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第一章 气体1

§1．1 理想气体状态方程式1

1．1．1 理想气体状态方程式1

1．1．2 理想气体状态方程式的应用2

§1．2 气体混合物3

1．2．1 分压定律3

1．2．2 分压定律的应用5

1．2．3 分体积定律5

§1．3 气体分子运动论7

1．3．1 气体分子运动论的基本要点7

1．3．2 理想气体状态方程式与分子运动论的内在联系8

1．3．3 分子的速度分布9

§1．4 真实气体11

化学视野 大气化学14

思考题18

习题19

第二章 热化学21

§2．1 热力学的术语和基本概念21

2．1．1 系统和环境21

2．1．2 状态和状态函数22

2．1．3 过程22

2．1．5 化学反应计量式和反应进度23

2．1．4 相23

§2．2 热力学第一定律25

2．2．1 热和功25

2．2．2 热力学能26

2．2．3 热力学第一定律26

2．2．4 焓变和热化学方程式27

2．2．5 Hess定律32

2．2．6 键焓与反应焓变34

化学视野 氢能源36

思考题39

习题40

3．1．1 定容反应的反应速率44

第三章 化学动力学基础44

§ 3．1 化学反应速率的概念44

3．1．2 平均速率和瞬时速率45

§ 3．2 浓度对反应速率的影响——速率方程式47

3．2．1 化学反应速率方程式47

3．2．2 由实验确定反应速率方程式的简单方法——初始速率法49

3．2．3 浓度与时间的定量关系50

§ 3．3 温度对反应速率的影响——Arrhenius方程式52

3．3．1 Arrhenius方程式52

3．3．2 Arrhenius方程式的应用53

3．4．1 碰撞理论55

§3．4 反应速率理论和反应机理简介55

3．4．2 活化络合物理论57

3．4．3 活化能与反应速率58

3．4．4 反应机理与元反应59

§3．5 催化剂与催化作用62

3．5．1 催化剂和催化作用的基本特征62

3．5．2 均相催化与多相催化63

3．5．3 酶催化64

化学视野 化学动力学在考古中的应用65

思考题66

习题67

第四章 化学平衡 熵和Cibbs函数72

§4．1 标准平衡常数72

4．1．1 化学平衡的基本特征72

4．1．2 标准平衡常数表达式75

4．1．3 平衡常数与反应速率系数间的关系78

4．1．4 标准平衡常数的实验测定79

§4．2 标准平衡常数的应用80

4．2．1 判断反应程度80

4．2．2 预测反应方向80

4．2．3 计算平衡组成81

4．3．1 浓度对化学平衡的影响82

§4．3 化学平衡的移动82

4．3．2 压力对化学平衡的影响83

4．3．3 温度对化学平衡的影响85

4．3．4 Le Chatelier原理85

4．3．5 两个需要说明的问题86

§4．4 自发变化和熵87

4．4．1 自发变化87

4．4．2 焓和自发变化88

4．4．3 混乱度、熵和微观状态数89

4．4．4 热力学第三定律和标准熵91

4．4．5 化学反应熵变和热力学第二定律93

§4．5 Gibbs函数95

4．5．1 Gibbs函数[变]判据95

4．5．2 标准摩尔生成Gibbs函数97

4．5．3 Gibbs函数与化学平衡98

4．5．4 补充说明99

化学视野 氧-血红蛋白的平衡100

思考题102

习题104

第五章 酸碱平衡108

§5．1 酸碱质子理论概述108

5．1．1 历史回顾108

5．1．2 酸碱质子理论的基本概念109

5．1．3 酸的相对强度和碱的相对强度113

§5．2 水的解离平衡和pH115

5．2．1 水的解离平衡115

5．2．2 溶液的pH116

§5．3 弱酸、弱碱的解离平衡117

5．3．1 一元弱酸、弱碱的解离平衡118

5．3．2 多元弱酸的解离平衡120

5．3．3 盐溶液的酸碱平衡122

§5．4 缓冲溶液128

5．4．1 同离子效应128

5．4．2 缓冲溶液129

5．4．3 缓冲溶液pH的计算131

5．4．4 缓冲范围和缓冲能力132

化学视野 缓冲溶液的应用——人血液的pH133

§5．5 酸碱指示剂135

§5．6 酸碱电子理论与配合物概述137

5．6．1 酸碱电子理论137

5．6．2 配合物的组成和命名138

§5．7 配位反应与配位平衡142

5．7．1 配合物的解离常数和稳定常数142

5．7．2 配体取代反应和电子转移反应144

5．7．3 关于配合物稳定性的进一步讨论146

思考题150

习题150

第六章 沉淀-溶解平衡154

§6．1 溶解度和溶度积154

6．1．1 溶解度154

6．1．2 溶度积155

6．1．3 溶解度和溶度积间的关系156

