电势图及其应用 221
【知识拓展】 222
【阅读材料】电池的发展与新型电池 222
【科学家简介】能斯特（W.H.Nernst，1864—1941） 223
思考与练习 224
第10章 配位化合物 226
10.1配位化合物概述 226
10.1.1配位化合物的含义 226
10.1.2配位化合物的组成 227
10.1.3配位化合物的命名 229
10.1.4螯合物 229
10.2配合物的价键理论 230
10.2.1价键理论的要点 230
10.2.2配离子的形成 231
10.2.3配合物的磁性 233
10.3配位平衡 234
10.3.1配位化合物的稳定常数 234
10.3.2配位平衡的计算 235
10.4配位化合物应用 241
10.4.1配位化合物在分析化学中的应用 241
10.4.2配位化合物在生命科学中的意义 241
10.4.3配位化合物在其他方面的应用 242
【知识拓展】 243
【阅读材料】 243
1.人体中的配合物 243
2.稀土元素 243
【科学家简介】维尔纳（A.Werner，1866—1919） 244
思考与练习 245
第四篇 实用化学 249
第11章 元素化学概述 249
11.1元素概述 249
11.1.1元素 249
11.1.2核素 250
11.1.3同位素 250
11.2单质的性质 251
11.2.1单质的物理性质 251
11.2.2单质的化学性质 256
11.3无机化合物的主要性质 258
11.3.1化合物的溶解性 258
11.3.2含氧酸及其盐的氧化还原性 259
11.3.3含氧酸及其盐的热稳定性 260
11.3.4化合物的酸碱性 261
11.4重要无机化合物选述 263
11.4.1钾和钠的化合物 263
11.4.2硼、碳、硅的化合物 263
11.4.3氮、磷、砷的化合物 264
11.4.4氧和硫的化合物 266
11.4.5卤素化合物 267
11.5常见离子的鉴定 268
【知识拓展】 272
【阅读材料】稀有气体（noble gas） 272
【科学家简介】侯德榜（Hou Debang，1890—1974） 273
思考与练习 274
第12章 化学与人类生活 275
12.1化学与生命 276
12.1.1生物体内的微量元素 276
12.1.2生物体内的微量元素的生理功能和作用原理 277
12.1.3化学与生物技术 283
12.2化学与食品和药品 285
12.2.1化学与食品 285
12.2.2化学与药品 292
12.2.3化学与毒品 294
12.3化学与日常用品 295
12.3.1化学与化妆品 295
12.3.2化学与服装 299
12.3.3化学与燃料 301
12.4化学与材料 302
12.4.1无机纳米材料 302
12.4.2陶瓷材料 303
12.4.3生活中的典型无机非金属材料——玻璃 305
12.5化学与农药 306
12.5.1化学农药的概念和范围 306
12.5.2化学农药的发展和作用 306
12.6化学与环境 307
12.6.1环境的化学污染 307
12.6.2环境污染的防治 313
【知识拓展】 315
【阅读材料】准晶体 315
【科学家简介】达尼尔·谢赫特曼（D.Shechtman，1941—） 316
思考与练习 317
练习题参考答案 318
附录 324
附录1国际单位制（SI）（摘录） 324
附录2国际单位制（SI）的词头 324
附录3常用的基本物理量 325
附录4希腊字母表 325
附录5一些物质的热力学性质（100kPa，298K） 326
附录6一些物质的标准摩尔燃烧焓（298K） 329
附录7一些常见弱酸、弱碱在水溶液中的解离常数K？ 329
附录8常见难溶电解质的溶度积K？sp（298K） 330
附录9标准电极电势表（298K） 332
附录10常见配离子的稳定常数 333
参考文献 335
索引 337