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第1章 绪论1

1.1 化学研究的对象1

1.2 化学的发展及分类1

1.3 化学的重要作用3

1.3.1 化学与能源3

1.3.2 化学与材料4

1.3.3 化学与环境保护4

1.3.4 化学与生命科学4

1.3.5 化学与信息技术5

1.4 普通化学的学习内容和目的6

1.5 怎样学好普通化学7

阅读材料 现代无机化学的前沿领域8

本章要点9

第2章 物质的聚集状态10

2.1 气态10

2.1.1 理想气体10

2.1.2 真实气体14

2.1.3 气体的液化和临界温度16

2.2 液态和溶液17

2.2.1 液态17

2.2.2 溶液18

2.3 等离子体23

2.4 超密态24

阅读材料 气体研究的历史25

本章要点26

习题26

第3章 化学热力学初步和化学平衡28

3.1 基本概念28

3.1.1 体系和环境28

3.1.2 状态和状态函数29

3.1.3 热和功30

3.1.4 热力学第一定律30

3.2 热化学31

3.2.1 反应热31

3.2.2 热化学方程式和盖斯定律33

3.2.3 标准摩尔生成焓和反应热的理论计算38

3.3 化学反应的方向44

3.3.1 自发过程44

3.3.2 影响反应方向的因素45

3.3.3 化学反应方向判断49

3.4 化学反应进行的程度和化学平衡54

3.4.2 化学平衡计算58

3.4.3 化学平衡的移动61

阅读材料 化学振荡反应65

本章要点67

习题67

第4章 化学反应动力学基础70

4.1 化学反应速率70

4.2 反应速率理论73

4.2.1 碰撞理论和活化能73

4.2.2 过渡态理论74

4.3 影响化学反应速率的因素76

4.3.1 浓度对化学反应速率的影响76

4.3.2 温度对化学反应速率的影响79

4.3.3 催化剂对化学反应速率的影响81

阅读材料 分子筛83

本章要点84

习题85

第5章 电解质溶液86

5.1 强电解质溶液理论86

5.1.1 离子氛87

5.1.2 离子的活度和活度系数87

5.1.3 离子强度88

5.2 酸碱理论简介89

5.2.1 酸碱质子理论89

5.2.2 其他酸碱理论90

5.3 弱电解质的解离平衡91

5.3.1 水的解离平衡和溶液的酸碱性91

5.3.2 一元弱酸和一元弱碱的解离平衡92

5.3.3 多元酸碱在水溶液中的解离平衡96

5.3.4 影响酸碱解离平衡的因素96

5.3.5 弱电解质溶液pH值的计算98

5.4 缓冲溶液100

5.4.1 缓冲溶液的概念100

5.4.2 缓冲作用原理100

5.4.3 缓冲溶液pH值计算101

5.5 盐类的水解102

5.5.1 弱酸强碱盐的水解102

5.5.2 强酸弱碱盐的水解103

5.5.3 弱酸弱碱盐的水解103

5.5.4 分步水解104

5.5.5 影响盐类水解平衡的因素105

5.6 沉淀溶解平衡106

5.6.1 溶度积和溶度积规则106

5.6.2 沉淀溶解平衡的移动109

5.6.3 沉淀溶解平衡的应用115

阅读材料 固体电解质简介117

本章要点118

习题119

第6章 溶液中的氧化还原平衡122

6.1 基本概念122

6.1.1 氧化数122

6.1.2 氧化还原反应123

6.1.3 离子-电子法配平氧化还原反应方程式124

6.2 原电池与电极电势126

6.2.1 原电池及其表示方法126

6.2.2 电极电势的产生129

6.2.3 标准电极电势的测量130

6.2.4 标准电极电势的应用133

6.3 电极电势的能斯特方程式及影响电极电势的因素135

6.3.1 电极电势的能斯特方程式——浓度对电极电势的影响135

6.3.2 影响电极电势的其他因素137

6.4 原电池电动势与氧化还原平衡139

6.4.1 原电池电动势与氧化还原反应吉布斯自由能变的关系139

6.4.2 用电池电动势判断氧化还原反应的自发性140

6.4.3 标准电池电动势与氧化还原反应的平衡常数141

6.5 元素电势图及其应用143

阅读材料 燃料电池——未来世界的新能源145

本章要点146

习题147

第7章 原子结构与元素周期性149

7.1 原子结构的近代概念149

7.1.1 氢光谱和玻尔理论模型149

7.1.2 微观粒子的运动特征151

7.2 氢原子核外电子的运动状态153

7.2.1 波函数和薛定谔方程153

7.2.2 四个量子数154

7.2.3 原子轨道角度分布图155

7.2.4 概率密度与电子云157

7.3 原子中电子的排布159

7.3.1 基态原子中电子分布原理159

7.3.2 多电子原子轨道的能级160

7.3.3 基态原子中电子的排布161

7.3.4 简单基态离子的电子分布166

7.4 元素周期系与核外电子分布的关系166

7.5 元素性质的周期性168

7.5.1 原子半径168

7.5.2 电离能170

7.5.3 电子亲合能171

7.5.4 电负性172

7.5.5 元素的氧化数173

阅读材料 元素周期表174

本章要点176

习题177

