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第一章 气体和溶液1

1.1气体1

1.1.1理想气体状态方程1

1.1.2道尔顿分压定律2

拓展知识：等离子体5

1.2溶液6

1.2.1分散系6

1.2.2稀溶液的通性6

1.3胶体溶液11

1.3.1溶胶的制备11

1.3.2溶胶的性质12

1.3.3胶团结构和电动电势13

1.3.4溶胶的稳定性和聚沉14

拓展知识：纳米材料15

1.3.5大分子溶液及凝胶16

习题17

第二章 化学热力学初步19

2.1热力学一些常用术语19

2.2热力学第一定律20

2.2.1热和功20

2.2.2热力学能21

2.2.3热力学第一定律21

2.2.4可逆过程和最大功22

2.3热化学23

2.3.1等容反应热、等压反应热和焓的概念23

2.3.2热化学方程式25

2.3.3盖斯定律27

2.3.4生成焓28

2.3.5水合离子的标准生成焓29

2.3.6键能与反应焓变的关系30

拓展知识：火箭推进剂和炸药31

2.4热力学第二定律32

2.4.1化学反应的自发性32

2.4.2熵33

2.4.3热力学第二定律34

2.4.4标准摩尔熵35

2.5吉布斯自由能及其应用36

2.5.1吉布斯自由能36

2.5.2标准生成吉布斯自由能37

2.5.3 ΔG与温度的关系38

拓展知识：石墨怎样才能变成金刚石40

2.5.4范托夫等温方程41

习题43

第三章 化学平衡和化学反应速率47

3.1化学平衡47

3.1.1化学平衡的特征47

3.1.2标准平衡常数及其有关的计算48

3.1.3多重平衡规则50

3.2化学平衡的移动51

3.2.1化学平衡移动方向的判断51

拓展知识：体内氧输送平衡52

3.2.2化学平衡移动程度的计算54

3.3化学反应速率及其表示法56

3.4浓度对反应速率的影响58

3.4.1基元反应和非基元反应58

3.4.2质量作用定律59

3.4.3非基元反应速率方程的确定59

3.4.4反应机理61

3.5反应物浓度与反应时间的关系62

3.6温度对反应速率的影响65

3.7反应速率理论简介67

3.7.1碰撞理论67

3.7.2过渡态理论69

拓展知识：飞秒化学70

3.8催化剂对反应速率的影响71

拓展知识：酶催化72

习题73

第四章 解离平衡78

4.1酸碱理论78

4.1.1酸碱质子论78

拓展知识：超酸82

4.1.2酸碱电子论82

4.1.3硬软酸碱（HSAB）规则83

4.2弱酸、弱碱的解离平衡84

4.2.1一元弱酸、弱碱的解离平衡84

4.2.2多元弱酸、弱碱的解离平衡86

4.2.3两性物质的解离平衡88

4.2.4同离子效应和盐效应89

4.3强电解质溶液90

4.3.1离子氛概念90

4.3.2活度和活度系数91

4.4缓冲溶液92

4.4.1缓冲作用原理和计算公式92

4.4.2缓冲容量和缓冲范围94

4.5沉淀溶解平衡97

4.5.1溶度积和溶度积规则97

4.5.2沉淀的生成和溶解99

4.5.3分步沉淀和沉淀的转化103

拓展知识：龋齿和沉淀溶解平衡的关系104

习题105

第五章 氧化还原反应108

5.1氧化还原反应的基本概念108

5.1.1氧化和还原108

5.1.2氧化数109

拓展知识：烫发过程中的氧化还原反应110

5.2氧化还原方程式配平111

5.2.1氧化数法111

5.2.2离子电子法112

5.3电极电势114

5.3.1原电池114

5.3.2电极电势115

5.3.3能斯特方程117

5.3.4原电池的电动势与ΔrG的关系119

5.4电极电势的应用120

5.4.1计算原电池的电动势120

5.4.2判断氧化还原反应进行的方向122

拓展知识：生物体内的活性氧124

5.4.3选择氧化剂和还原剂125

5.4.4判断氧化还原反应进行的次序126

5.4.5判断氧化还原反应进行的程度126

5.4.6测定某些化学常数127

5.5元素电势图及其应用128

习题131

第六章 原子结构135

6.1微观粒子的波粒二象性135

6.1.1氢光谱和玻尔理论135

6.1.2微观粒子的波粒二象性138

6.1.3不确定原理138

6.2氢原子核外电子的运动状态139

6.2.1波函数和薛定谔方程139

6.2.2波函数和电子云图形141

