目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 化學(xué)研究的對象 1
1.1.1 化學(xué)的定義 1
1.1.2 化學(xué)變化的基本特征 2
1.1.3 化學(xué)的二級學(xué)科 2
1.2 化學(xué)與人類社會發(fā)展的關(guān)系 5
1.2.1 化學(xué)在科學(xué)中的位置 5
1.2.2 化學(xué)為人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的貢獻(xiàn) 7
1.2.3 化學(xué)與人類生存環(huán)境 9
1.2.4 化學(xué)與人類健康 9
1.2.5 化學(xué)對人類文化發(fā)展的影響 9
1.3 學(xué)習(xí)化學(xué)的方法 10
1.3.1 重視做好化學(xué)實(shí)驗(yàn) 10
1.3.2 重視化學(xué)理論的指導(dǎo)作用 10
1.3.3 在學(xué)習(xí)中掌握邏輯思維方法 11
1.3.4 抓好各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié) 11
1.3.5 學(xué)一點(diǎn)化學(xué)史 11
本章教學(xué)要求 12
第2章 化學(xué)熱力學(xué)導(dǎo)論 13
2.1 熱力學(xué)基本概念及熱力學(xué)第一定律 13
2.1.1 基本概念 13
2.1.2 熱力學(xué)第一定律、熱和功 15
2.1.3 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與焓 17
2.2 赫斯定律及其應(yīng)用 18
2.2.1 反應(yīng)進(jìn)度 18
2.2.2 熱化學(xué)方程式 19
2.2.3 赫斯定律 20
2.2.4 幾種熱效應(yīng) 21
2.2.5 食物與燃料 24
2.3 過程的自發(fā)性、熵、熱力學(xué)第二定律和第三定律 25
2.3.1 過程的自發(fā)性 25
2.3.2 熵、熱力學(xué)第二定律 25
2.3.3 熱力學(xué)第三定律和標(biāo)準(zhǔn)熵 26
2.4 吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性判據(jù) 28
2.4.1 吉布斯自由能 28
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯自由能 29
2.4.3 吉布斯-亥姆霍茲方程 29
本章教學(xué)要求 31
習(xí)題 32
第3章 化學(xué)反應(yīng)速率 34
3.1 化學(xué)反應(yīng)速率定義和測定方法 34
3.2 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 35
3.2.1 速率方程 36
3.2.2 有效碰撞理論 37
3.3 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 39
3.3.1 阿倫尼烏斯反應(yīng)速率公式 39
3.3.2 阿倫尼烏斯公式的應(yīng)用 40
3.4 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 41
3.4.1 過渡狀態(tài)理論 42
3.4.2 催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的歷程 43
本章教學(xué)要求 44
習(xí)題 44
第4章 化學(xué)平衡 45
4.1 化學(xué)平衡的概念 45
4.1.1 化學(xué)反應(yīng)的可逆性和可逆反應(yīng) 45
4.1.2 化學(xué)平衡定義與特征 45
4.2 化學(xué)平衡常數(shù) 46
4.2.1 化學(xué)平衡常數(shù)的定義與特征 46
4.2.2 實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù) 48
4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 50
4.2.4 與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算 51
4.3 范特霍夫等溫式 53
4.3.1 范特霍夫等溫式的推導(dǎo) 53
4.3.2 范特霍夫等溫式的應(yīng)用 54
4.3.3 多重平衡規(guī)則 55
4.4 影響化學(xué)平衡的因素 56
4.4.1 濃度對化學(xué)平衡的影響 56
4.4.2 壓力對化學(xué)平衡的影響 57
4.4.3 溫度對化學(xué)平衡的影響 59
4.4.4 勒夏特列原理 61
4.5 溶液 61
4.5.1 難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性 62
4.5.2 電解質(zhì)溶液 63
4.6 水溶液中的酸堿平衡 64
4.6.1 酸堿理論 64
4.6.2 一元弱酸(堿)的電離平衡 67
4.6.3 多元弱酸(堿)的電離平衡 70
4.6.4 酸堿電離平衡的移動(dòng)及應(yīng)用 72
4.7 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 74
4.7.1 溶度積常數(shù) 74
4.7.2 溶度積規(guī)則 77
4.7.3 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對沉淀生成的影響 77
4.7.4 沉淀的溶解 78
4.7.5 沉淀的轉(zhuǎn)化 79
本章教學(xué)要求 79
習(xí)題 80
第5章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 83
5.1 原子結(jié)構(gòu) 83
5.1.1 原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)簡史與微觀粒子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 83
5.1.2 量子力學(xué)對原子結(jié)構(gòu)的描述及薛定諤方程 84
5.1.3 原子核外電子排布及元素周期表 89
