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第一节 无机及分析化学的研究内容和任务1

一、化学的研究对象和重要作用1

第一章 绪论1

二、无机及分析化学的性质、任务和学习方法3

第二节 误差及数据处理5

一、误差的分类5

二、误差和偏差的表示方法6

三、提高分析结果准确度的方法8

四、置信度与置信区间10

五、可疑值的取舍11

六、分析结果的数据处理与报告11

七、有效数字及其运算规则13

习题14

一、理想气体状态方程17

二、分压定律17

第二章 气体、溶液和胶体17

第一节 气体17

第二节 溶液18

一、分散系18

二、物质的量及其单位19

三、溶液的组成量度20

四、等物质的量规则及其应用22

第三节 稀溶液的通性23

一、溶液的蒸气压下降23

二、溶液的沸点升高和凝固点降低24

三、溶液的渗透压26

一、固体在溶液中的吸附28

第四节 胶体溶液28

二、溶胶的性质30

三、胶团的结构31

四、溶胶的稳定性和聚沉32

第五节 高分子溶液和乳浊液33

一、高分子溶液33

二、乳浊液34

习题35

第三章 化学热力学初步38

第一节 基本概念38

一、化学反应进度38

二、体系与环境40

四、过程与途径41

三、状态与状态函数41

五、热与功42

六、内能与热力学第一定律42

第二节 热化学44

一、化学反应热效应44

二、热化学方程式46

三、盖斯定律46

四、反应焓变的计算47

第三节 化学反应的方向与限度52

一、自发过程52

二、混乱度和熵函数53

三、热力学第二定律55

四、吉布斯函数及其应用56

习题59

第四章 化学反应速率和化学平衡63

第一节 化学反应速率63

第二节 反应速率理论简介65

一、碰撞理论简介65

二、过渡状态理论简介66

第三节 影响反应速率的因素67

一、反应机理67

二、浓度对反应速率的影响——质量作用定律68

三、温度对反应速率的影响70

四、催化剂对反应速率的影响72

第四节 化学平衡75

一、可逆反应与化学平衡75

二、实验平衡常数与标准平衡常数77

三、化学反应等温方程式79

四、多重平衡规则80

五、化学平衡移动81

六、有关化学平衡的计算84

习题88

第五章 物质结构基础93

第一节 原子核外电子的运动状态93

一、氢原子光谱和玻尔理论93

二、微观粒子的波粒二象性和测不准原理95

三、波函数和原子轨道96

四、波函数和电子云的空间图形97

五、四个量子数及其对原子核外电子运动状态的描述100

一、近似能级图103

第二节 多电子原子结构103

二、核外电子排布的规律104

三、核外电子排布和元素周期系105

第三节 元素基本性质的周期性108

一、原子半径108

二、电离势110

三、电子亲和势111

四、电负性112

第四节 离子键113

一、离子键的形成113

二、离子键的特征113

三、离子的特征114

四、晶格能115

一、键参数116

第五节 共价键116

二、价键理论118

三、杂化轨道理论121

四、价层电子对互斥理论124

五、分子轨道理论（MO法）127

第六节 分子间力和氢键130

一、分子的极性及量度130

二、分子间力131

三、氢键132

第七节 离子极化134

第八节 晶体结构135

一、晶体的基本概念136

二、离子晶体及其特性137

三、原子晶体及其特性139

四、分子晶体及其特性140

五、金属晶体及其特性140

六、混合型晶体143

习题143

第六章 酸碱平衡与酸碱滴定法147

第一节 电解质溶液147

一、解离度147

二、活度与离子强度147

第二节 酸碱质子理论148

一、酸碱的定义和共轭酸碱对148

二、酸碱反应的实质149

一、水的解离与溶液的pH150

第三节 酸碱平衡150

二、弱酸与弱碱的解离平衡151

三、影响酸碱平衡的因素153

四、分布系数与分布曲线156

五、物料平衡、电荷平衡和质子条件159

六、酸碱溶液pH的计算160

第四节 缓冲溶液164

一、缓冲溶液的缓冲原理与缓冲pH164

二、缓冲容量和缓冲范围166

三、缓冲溶液的选择和配制166

第五节 定量分析概述169

一、定量分析的任务和方法169

二、定量分析的一般程序170

三、滴定分析的方法和滴定方式172

四、滴定分析的标准溶液和基准物质173

第六节 酸碱滴定法175

五、滴定分析的计算175

一、酸碱指示剂176

二、滴定曲线与指示剂的选择179

第七节 酸碱滴定法的应用186

一、酸碱标准溶液的配制与标定186

二、酸碱滴定法应用示例188

习题191

第七章 沉淀溶解平衡及在定量分析中的应用195

第一节 沉淀溶解平衡195

一、溶度积195

二、溶度积与溶解度的相互换算196

四、影响溶解度的因素197

三、溶度积规则197

第二节 溶度积规则的应用198

一、沉淀的生成198