6.2.3四个量子数144

6.3多电子原子核外电子的运动状态145

6.3.1屏蔽效应和钻穿效应145

6.3.2原子核外电子排布146

6.4原子结构和元素周期律149

6.4.1核外电子排布和周期表的关系149

6.4.2原子结构与元素基本性质150

拓展知识：元素起源153

习题154

第七章 分子结构157

7.1离子键157

7.1.1离子键理论的基本要点157

7.1.2决定离子化合物性质的因素——离子的特征158

7.1.3晶格能159

拓展知识：离子液体160

7.2共价键161

7.2.1价键理论162

7.2.2共价键的特性163

7.3杂化轨道理论164

7.3.1杂化轨道理论的基本要点164

7.3.2杂化轨道的类型165

7.4价层电子对互斥理论167

7.5分子轨道理论简介170

7.5.1分子轨道理论的基本要点170

7.5.2能级图171

7.5.3应用举例172

7.6金属键173

7.6.1金属晶格173

7.6.2金属键173

7.7分子的极性和分子间力174

7.7.1分子的极性174

7.7.2分子间力175

7.8离子极化176

7.9氢键177

拓展知识：超分子化学178

7.10晶体的内部结构179

习题180

第八章 配位化合物183

8.1配位化合物的组成和定义183

8.2配位化合物的类型和命名185

8.2.1配合物的类型185

8.2.2配合物的命名187

8.3配位化合物的异构现象187

8.3.1立体异构现象187

8.3.2结构异构现象190

拓展知识：铂配合物和癌的治疗190

8.4配位化合物的化学键本性191

8.4.1价键理论191

8.4.2晶体场理论194

8.5配位解离平衡199

8.5.1配位解离平衡和平衡常数199

8.5.2配位解离平衡的移动201

8.6螯合物的稳定性203

8.7配体对中心原子的影响和配体反应性206

8.8配合物在生物、医药等方面的应用206

拓展知识：无机聚合物（高分子）和配位聚合物207

习题209

第九章 s区元素211

9.1 s区元素概述211

拓展知识：碱金属阴离子214

9.2 s区元素单质的化学性质214

9.3 s区元素的氧化物和氢氧化物216

9.3.1氧化物216

9.3.2氢氧化物217

9.4 s区元素的盐类218

9.4.1晶型218

9.4.2溶解性219

9.4.3含氧酸盐的热稳定性220

9.5锂、铍的特殊性和对角线规则221

拓展知识：锂和精神健康222

习题223

第十章 p区元素225

10.1卤素225

10.1.1卤素概述225

10.1.2卤化氢和卤化物228

10.1.3卤素含氧酸及其盐230

10.2氧族231

10.2.1氧族元素概述231

10.2.2氧族元素氢化物233

10.2.3金属硫化物233

10.2.4硫的含氧酸及其盐234

10.2.5酸的强度与结构的关系236

10.3氮族238

10.3.1氮族元素概述238

10.3.2氨和铵盐239

10.3.3氮的含氧酸及其盐241

拓展知识：明星分子243

10.3.4磷及其化合物243

10.3.5砷的化合物246

拓展知识：砷的毒性和含砷药物247

10.4碳族248

10.4.1碳族元素概述248

拓展知识：发现C60的过程249

10.4.2碳的化合物250

10.4.3硅的化合物252

10.4.4锡和铅的化合物253

10.5硼族254

10.5.1硼族元素概述254

10.5.2硼的化合物255

10.5.3铝及其化合物256

拓展知识：稀有气体化合物的合成257

习题258

第十一章 ds区元素262

11.1 ds区元素概述262

11.2 ds区元素单质的重要性质263

11.3 ds区元素的重要化合物264

11.3.1氧化物和氢氧化物264

11.3.2铜盐265

11.3.3银盐266

拓展知识：光化学物质267

11.3.4锌盐268

拓展知识：书籍的保存269

11.3.5汞盐270

习题271

第十二章 d区元素和f区元素274

12.1 d区元素概述274

12.1.1 d区元素和过渡元素274

12.1.2 d区元素的特性274

12.2钛276

12.2.1金属钛的性质和用途276

12.2.2钛的化合物276

12.3钒277

