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上篇1

第1章 物质的聚集状态1

1.1气体1

1.1.1理想气体状态方程式1

1.1.2气体分压定律2

1.1.3气体扩散定律3

1.1.4气体分子的速率分布和能量分布3

1.1.5实际气体状态方程式4

1.2液体6

1.2.1气体的液化6

1.2.2液体的汽化7

1.3固体8

习题9

第2章 化学热力学11

2.1热力学第一定律12

2.1.1基本概念及术语12

2.1.2能量守恒和转化定律——热力学第一定律15

2.1.3焓——恒压条件下的热效应16

2.2化学反应热效应18

2.2.1反应进度18

2.2.2标准摩尔焓变19

2.2.3标准摩尔焓变的求算21

2.3热力学第二定律、熵函数24

2.3.1可逆过程和最大功25

2.3.2自发过程的共同特性——不可逆性28

2.3.3热力学第二定律描述30

2.3.4熵函数30

2.4吉布斯自由能与化学反应方向33

2.4.1热力学第一、二定律的联合表达式33

2.4.2吉布斯自由能和过程自发进行的方向与限度34

2.4.3标准态下反应摩尔吉布斯自由能的计算35

习题37

第3章 化学反应速率40

3.1反应速率的定义40

3.1.1平均速率41

3.1.2瞬时速率41

3.2反应速率理论简介43

3.2.1碰撞理论43

3.2.2过渡态理论44

3.3浓度对反应速率的影响45

3.3.1反应速率方程46

3.3.2反应级数46

3.3.3反应速率常数46

3.4反应机理47

3.4.1基元反应48

3.4.2反应机理探讨48

3.5反应物浓度与时间的关系49

3.5.1零级反应50

3.5.2一级反应50

3.5.3二级反应52

3.5.4三级反应52

3.6温度对化学反应速率的影响53

3.7催化剂对反应速率的影响55

习题56

第4章 化学平衡59

4.1化学反应的可逆性与平衡态59

4.2平衡常数60

4.3外界因素对平衡的影响64

习题66

第5章 溶液69

5.1溶液浓度的表示方法69

5.2非电解质稀溶液的依数性70

5.2.1蒸气压下降——拉乌尔定律70

5.2.2沸点升高和凝固点降低71

5.2.3依数性的应用73

5.3溶胶74

5.3.1溶胶的制备和净化74

5.3.2溶胶的光学性质75

5.3.3溶胶的电学性质75

5.3.4溶胶的稳定性和聚沉76

习题77

第6章 电解质溶液80

6.1强电解质溶液理论80

6.1.1离子氛和离子强度80

6.1.2活度和活度系数81

6.2弱酸、弱碱的电离平衡82

6.2.1一元弱酸、弱碱的电离平衡82

6.2.2解离度83

6.2.3同离子效应和盐效应84

6.3水的解离平衡和溶液的pH值85

6.3.1水的离子积常数85

6.3.2溶液的pH值85

6.3.3酸碱指示剂86

6.4多元弱酸的电离平衡87

6.5缓冲溶液89

6.6各种盐的水解92

6.7影响水解的因素97

6.8酸碱理论的发展98

6.8.1酸碱电离理论98

6.8.2酸碱质子理论98

6.8.3酸碱的强弱99

6.8.4酸碱电子理论100

习题101

第7章 难溶性强电解质的沉淀溶解平衡103

7.1溶度积和溶解度103

7.1.1溶度积常数103

7.1.2溶度积原理104

7.1.3溶度积与溶解度的关系104

7.1.4盐效应对溶解度的影响105

7.1.5同离子效应对溶解度的影响105

7.2沉淀-溶解平衡的移动106

7.2.1沉淀的生成106

7.2.2沉淀的溶解107

7.2.3分步沉淀108

7.2.4沉淀的转化111

习题112

第8章 氧化还原反应114

8.1基本概念114

8.1.1化合价、氧化数及确定规则114

8.1.2氧化还原反应及其特征115

8.1.3氧化还原电对116

8.2氧化还原方程式的配平116

8.2.1氧化数法117

8.2.2离子-电子法118

8.3原电池与电极电势119

8.3.1原电池119

8.3.2电极电势121

8.3.3标准电极电势122

8.3.4电池电动势和化学反应吉布斯自由能的关系124