二、沉淀的溶解202

三、沉淀的转化204

第三节 沉淀滴定法204

一、概述204

二、银量法终点的确定205

三、银量法的应用207

第四节 重量分析法208

一、概述208

二、影响沉淀纯度的因素209

三、沉淀的形成与沉淀的条件210

四、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧211

五、重量分析法中的计算212

习题213

第八章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法216

第一节 氧化还原反应216

一、氧化数216

二、氧化还原反应基本概念217

三、氧化还原反应方程式的配平218

第二节 原电池及电极电势220

一、原电池220

二、电极电势223

三、电动势与吉布斯函数变的关系225

四、影响电极电势的因素——能斯特公式226

一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱229

第三节 电极电势的应用229

二、判断氧化还原反应进行的方向、次序230

三、判断反应进行的程度231

四、测定非氧化还原反应的平衡常数232

第四节 元素电势图及应用233

一、判断歧化反应能否进行233

二、计算标准电极电势234

三、了解元素的氧化还原性234

第五节 氧化还原滴定法235

一、概述235

二、氧化还原滴定曲线241

三、氧化还原滴定法中的指示剂243

四、氧化还原预处理244

一、高锰酸钾法246

第六节 常用的氧化还原滴定法246

二、重铬酸钾法248

三、碘量法249

四、氧化还原滴定结果的计算252

第七节 氧化还原反应的应用253

一、在生命科学中的应用253

二、消毒与灭菌254

三、氧化还原反应与土壤肥力254

习题254

第九章 配位平衡与配位滴定法258

第一节 配合物的基本概念258

一、配合物及其组成258

三、配合物的类型261

二、配合物的命名261

第二节 配合物的化学键理论263

一、配合物的价键理论263

二、配合物的晶体场理论266

第三节 配离子的配位解离平衡269

一、配离子的稳定常数269

二、配位平衡移动272

第四节 配合物的应用276

一、化学领域中的应用276

二、工农业领域中的应用277

三、生物科学和医学领域中的应用277

第五节 配位滴定法278

一、配位滴定法概述278

二、EDTA配位滴定法的基本原理279

三、副反应系数和条件稳定常数280

四、配位滴定曲线282

五、金属指示剂286

六、提高配位滴定选择性的方法288

七、配位滴定法的应用示例289

习题291

第十章 吸光光度分析法294

第一节 吸光光度法的基本原理294

一、吸光光度法的特点294

二、物质对光的选择性吸收294

三、朗伯-比尔定律296

四、偏离朗伯-比尔定律的原因297

一、显色反应与显色剂298

第二节 显色反应及其影响因素298

二、影响显色反应的因素299

第三节 光度分析法及其仪器300

一、目视比色法300

二、分光光度法及分光光度计301

三、吸光光度法测量条件的选择305

第四节 吸光光度法的应用306

一、单一组分分析306

二、高含量组分的测定——示差法307

习题308

第十一章 电势分析法310

第一节 电势分析法的基本原理310

一、基本原理310

三、指示电极311

二、参比电极311

四、离子选择性电极312

第二节 电势分析法的应用316

一、直接电势法316

二、电势滴定法319

习题321

第十二章 仪器分析简介323

第一节 原子吸收分光光度法323

一、基本原理323

二、原子吸收分光光度计324

三、定量分析方法326

四、应用简介326

一、色谱分析法概述327

第二节 色谱分析法327

二、气相色谱法328

三、高效液相色谱法329

四、离子色谱法330

第三节 其他仪器分析简介330

一、紫外分光光度法330

二、荧光光谱法332

三、红外光谱法332

四、原子发射光谱法334

五、核磁共振波谱法335

六、质谱法336

习题337

第一节 卤素及其化合物338

一、卤素的通性338

第十三章 非金属元素化学338

二、卤化氢与氢卤酸的性质和制备339

三、卤素含氧酸及其盐340

四、卤素的电势图342

第二节 氧族元素及其化合物343

一、氧族元素的通性343

二、氧及其化合物344

三、硫及其化合物348

四、硒和碲的化合物354

第三节 氮族元素及其化合物355

一、氮族元素的通性355

二、氮的化合物356

三、磷及其化合物365

一、碳及其化合物369

第四节 碳、硅、硼及其化合物369

二、硅及其化合物373

三、硼及其化合物375

第五节 氢和氢能源380

一、氢380

二、氢的成键特征381

三、氢能382

第六节 稀有气体386

第七节 常见阴离子的鉴定387