§6．2 沉淀的生成和溶解160

6．2．1 溶度积规则160

6．2．2 同离子效应与盐效应161

6．2．3 pH对溶解度的影响——沉淀的酸溶解163

6．2．4 配合物的生成对溶解度的影响——沉淀的配位溶解167

§6．3 两种沉淀之间的平衡169

6．3．1 分步沉淀169

6．3．2 沉淀的转化171

化学视野 沉淀反应在冶金与医学中的应用实例172

思考题174

习题175

第七章 氧化还原反应 电化学基础178

§7．1 氧化还原反应的基本概念178

7．1．1 氧化值179

7．1．2 氧化还原反应方程式的配平180

§7．2 电化学电池182

7．2．1 原电池的构造183

7．2．2 电解池和Faraday定律186

7．2．3 原电池电动势的测定187

7．2．4 原电池的最大功与Gibbs函数188

§7．3 电极电势189

7．3．1 标准氢电极和甘汞电极189

7．3．2 标准电极电势191

7．3．3 Nemst方程式192

7．3．4 E-pH图196

7．4．1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱199

§7．4 电极电势的应用199

7．4．2 判断氧化还原反应进行的方向200

7．4．3 确定氧化还原反应进行的限度202

7．4．4 元素电势图204

化学视野 化学电源实例206

思考题210

习题211

第八章 原子结构216

§8．1 氢原子结构216

8．1．1 氢原子光谱与Bohr理论216

8．1．2 电子的波粒二象性221

8．1．3 Schrodinger方程与量子数222

8．1．4 氢原子的基态223

8．1．5 氢原子的激发态226

§8．2 多电子原子结构230

8．2．1 多电子原子轨道能级230

8．2．2 核外电子排布235

§8．3 元素周期律237

8．3．1 原子的电子层结构和元素周期系237

8．3．2 元素性质的周期性240

化学视野 扫描隧道显微镜(STM)248

思考题249

习题250

9．1．1 共价键的本质与特点252

第九章 分子结构252

§9．1 价键理论252

9．1．2 共价键的键型254

9．1．3 杂化轨道255

§9．2 价层电子对互斥理论259

§9．3 分子轨道理论265

9．3．1 分子轨道265

9．3．2 同核双原子分子266

9．3．3 异核双原子分子271

9．3．4 关于原子轨道和分子轨道的对称性272

9．4．2 键能275

9．4．1 键级275

§9．4 键参数275

9．4．3 键长276

9．4．4 键角276

9．4．5 键矩与部分电荷277

化学视野 光电子能谱(PES)278

思考题279

习题280

第十章 固体结构282

§10．1 晶体结构和类型282

10．1．1 晶体结构的特征与晶格理论282

10．1．2 晶体缺陷 非晶体285

10．1．3 球的密堆积287

10．1．4 晶体类型289

§10．2 金属晶体291

10．2．1 金属晶体的结构291

10．2．2 金属键理论292

10．2．3 金属合金295

§10．3 离子晶体296

10．3．1 离子晶体的结构296

10．3．2 晶格能300

10．3．3 离子极化305

10．4．1 分子的偶极矩和极化率307

§10．4 分子晶体307

10．4．2 分子间的吸引作用309

10．4．3 氢键312

§10．5 层状晶体315

化学视野 超导体316

思考题317

习题318

第十一章 配合物结构320

§11．1 配合物的空间构型和磁性320

11．1．1 配合物的空间构型320

11．1．2 配合物的磁性324

11．2．1 价键理论326

§11．2 配合物的化学键理论326

11．2．2 晶体场理论330

11．2．3 分子轨道理论340

化学视野 红宝石和绿宝石344

思考题345

习题346

第十二章 s区元素348

§12．1 s区元素概述350

§12．2 s区元素的单质353

12．2．1 单质的物理性质和化学性质353

12．2．2 区元素的存在和单质的制备357

§12．3 s区元素的化合物359

12．3．1 氢化物359

12．3．2 氧化物360

12．3．3 氢氧化物362

12．3．4 重要盐类及其性质364

12．3．5 配合物369

§12．4 锂、铍的特殊性 对角线规则370

12．4．1 锂的特殊性370

12．4．2 铍的特殊性370

12．4．3 对角线规则371

化学视野 N9~+，K~+，Mg~(2+)，Ca~(2+)的生理作用372

思考题373

习题374

第十三章 p区元素(一)376

§13．1 p区元素概述376

