第1章 绪论 1
1.1什么是化学 1
1.2化学发展简史与分支学科的形成 2
1.2.1化学的起源 2
1.2.2化学的分支学科 2
1.3化学的作用与前景 4
1.3.1化学的特长 4
1.3.2化学对人类社会的贡献 5
1.3.3化学的机遇与挑战 6
1.4如何学习化学 6
习题 7
第2章 物质的三态与水溶液 8
2.1气体及其定律 8
2.1.1理想气体与实际气体 8
2.1.2混合气体定律 11
2.1.3气体分子运动与扩散 13
2.2相变与相平衡 15
2.2.1气体的液化与临界现象 15
2.2.2液体的蒸发 15
2.2.3液-固相变 17
2.2.4水的相图 17
2.2.5液晶 18
2.3水溶液 19
2.3.1非电解质稀溶液的依数性 19
2.3.2电解质溶液的依数性与导电性 24
思考与研讨 27
习题 28
第3章 化学动力学基础 30
3.1化学反应速率 30
3.2化学反应速率方程 31
3.2.1化学反应速率方程的表达 31
3.2.2化学反应速率方程的建立 32
3.3温度对反应速率的影响——Arrhenius方程 36
3.3.1 Arrhenius经验公式 36
3.3.2活化能与活化分子 37
3.4反应速率理论和反应机理简介 39
3.4.1碰撞理论 39
3.4.2过渡态理论 40
3.4.3反应机理 40
3.5催化剂与催化作用 41
3.5.1催化作用的本质 42
3.5.2均相催化与非均相催化 42
思考与研讨 44
习题 44
第4章 化学热力学基础 47
4.1热力学基本概念与反应热的测量 48
4.1.1体系与环境 48
4.1.2状态和状态函数 48
4.1.3过程 49
4.1.4热和功 50
4.1.5热力学标准态 51
4.1.6反应热的测量 52
4.2焓与焓变 53
4.2.1热力学能U 53
4.2.2焓H与焓变△H 54
4.2.3化学反应的焓变 56
4.3熵 62
4.3.1熵的统计意义 62
4.3.2标准熵 63
4.3.3化学反应的熵变 64
4.3.4热力学第二定律 66
4.4 Gibbs自由能 67
4.4.1 Gibbs自由能 67
4.4.2标准Gibbs生成自由能 67
4.4.3化学反应的标准Gibbs自由能变 68
4.4.4利用焓变与熵变计算化学反应的标准Gibbs自由能变 68
4.4.5温度对化学反应△Ge的影响 69
4.4.6任意态下化学反应的Gibbs自由能变 73
思考与研讨 74
习题 75
第5章 化学平衡 78
5.1平衡常数 78
5.1.1化学平衡的基本特征 78
5.1.2实验平衡常数与标准平衡常数 79
5.2平衡常数与Gibbs自由能变 83
5.3偶合反应与多重平衡 86
5.4化学平衡的移动 88
5.4.1浓度、压强对化学平衡的影响 88
5.4.2温度对化学平衡的影响 90
思考与研讨 92
习题 93
第6章 酸碱平衡 96
6.1酸碱质子理论 96
6.1.1酸碱的定义 96
6.1.2酸碱的对立统一关系 96
6.1.3酸碱的强弱与酸碱反应的本质 97
6.2酸碱电子理论 98
6.3水的pH和酸碱的强度 99
6.3.1水的自偶电离和溶液的pH 99
6.3.2酸碱的强度 100
6.3.3拉平效应和区分效应 102
6.4弱酸弱碱的电离平衡 103
6.4.1一元弱酸弱碱的电离平衡与酸碱性 103
6.4.2多元弱酸弱碱的电离平衡 104
6.4.3盐的水解平衡与酸碱性 106
6.5酸碱电离平衡的移动 109
6.5.1同离子效应 109
6.5.2缓冲溶液 110
6.5.3酸碱指示剂 113
思考与研讨 115
习题 116
第7章 沉淀溶解平衡 118
7.1溶度积原理 118
7.1.1沉淀溶解平衡常数——溶度积 118
7.1.2溶度积规则 120
7.2沉淀溶解平衡及其转化 120
7.2.1沉淀的生成与溶解 120
7.2.2分步沉淀 124
7.2.3沉淀的转化 127
思考与研讨 128
习题 129
第8章 氧化还原平衡与电化学 131
8.1氧化还原反应概念及氧化还原反应方程式配平 131
8.1.1氧化数 131
8.1.2氧化还原半反应 133
8.1.3氧化还原反应方程式配平 133
8.2电极与原电池 135
8.2.1原电池 135
8.2.2电极电势和电池电动势 136
8.2.3参比电极和指示电极 141