12.4铬、钼、钨278

12.4.1铬的化合物278

拓展知识：红宝石和绿宝石280

12.4.2钼和钨的化合物281

12.4.3多酸和多碱282

12.5锰、283

12.5.1锰（Ⅱ）化合物284

12.5.2锰（Ⅳ）化合物284

12.5.3锰（Ⅵ）和锰（Ⅶ）化合物284

12.6铁系元素285

12.6.1氧化物和氢氧化物286

12.6.2盐类287

12.6.3配合物288

拓展知识：第一个分子氮配合物290

12.7 f区元素290

12.7.1镧系收缩291

12.7.2镧系元素性质291

拓展知识：今日稀土292

习题293

第十三章 生命元素及其在生物体内的作用296

13.1生命元素和生物无机化学的关系296

13.2生命元素297

13.2.1宏量元素297

13.2.2必需微量元素298

13.3生命元素在生物体内的作用301

13.3.1生物配体和生物金属配合物301

13.3.2宏量元素的生理功能301

13.3.3必需微量元素的生理功能303

13.4铅、镉和汞的毒性305

拓展知识：揭秘“长寿县”307

仿生材料307

习题308

第十四章 环境污染和环境化学309

14.1环境科学和环境化学309

14.2环境污染310

14.2.1大气污染312

14.2.2水体污染315

14.2.3土壤污染317

拓展知识：解读生态文明318

绿色化学319

习题320

第十五章 核化学简介321

15.1核的组成和结合能321

15.2核衰变323

15.2.1核衰变类型323

15.2.2核衰变规律323

15.3核反应325

15.3.1诱导核反应325

15.3.2核裂变326

拓展知识：一座天然的核反应堆327

15.3.3核聚变328

15.4放射性同位素技术的应用328

15.4.1放射性同位素技术的特点328

15.4.2射线的应用329

15.4.3示踪技术330

15.4.4放射性记年法331

15.4.5放射免疫法332

15.5辐射对生物的影响333

拓展知识：氡污染335

习题336

第十六章 定量分析化学概论338

16.1分析化学的任务和作用338

16.2定量分析方法的分类338

16.3定量分析的过程及分析结果的表示340

第十七章 定量分析的误差和分析结果的数据处理341

17.1有效数字341

17.1.1有效数字的计位规则341

17.1.2有效数字的运算规则342

17.2误差的产生及表示方法342

17.2.1绝对误差和相对误差343

17.2.2系统误差和随机误差343

17.2.3准确度和精密度344

17.3有限实验数据的统计处理346

17.3.1随机误差的正态分布346

17.3.2平均值的置信区间347

17.3.3测定结果离群值弃舍349

17.3.4显著性检验350

17.3.5分析结果的数据处理与报告350

17.4提高分析结果准确度的方法351

17.4.1选择合适的分析方法351

17.4.2减小测量的相对误差352

17.4.3消除测定过程的系统误差352

17.4.4增加平行测定次数，减小随机误差352

习题353

第十八章 重量分析法354

18.1重量分析法概论354

18.1.1对沉淀形式（precipitation form）的要求354

18.1.2对称量形式（weighing form）的要求354

18.2沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素355

18.2.1酸效应355

18.2.2配位效应355

18.3影响沉淀纯度的因素356

18.3.1共沉淀356

18.3.2后沉淀357

18.4沉淀的形成与沉淀条件357

18.4.1沉淀的类型357

18.4.2沉淀形成的一般过程357

18.4.3沉淀条件的选择358

18.4.4有机沉淀剂359

18.5沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结果的计算359

18.5.1沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧359

18.5.2结果的计算360

习题360

第十九章 滴定分析法362

19.1滴定分析法概论362

19.1.1滴定分析过程和方法分类362

