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第一章 物质的聚集状态1

第一节 气体1

一、理想气体状态方程1

二、气体分压定律2

三、实际气体5

第二节 液体6

一、水6

二、蒸气压7

三、水的相图10

第三节 固体12

一、固体物质的分类12

二、固体物质的特征12

【阅读参考】等离子态和超高密度态13

一、等离子态13

二、超高密度态14

【科学家简介】道尔顿(J.Dalton,1766—1844)15

习题16

第二章 溶液与胶体17

第一节 溶液18

一、溶液的组成标度18

二、稀溶液的依数性20

第二节 胶体溶液25

一、溶胶27

二、高分子溶液和凝胶30

第三节 乳浊液31

第四节 【阅读参考】32

一、溶液凝固点下降情况的变化32

二、反渗透技术33

三、电泳的应用33

四、磁性液体性质及应用34

习题35

【科学家简介】拉乌尔(F.M.Raoult,1830一1901)35

第三章 化学热力学基础37

第一节 基本概念37

一、系统与环境37

二、状态与状态函数38

三、过程与途径39

四、热和功39

五、反应进度39

一、热力学能40

第二节 热力学第一定律40

二、热力学第一定律41

第三节 化学反应热效应42

一、热力学的标准状态42

二、化学反应热43

三、热化学方程式45

四、化学反应热效应的计算46

一、自发过程50

第四节 化学反应自发性50

二、焓变与自发反应51

三、熵变与热力学第二定律52

四、标准熵变及计算53

第五节 吉布斯自由能和吉布斯自由能判据55

一、吉布斯自由能变和反应的自发性55

二、化学反应的标准摩尔吉布斯自由能变ΔrG？的计算57

三、吉布斯一亥姆霍兹公式的应用57

【阅读参考】一种新能源——太阳能59

一、太阳能发电59

二、太阳能转换为化学能60

三、太阳能集热器60

四、采暖和制冷60

【科学家简介】吉布斯(J.W.Gibbs,1839—1903)61

习题62

一、化学平衡状态64

第一节 标准平衡常数64

第四章 化学平衡64

二、标准平衡常数65

第二节 吉布斯自由能变与化学平衡67

一、吉布斯自由能变与化学平衡常数的关系67

二、标准平衡常数的计算及应用69

第三节 化学平衡的移动72

一、浓度对化学平衡的影响72

二、压力对化学平衡的影响72

三、温度对化学平衡移动的影响74

四、勒·夏特列原理75

【阅读参考】化学平衡的移动对矿物岩石形成的影响75

一、浓度的影响75

二、压力的影响75

三、温度的影响76

【科学家简介】勒·夏特列(Le Chatelier,1850—1936)76

习题77

第五章 化学动力学初步79

第一节 化学反应速率79

第二节 反应速率理论简介81

一、碰撞理论81

二、过渡态理论82

第三节 影响化学反应速率的主要因素83

一、浓度对化学反应速率的影响83

二、温度对化学反应速率的影响87

三、催化剂对化学反应速率的影响88

【阅读参考】91

一、链反应91

二、爆炸与链反应92

三、化学动力学在考古中的应用93

【科学家简介】范特霍夫(J.H.van't Hoff,1852—1911)94

习题95

一、酸碱概念97

第一节 酸碱质子理论97

第六章 酸碱平衡97

二、酸碱反应98

第二节 水溶液中重要的酸碱反应100

一、一元弱酸弱碱的离解平衡101

二、多元弱酸弱碱的离解104

第三节 酸碱平衡的移动106

一、同离子效应107

二、介质酸度对酸碱平衡的影响107

三、盐效应108

第四节 酸碱缓冲溶液109

一、缓冲作用和缓冲溶液109

二、缓冲容量和缓冲范围111

三、缓冲溶液的配制112

第五节 强电解质溶液简介114

二、酸雨的威胁与防治115

一、缓冲作用在生命中的意义115

【阅读参考】115

【科学家简介】阿仑尼乌斯(S.Arrhenius,1859一1927)116

习题116

第七章 沉淀溶解平衡119

第一节 难溶电解质的溶度积119

一、沉淀溶解平衡和溶度积常数119

二、溶度积和溶解度的相互换算120

三、溶度积规则121

第二节 影响沉淀生成和溶解的因素122

一、同离子效应对沉淀反应的影响122

二、酸碱反应对沉淀—溶解平衡移动的影响123

三、氧化还原、配位反应对沉淀—溶解平衡移动的影响126

第三节 分步沉淀与沉淀转化126

一、分步沉淀126

二、沉淀的转化127

一、利用沉淀反应进行离子鉴定128

二、利用沉淀反应进行离子分离128

第四节 沉淀反应在分析化学中的应用128

三、利用沉淀反应进行重量分析129

四、利用沉淀反应进行滴定分析129

习题129

第八章 原电池和氧化还原反应131

第一节 氧化还原反应的基本概念131

一、氧化数131