5.2 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) 99
5.2.1 離子鍵理論 100
5.2.2 價(jià)鍵理論 101
5.2.3 雜化軌道理論 105
5.2.4 價(jià)層電子對互斥理論 107
5.2.5 金屬鍵理論 110
5.2.6 分子間力及氫鍵 111
5.3 晶體結(jié)構(gòu) 115
5.3.1 晶體的特征 115
5.3.2 晶體結(jié)構(gòu)的描述 115
5.3.3 晶體的類型 116
本章教學(xué)要求 119
習(xí)題 119
第6章 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué) 121
6.1 氧化還原的基本概念 121
6.1.1 氧化數(shù) 121
6.1.2 氧化還原反應(yīng) 122
6.1.3 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 123
6.2 原電池、電動(dòng)勢與電極電勢 125
6.2.1 原電池 125
6.2.2 電動(dòng)勢與電極電勢 127
6.2.3 影響電極電勢因素 能斯特方程 133
6.3 原電池的熱力學(xué) 136
6.3.1 反應(yīng)自發(fā)性的電動(dòng)勢判據(jù) 136
6.3.2 氧化還原平衡與其他平衡共存的多重平衡 138
6.4 與電極電勢有關(guān)的圖形 139
6.4.1 電極電勢-pH圖 139
6.4.2 元素電勢圖 142
6.5 化學(xué)電源與電解 144
6.5.1 化學(xué)電源 144
6.5.2 電解 145
本章教學(xué)要求 147
習(xí)題 147
第7章 配位化合物與配位平衡 150
7.1 配位化合物的基本概念 150
7.1.1 配位化合物的定義 150
7.1.2 配位化合物的組成 150
7.1.3 配位化合物的命名 152
7.1.4 配位化合物的異構(gòu)現(xiàn)象 153
7.2 配位化合物的結(jié)構(gòu)理論 154
7.2.1 價(jià)鍵理論 155
7.2.2 晶體場理論 158
7.3 配位平衡 161
7.3.1 配位解離平衡與配合物穩(wěn)定常數(shù) 161
7.3.2 配位平衡的移動(dòng) 162
本章教學(xué)要求 164
習(xí)題 164
第8章 元素?zé)o機(jī)化學(xué) 166
8.1 元素概述 166
8.2 s區(qū)元素 167
8.2.1 概述 167
8.2.2 氫 167
8.2.3 堿金屬與堿土金屬 168
8.3 p區(qū)元素 175
8.3.1 概述 175
8.3.2 鹵素 175
8.3.3 氧族元素 181
8.3.4 氮族元素 190
8.3.5 碳族元素 197
8.3.6 硼族元素 204
8.3.7 稀有氣體元素 208
8.4 d 區(qū)元素 210
8.4.1 通性 210
8.4.2 鈧 212
8.4.3 鈦 212
8.4.4 釩 214
8.4.5 鉻、鉬、鎢 214
8.4.6 錳 216
8.4.7 鐵系元素 218
8.5 ds區(qū)元素 221
8.5.1 通性 221
8.5.2 銅族 223
8.5.3 鋅族 226
8.6 f 區(qū)元素 227
8.6.1 概述 227
8.6.2 鑭系元素 228
8.6.3 錒系元素簡介 230
8.7 無機(jī)材料 231
8.7.1 材料的定義與分類 231
8.7.2 金屬材料與合金材料 231
8.7.3 無機(jī)非金屬材料 234
8.7.4 納米材料 237
本章教學(xué)要求 239
習(xí)題 240
第9章 定量分析基礎(chǔ) 243
9.1 定量分析數(shù)據(jù)的處理方法 243
9.1.1 測量誤差及其來源 243
9.1.2 隨機(jī)誤差的分布規(guī)律 244
9.1.3 測量數(shù)據(jù)的處理方式 248
9.1.4 有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則 249
9.2 重量分析法 251
9.2.1 沉淀的幾種類型 252
9.2.2 沉淀重量分析法對沉淀的要求 252
9.2.3 沉淀的形成及影響其純度的因素 253
9.2.4 沉淀?xiàng)l件的控制 254
9.2.5 重量分析結(jié)果的計(jì)算 255
9.2.6 重量分析法的應(yīng)用 256
9.3 酸堿滴定法 256
9.3.1 酸堿電離平衡及相關(guān)參數(shù) 256
9.3.2 酸堿滴定方程 258
9.3.3 酸堿滴定終點(diǎn)與滴定誤差 259
9.3.4 酸堿滴定法的應(yīng)用 260
9.4 配位滴定法 261
9.4.1 配位反應(yīng)平衡及相關(guān)參數(shù) 262
9.4.2 配位滴定方程 266
9.4.3 配位滴定終點(diǎn)與滴定誤差 267
9.4.4 配位滴定法的應(yīng)用 268
9.5 氧化還原滴定法 269
9.5.1 氧化還原反應(yīng)及相關(guān)參數(shù) 270
9.5.2 氧化還原滴定方程 272
9.5.3 滴定終點(diǎn)的判定與滴定誤差 275
9.5.4 氧化還原滴定法的應(yīng)用 276
9.6 吸光光度法 277
9.6.1 吸光光度法的基本原理 277
9.6.2 吸光光度法的儀器結(jié)構(gòu)和常用類型 279
9.6.3 吸光光度法的實(shí)驗(yàn)條件選擇 280
9.6.4 吸光光度法的應(yīng)用 281
本章教學(xué)要求 282
習(xí)題 282
參考文獻(xiàn) 285
附錄 286
附錄1 常用物理化學(xué)常數(shù) 286
附錄2 SI基本單位、導(dǎo)出單位及與SI單位一起使用的單位 286
附錄3 一些單質(zhì)和化合物的熱力學(xué)函數(shù)(298.15K，101.325kPa) 287
附錄4 常見弱酸、弱堿水溶液電離平衡常數(shù)(298.15K) 294
附錄5 常見難溶化合物的溶度積(298.15K) 295
附錄6 常見配離子的累積穩(wěn)定常數(shù)(298.15K) 296
附錄7 溶液中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(298.15K) 297
附錄8 原子半徑(pm) 299
附錄9 電負(fù)性 300