19.1.2滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式362

19.1.3标准溶液的配制、基准物、基准溶液363

19.1.4滴定分析法中的计算364

19.2酸碱滴定法367

19.2.1弱酸（碱）溶液中各物种的分布367

19.2.2酸碱溶液中氢离子浓度的计算369

19.2.3缓冲溶液375

19.2.4酸碱指示剂376

19.2.5酸碱滴定的滴定曲线及指示剂的选择379

19.2.6酸碱滴定法的应用386

19.2.7非水溶剂中酸碱滴定简介389

19.3配位滴定法391

19.3.1配位滴定法概述391

19.3.2氨羧配位剂与配位平衡391

19.3.3配位滴定的基本原理397

19.3.4混合离子的滴定403

19.3.5配位滴定的方式和应用示例405

19.4氧化还原滴定法406

19.4.1氧化还原滴定法概述406

19.4.2氧化还原滴定法基本原理408

19.4.3氧化还原预处理409

19.4.4氧化还原滴定法的分类及应用示例410

19.5沉淀滴定法414

19.5.1沉淀滴定法概述414

19.5.2沉淀滴定的滴定曲线414

19.5.3沉淀滴定法的终点检测415

19.5.4沉淀滴定法的应用示例417

拓展知识：滴定分析在环境监测中的应用418

习题419

第二十章 比色法和分光光度法422

20.1概述422

20.1.1光度分析法的特点422

20.1.2物质对光的选择性吸收423

20.2光吸收的基本定律424

20.2.1朗伯-比尔定律424

20.2.2吸光度的加和性426

20.2.3对朗伯-比尔定律的偏离426

20.3比色法和分光光度法及其仪器427

20.3.1目视比色法427

20.3.2分光光度计的基本部件427

20.3.3常用的几种分光光度计430

20.4显色反应与显色条件的选择431

20.4.1对显色反应的要求431

20.4.2显色反应条件的选择432

20.5分光光度法仪器测量误差及其消除434

20.5.1入射光波长的选择434

20.5.2光度计读数范围的选择434

20.5.3参比溶液的选择435

20.5.4溶液浓度的测定435

20.6分光光度法的某些应用436

20.6.1单组分的测定436

20.6.2多组分的测定436

20.6.3光度滴定437

20.6.4酸碱解离常数的测定438

20.6.5配合物组成的测定438

拓展知识：纳米材料与生物分析439

习题440

第二十一章 分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理442

21.1分析化学中分离程序的意义442

21.1.1分离手段的必要性442

21.1.2分离过程443

21.2分析化学中常用的分离方法443

21.2.1挥发与蒸馏分离法443

21.2.2沉淀分离法444

21.2.3溶剂萃取分离法446

21.2.4色谱分离法448

21.2.5离子交换分离法450

21.2.6区带电泳法452

21.3生物试样的前处理455

21.3.1生物试样的制备455

21.3.2生物试样的保存456

21.3.3蛋白质的去除457

21.3.4痕量组分的萃取458

21.3.5生物试样的消化458

21.3.6净化459

拓展知识：膜分离技术460

习题460

部分习题参考答案462

附录475

一、一些基本物理常数475

二、一些物质的Δf H？m、Δf G？m和S？m475

三、一些弱酸和弱碱的标准解离常数480

四、常用缓冲溶液的pH范围481

五、一些难溶电解质的溶度积481

六、元素的原子半径483

七、元素的第一电离能484

八、一些元素的电子亲和能485

九、元素的电负性486

十、常见化学键的键能487

十一、鲍林离子半径487

十二、配离子的积累稳定常数488

十三、硬软酸碱分类488

十四、标准电极电势489

十五、金属离子与氨羧配位剂形成的配合物稳定常数的对数值493

十六、一些配位滴定剂、掩蔽剂、缓冲剂阴离子的lgαL（H）值493

十七、金属羟基配合物的稳定常数494

十八、一些金属离子的lgαM（OH）值495

十九、条件电极电势？？′495

二十、一些化合物的摩尔质量497

二十一、指数加减法表499

主要参考书502

索引504

元素周期表513