二、氧化还原反应与氧化还原电对132

三、氧化还原反应式的配平133

第二节 原电池和电极135

一、原电池的构造及工作原理136

二、电极的种类136

三、原电池的表示方法137

一、原电池电动势138

二、电极电势138

第三节 原电池电动势与电极电势138

第四节 氧化还原反应的自发方向141

一、氧化还原反应的摩尔吉布斯自由能与电极电势141

二、能斯特方程142

三、电极电势的应用147

第五节 元素标准电极电势图及其应用149

一、元素标准电势图150

二、元素电势图的应用150

一、化学电源151

【阅读参考】151

二、电解152

三、金属的电化学腐蚀与防腐153

【科学家简介】能斯特(W.H.Nernst,1864—1941)155

习题155

第九章 原子结构158

第一节 微观粒子的特性158

一、能量变化的不连续性——量子化160

二、微观粒子的波粒二象性161

三、测不准关系与概率分布——波粒二象性的统计解释163

第二节 量子力学对核外电子运动状态的描述164

一、波函数、概率密度164

二、轨道和电子云图形167

三、电子运动的径向特点与角度特点170

四、四个量子数172

第三节 多电子原子的结构174

一、多电子原子轨道能级174

二、基态原子的核外电子排布177

第四节 原子结构与元素周期律179

一、周期表的结构179

二、影响元素性质的结构因素181

三、元素重要性质的周期性变化184

【阅读参考】191

一、波函数角度部分的图形191

二、3d轨道的能量高于4s吗192

【科学家简介】卢瑟福(Ernest Rutherford,1871—1937)193

三、原子的量子数193

习题194

第十章 化学键与分子结构196

第一节 离子键196

一、离子键的形成和特点197

二、离子的特征198

第二节 共价键的价键理论201

一、H2分子的形成和价键理论的基本要点201

二、共价键的特点203

三、共价键的类型204

四、键参数205

第三节 杂化轨道理论207

一、杂化轨道理论基本要点207

二、杂化轨道基本类型208

第四节 价层电子对互斥理论212

一、价层电子对互斥理论的基本要点212

二、用价层电子对互斥理论判断分子构型的一般原则和实例214

第五节 分子的极性、分子间力和氢键215

一、分子的极性215

二、分子间力216

三、氢键218

第六节 晶体220

一、晶体与非晶体220

二、晶体的基本类型221

【阅读参考】222

一、晶格能是影响离子化合物的重要因素222

二、离子极化及其对化合物性质的影响222

【科学家简介】鲍林(Linus Pauling)224

习题225

第十一章 配位化合物227

第一节 配位化合物基本概念227

一、配位化合物的含义227

二、配位化合物的组成228

三、配位化合物的命名229

四、螯合物230

第二节 配位化合物结构的价键理论231

一、价键理论要点及其应用示例231

二、外轨型和内轨型配位化合物234

第三节 配位平衡234

一、配位化合物的稳定常数235

二、配位平衡的计算236

【阅读参考】245

一、配合物的异构现象245

二、分析化学中的配合物246

三、动物体中的配合物247

【科学家简介】维尔纳(Alfred Werner,1866—1919)248

习题249

第一节 元素概念252

一、 元素、核素和同位素252

第十二章 单质和无机化合物选述252

二、元素的生物学意义253

第二节 单质的物理性质254

一、主族元素单质的物理性质254

二、副族元素单质的物理性质258

第三节 单质的化学性质260

一、主族元素单质的化学性质260

二、副族元素单质的化学性质262

第四节 无机化合物的化学性质263

一、化合物的溶解性263

二、含氧酸及其盐的氧化还原性264

三、含氧酸及其盐的热稳定性266

四、化合物的酸碱性267

第五节 重要无机化合物选述269

一、钾和钠的化合物269

二、硼、碳、硅的化合物269

三、氮、磷、砷的化合物271

四、氧和硫的化合物273

五、卤素化合物275

【阅读参考】环境的化学污染276

一、大气的污染276

二、水体污染278

三、土壤的污染278

四、环境污染的防治279

习题279

附录Ⅰ-2 一些非推荐单位、导出单位与SI单位的换算280

附录280

附录Ⅰ-1 SI单位制的字头280

附录Ⅱ 某些物质的标准生成焓、标准生成吉布斯自由能、标准熵281

附录Ⅲ 一些常见弱酸、弱碱在水溶液中的离解常数K？285

附录Ⅳ 常见难溶电解质的溶度积K？(298 K)286

附录Ⅴ-1 酸性溶液中的标准电极电势？(298K)287

附录Ⅴ-2 碱性溶液中的标准电极电势？(298K)289

附录Ⅵ 一些常见配离子的稳定常数(298K)290