§13．2 硼族元素379

13．2．1 硼族元素概述379

13．2．2 硼族元素的单质380

13．2．3 硼的化合物383

13．2．4 铝的化合物392

13．3．1 碳族元素概述396

§13．3 碳族元素396

13．3．2 碳族元素的单质397

13．3．3 碳的化合物400

13．3．4 硅的化合物407

13．3．5 锡、铅的化合物414

化学视野 几种新型无机材料简介418

思考题420

习题420

第十四章 P区元素(二)423

§14．1 氮族元素423

14．1．1 氮族元素概述423

14．1．2 氮族元素的单质425

14．1．3 氮的化合物429

14．1．4 磷的化合物441

14．1．5 砷、锑、铋的化合物450

§14．2 氧族元素454

14．2．1 氧族元素概述454

14．2．2 氧及其化合物457

14．2．3 硫及其化合物460

化学视野 生物活性分子NO474

思考题475

习题476

§15．1 卤素478

15．1．1 卤素概述478

第十五章 p区元素(三)478

15．1．2 卤素单质480

15．1．3 卤素的氢化物485

15．1．4 卤化物 多卤化物 卤素互化物490

15．1．5 卤素的含氧化合物494

15．1．6 拟卤素501

§15．2 稀有气体503

15．2．1 稀有气体的发现503

15．2．1 稀有气体的性质和用途503

15．2．3 稀有气体的存在和分离505

15．2．4 稀有气体的化合物506

§15．3 p区元素化合物性质的递变规律509

15．3．1 p区元素的氢化物509

15．3．2 p区元素的氧化物及其水合物511

15．3．3 p区元素化合物的氧化还原性513

15．3．4 p区元素含氧酸盐的热稳定性514

化学视野 焰火的化学514

思考题515

习题516

第十六章 d区元素(一)518

§16．1 d区元素概述518

16．1．2 d区元素的物理性质520

16．1．1 d区元素的原子半径和电离能520

16．1．3 d区元素的化学性质521

16．1．4 d区元素的氧化态522

16．1．5 d区元素离子的颜色523

§16．2 钛钒524

16．2．1 钛及其化合物524

16．2．2 钒及其化合物527

§16．3 铬 钼 钨 多酸型配合物530

16．3．1 铬、钼、钨的单质531

16．3．2 铬的化合物531

16．3．3 水溶液中铬的离子及其反应533

16．3．4 钼、钨的化合物537

16．3．5 多酸型配合物 同多酸和杂多酸及其盐538

§16．4 锰539

16．4．1 锰的单质540

16．4．2 锰的化合物540

16．4．3 水溶液中锰的离子及其反应542

16．4．4 锰的Gibbs函数变(△_rG_m~?)-氧化值图545

§16．5 铁 钴 镍547

16．5．1 铁、钴、镍的单质547

16．5．2 铁、钴、镍的化合物548

16．5．3 水溶液中铁、钴、镍的离子及其反应551

16．6．1 铂系元素的单质558

§16．6 铂系元素简介558

16．6．2 铂系元素的化合物559

§16．7 金属有机化合物560

16．7．1 羰基配合物560

16．7．2 不饱和烃配合物563

化学视野 金属簇状化合物565

思考题569

习题569

§17．1 铜族元素574

17．1．1 铜族元素的单质574

第十七章 d区元素(二)574

17．1．2 铜族元素的化合物575

17．1．3 水溶液中铜族元素的离子及其反应578

§17．2 锌族元素584

17．2．1 锌族元素的单质584

17．2．2 锌族元素的化合物585

17．2．3 水溶液中锌族元素的离子及其反应588

化学视野 含有害金属废水的处理595

思考题597

习题598

§18．1 镧系元素601

18．1．1 稀土元素简介601

第十八章 f区元素601

18．1．2 镧系元素概述602

18．1．3 镧系元素的单质606

18．1．4 镧系元素的重要化合物609

化学视野 稀土功能材料简介612

§18．2 锕系元素616

18．2．1 锕系元素616

18．2．2 钍和铀及其化合物618

§18．3 核化学简介620

18 3．1 核结构620

18．3．2 核反应622

18．3．3 核能的利用625

思考题627

习题628

习题参考答案630

附录 本书所用单位制的说明635

附表一 一些物质的热力学性质637

附表二 某些物质的标准摩尔燃烧焓(298.15K)654

附表三 酸、碱的解离常数654

附表四 某些配离子的标准稳定常数655

附表五 溶度积常数657

附表六 标准电极电势658

索引663

主要参考书目673