8.3电池反应热力学 142
8.3.1电动势EΘ和电池反应的△rGΘm 、KΘ的关系 142
8.3.2浓度对电极电势的影响——Nernst方程式 144
8.4实用电池 150
8.4.1一次电池 150
8.4.2二次电池 151
8.4.3燃料电池 152
8.5电解 152
思考与研讨 153
习题 154
第9章 原子结构与元素周期律 157
9.1近代原子结构理论的建立 157
9.1.1原子结构理论发展概况 157
9.1.2氢原子光谱与Bohr理论 158
9.2微观粒子的特性及其运动规律 161
9.2.1微观粒子的波粒二象性 162
9.2.2概率分布和不确定原理 163
9.3单电子原子的量子力学模型 164
9.3.1 Schrodinger方程和波函数 164
9.3.2量子数及其物理意义 165
9.3.3波函数和电子云的图形 168
9.4多电子原子结构与周期律 172
9.4.1中心力场模型、屏蔽效应和钻穿效应 172
9.4.2多电子原子轨道能级 174
9.4.3核外电子排布及周期律 177
9.5元素基本性质的周期性变化规律 182
9.5.1原子半径 182
9.5.2电离能 183
9.5.3电子亲和能 185
9.5.4原子的电负性 186
思考与研讨 187
习题 188
第10章 化学键与分子结构 191
10.1离子键理论 191
10.1.1离子键的形成 191
10.1.2离子键的强度 192
10.1.3离子键的特征 194
10.2共价键理论 196
10.2.1经典价键理论 197
10.2.2现代价键理论 198
10.2.3杂化轨道理论 201
10.2.4价层电子对互斥理论 207
10.2.5分子轨道理论 209
10.3金属键理论 215
10.3.1改性共价键理论——电子海模型 215
10.3.2能带理论 216
10.4分子间作用力和氢键 217
10.4.1分子的极性 217
10.4.2分子间作用力 218
10.4.3氢键 220
思考与研讨 223
习题 224
第11章 晶体结构 226
11.1晶体的特征与类型 226
11.1.1晶体的宏观特征 226
11.1.2晶体的微观结构 228
11.2金属晶体 230
11.2.1金属晶体的堆积模型 230
11.2.2金属晶体 232
11.3离子晶体 233
11.3.1典型离子晶体 233
11.3.2离子晶体的半径比关系 234
11.4共价晶体 235
11.5分子晶体 235
11.6化学键键型和晶体构型的变异 236
11.6.1键型和晶型 237
11.6.2离子极化 238
11.7晶体缺陷 240
思考与研讨 242
习题 243
第12章 配位化合物与配位平衡 244
12.1配位化合物的基本概念 244
12.1.1配位化合物的定义 244
12.1.2配位化合物的组成 244
12.1.3配位化合物的命名 247
12.1.4配位化合物的类型 249
12.2配位化合物的异构现象 250
12.2.1配位化合物的空间构型 250
12.2.2配位化合物的异构现象 251
12.3配位化合物的成键理论 254
12.3.1配位化合物的价键理论 254
12.3.2配位化合物的晶体场理论 256
12.4配位化合物的稳定性 263
12.4.1配位化合物的稳定常数 263
12.4.2配位-解离平衡的移动 263
12.4.3影响配位化合物稳定性的因素 265
思考与研讨 267
习题 267
部分习题答案 270
附录 274
附录1一些非推荐单位、导出单位与SI单位的换算 274
附录2一些常用的物理化学常数 274
附录3不同温度下的水蒸气压 275
附录4常见物质的△fHΘm、△fGΘm和SΘm（298.15 K，100.00 kPa） 275
附录5常见弱酸、弱碱的电离平衡常数（298.15 K） 281
附录6一些难溶化合物的溶度积（298.15 K） 282
附录7一些半反应的标准电极电势（298.15 K） 284
附录8一些配离子的标准稳定常数（298.15 K） 288
附录9离子半径 288
附录10原子半径 290
附录11元素的第一电离能（eV） 291
附录12主族元素第一电子亲和能（eV） 291
附录13元素的电负性（x） （L.Pauling标度） 292
附录14元素名称和相对原子质量 292