习题388

第十四章 金属元素化学392

第一节 碱金属和碱土金属392

一、金属单质392

二、常见的金属盐397

第二节 p区重要金属单质与化合物399

一、铝及其重要化合物399

二、锗、锡、铅及其重要化合物401

三、砷、锑、铋及其重要化合物403

第三节 过渡元素404

一、通性404

二、钛、锆和铪405

三、钒、铌和钽408

四、铬、钼和钨409

五、锰、锝和铼412

六、铁系金属414

七、铂系金属417

一、铜族419

第四节 铜族、锌族元素419

二、锌族424

第五节 稀土金属428

一、单质的结构与性能428

二、我国的稀土资源431

三、稀土元素的重要化合物432

四、稀土冶炼工艺简介433

五、稀土的应用434

第六节 常见阳离子的鉴定方法436

一、易溶组阳离子的鉴定436

二、盐酸组阳离子的鉴定437

三、硫酸盐组阳离子的鉴定437

四、氨合物组阳离子的鉴定438

五、两性组阳离子的鉴定439

六、氢氧化物组阳离子的鉴定440

习题441

第十五章 定量分析中的分离方法445

第一节 沉淀分离法446

一、常量组分的沉淀分离446

二、微量组分的共沉淀分离与富集446

第二节 溶剂萃取分离法448

一、基本原理448

二、重要的萃取体系449

三、萃取分离操作451

第三节 离子交换分离法452

一、离子交换剂452

三、离子交换分离操作454

二、离子交换的基本原理454

第四节 色谱分离法455

一、纸上色谱法的基本原理455

二、纸上色谱法的操作456

第五节 其他方法457

一、超临界流体萃取分离法457

二、膜分离法458

习题459

第十六章 绿色化学概论461

第一节 什么是绿色化学461

第二节 为什么要大力发展绿色化学464

第三节 化学反应的原子经济性467

一、原子利用率467

二、化学反应的原子经济性469

三、尽量提高反应物转化率和目标产物选择性471

第四节 原子经济性与环境效益474

第五节 绿色化学的任务475

一、设计安全有效的目标分子475

二、寻找安全有效的反应原料475

三、寻找安全有效的合成路线476

四、寻找新的转化方法477

五、寻找安全有效的反应条件478

第六节 绿色化学十二原则479

习题484

第十七章 材料与化学486

第一节 材料的概述486

一、材料的概念及其发展486

二、材料的分类487

第二节 金属及其合金材料489

一、金属材料的表面处理与加工490

二、合金的结构类型491

三、几种重要的合金材料492

第三节 无机非金属材料495

一、建筑材料495

二、陶瓷材料500

三、其他重要的无机非金属材料503

第四节 无机功能材料507

一、功能材料及分类507

二、功能材料的特点和应用508

第五节 纳米材料510

一、纳米材料的特性510

二、纳米微粒的制备与表征方法511

三、纳米材料的应用513

习题517

第十八章 生命与化学518

第一节 生命化学元素518

一、必需微量元素在周期表中位置518

二、必需微量元素的生物功能519

第二节 生命的物质基础521

一、糖521

二、蛋白质522

三、核酸528

第三节 生物无机化学概论531

一、生物无机化学的基本反应532

三、几种元素的生物无机化学533

二、金属离子与细胞的相互作用533

四、金属酶和金属蛋白的结构和功能534

五、几个应用生物无机化学领域534

六、溶液配位化学在生物体系中的应用535

第四节 化学与人体健康540

一、健康与化学的关系540

二、矿物质与健康545

三、维生素与健康551

四、饮食与化学553

习题556

第十九章 环境与化学558

第一节 环境与化学概述558

一、环境污染及其危害558

二、环境污染与人体健康560

三、环境保护与可持续发展561

第二节 水污染及其防治562

一、水污染物及其危害562

二、水污染的净化与防治564

第三节 土壤污染及其防治566

一、土壤污染物及其危害566

二、土壤污染的防治567

第四节 大气污染及其防治567

一、大气中的化学污染物及其危害568

二、综合性大气污染570

三、大气污染的防治571

习题573

部分习题参考答案574

主要参考文献577

附录578

一、一些重要的物理常数578

二、希腊字母表578

三、常用元素国际相对原子质量表579

四、化合物的式量表580

五、一些物质的△f？、△f？、S？数据（298.15K）584

六、物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K）590

七、弱酸、弱碱在水中的解离常数590

八、难溶电解质的溶度积（298.15K）593

九、标准电极电势表（298.15K）595

十、条件电极电势（298.15K）599

十一、配离子的稳定常数（298.15K）601

十二、国际单位制（SI）602