第8章 分子结构与性质180

8.1 键参数180

8.1.1 键能180

8.1.2 键长182

8.1.3 键角182

8.1.4 键的极性182

8.2 基本化学键理论183

8.2.1 价键理论183

8.2.2 离子键理论187

8.3 分子的几何构型190

8.3.1 杂化轨道理论190

8.3.2 价层电子对互斥理论195

8.4 分子轨道理论198

8.4.1 分子轨道理论的基本要点199

8.4.2 原子轨道线性组合与分子轨道的类型200

8.4.3 同核双原子分子的分子轨道能级图203

8.4.4 分子轨道理论的应用204

8.4.5 异核双原子分子的分子轨道能级图205

8.5 分子间力和氢键206

8.5.1 分子的极性和变形性206

8.5.2 分子间力208

8.5.3 氢键210

8.5.4 分子间作用力的其他类型213

阅读材料 化学键理论的发展214

本章要点215

习题216

第9章 固体的结构与性质218

9.1 晶体和非晶体218

9.1.1 晶体的特征218

9.1.2 晶体的内部结构220

9.1.3 液晶221

9.2 离子晶体及其性质222

9.2.1 离子晶体的特征和性质222

9.2.2 离子晶体的结构类型223

9.2.3 离子晶体的稳定性224

9.3 原子晶体和分子晶体225

9.3.1 原子晶体225

9.3.2 分子晶体225

9.4 金属晶体226

9.4.1 金属晶体的内部结构226

9.4.2 金属键227

9.4.3 固体的能带理论228

9.5 实际晶体231

9.5.1 混合型晶体231

9.5.2 晶体缺陷232

9.6 离子极化及其对物性的影响233

9.6.1 离子极化的概念233

9.6.2 离子极化对物质结构和性质的影响236

9.7 固体的物性239

9.7.1 解理性239

9.7.2 硬度239

9.7.3 非线性光学效应240

9.7.4 超导电性240

9.7.5 纳米物质的特异性240

阅读材料 无机固体的制备方法241

本章要点242

习题242

第10章 配位化合物245

10.1 配合物的基本概念245

10.1.1 配合物的组成245

10.1.2 配合物的化学式及命名249

10.2 配合物的化学键理论250

10.2.1 近代配合物价键理论250

10.2.2 晶体场理论256

10.3 配合物在水溶液中的稳定性261

10.3.1 配位平衡及平衡常数261

10.3.2 配离子稳定常数应用263

10.3.3 影响配合物稳定性的因素266

10.4 配合物的类型和制备方法268

10.4.1 配合物的类型268

10.4.2 配合物的制备272

10.5 配位化学的应用和发展前景273

10.5.1 在分析化学方面274

10.5.2 在配位催化方面275

10.5.3 在冶金工业方面275

10.5.4 在电镀工业方面275

10.5.5 在生物、医药学方面276

阅读材料 生物体中的配合物276

本章要点277

习题278

第11章 非金属元素概论281

11.1 元素的发现、分类和自然资源281

11.1.1 元素的发现281

11.1.2 元素的分类281

11.1.3 元素的自然资源282

11.2 非金属元素的通论282

11.2.1 非金属元素单质的性质282

11.2.2 非金属元素的氢化物283

11.2.3 非金属含氧酸及其盐284

11.3 非金属元素概述285

11.3.1 氢及其化合物285

11.3.2 硼及其化合物287

11.3.3 碳及其化合物289

11.3.4 硅及其化合物290

11.3.5 氮及其化合物292

11.3.6 磷及其化合物295

11.3.7 氧及其化合物298

11.3.8 硫及其化合物300

11.3.9 卤素及其化合物304

11.4 稀有气体概述310

11.4.1 稀有气体的发现310

11.4.2 稀有气体的存在、结构、性质和用途310

11.4.3 稀有气体化合物311

阅读材料 仿生材料学312

本章要点313

习题313

第12章 金属元素概论316

12.1 金属元素通论316

12.1.1 概述316

12.1.2 金属的冶炼317

12.2 s区金属元素318

12.2.1 物理性质318

12.2.2 化学性质318

12.2.3 重要化合物321

12.3 p区金属元素322

12.3.1 铝322

12.3.2 锗、锡、铅323

12.3.3 锑和铋324

12.4 d区金属元素325

12.4.1 物理性质326

12.4.2 化学性质327

12.4.3 d区元素部分单质及化合物329

12.5 ds区金属元素335

12.5.1 物理性质336

12.5.2 化学性质336

12.5.3 重要化合物337

12.6 f区金属元素339

12.6.1 镧系元素的电子排布339

12.6.2 镧系元素氧化值339

12.6.3 镧系收缩340

12.6.4 镧系元素的某些性质340

阅读材料钛——“太空金属”340

本章要点341

习题342

数学资源344

参考文献346

元素周期表347