8.4影响电极电势的因素126

8.4.1 Nernst方程126

8.4.2浓度、酸度、生成沉淀、生成配合物对电极电势的影响127

8.5电极电势的应用129

8.5.1判断氧化剂、还原剂的相对强弱130

8.5.2判断反应进行的方向、氧化还原反应的顺序，选择合适的氧化剂和还原剂130

8.5.3求平衡常数及溶度积132

8.6元素电势图解及应用133

8.6.1元素电势图及应用133

8.6.2氧化态图135

8.6.3电势-pH图136

8.7电解138

8.7.1原电池与电解池138

8.7.2电解定律138

8.7.3分解电压139

8.8新型化学电池139

习题141

第9章 原子结构及元素性质的周期性144

9.1核外电子的运动状态145

9.1.1氢原子光谱145

9.1.2 Bohr原子结构模型146

9.2微观粒子运动的特殊性148

9.2.1微观粒子具有波粒二象性148

9.2.2测不准原理148

9.3波函数和原子轨道149

9.3.1 Schrodinger方程——微粒的波动方程149

9.3.2波函数和原子轨道（轨函）149

9.4概率密度和电子云152

9.4.1概率密度152

9.4.2电子云153

9.5波函数和电子云的空间图像154

9.5.1角向部分154

9.5.2原子轨道的径向部分157

9.5.3电子云的空间形状157

9.6原子核外电子排布和元素周期系159

9.6.1多电子原子的原子轨道能级159

9.6.2原子核外电子的排布（电子结构）161

9.6.3原子的电子层结构和元素周期性162

9.7原子半径164

9.7.1原子半径的概述164

9.7.2原子半径在周期系中的变化165

9.8电离能167

9.8.1电离能的概述167

9.8.2电离能在周期系中的变化167

9.9电子亲和能169

9.9.1电子亲和能的概述169

9.9.2电子亲和能在周期系中的变化169

9.10元素的电负性170

9.10.1元素电负性的概述170

9.10.2元素电负性在周期系中的变化及应用170

习题171

第10章 化学键与分子结构173

10.1离子键173

10.1.1离子键的形成173

10.1.2离子键的特点174

10.1.3离子的特征174

10.1.4离子晶体175

10.2现代共价键理论177

10.2.1价键理论177

10.2.2杂化轨道理论180

10.2.3价层电子对互斥理论185

10.2.4分子轨道理论188

10.2.5金属键理论193

10.2.6键参数195

10.3分子间的作用力198

10.3.1概述198

10.3.2氢键199

10.3.3离子的极化作用201

习题203

第11章 配位化合物205

11.1配位化合物的基本概念205

11.1.1配位化合物的定义205

11.1.2配位化合物的组成206

11.1.3配位化合物的命名209

11.1.4配位化合物的类型210

11.1.5配合物的立体构型和几何异构212

11.2配位化合物的化学键理论212

11.2.1价键理论213

11.2.2晶体场理论215

11.3配位化合物的稳定性225

11.3.1配位化合物的稳定常数225

11.3.2影响配位化合物稳定的因素227

11.3.3软硬酸碱理论与配离子稳定性229

11.4配位平衡的移动230

11.4.1配位平衡与酸碱电离平衡230

11.4.2配位平衡与沉淀-溶解平衡231

11.4.3配位平衡与氧化还原平衡233

11.5配合物的取代反应与配合物的“活动性”234

11.6配位化合物的应用236

习题237

下篇239

第12章 氢和稀有气体239

12.1氢239

12.1.1氢在自然界的分布239

12.1.2氢的成键特征240

12.1.3氢的性质和用途241

12.1.4氢的制备242

12.1.5氢化物243

12.1.6氢能源245

12.2稀有气体246

12.2.1稀有气体的性质246

12.2.2稀有气体的用途246

12.2.3稀有气体的化合物247

12.2.4稀有气体化合物的结构（价键理论，分子轨道理论讨论）250

习题251

第13章 碱金属和碱土金属253

13.1碱金属和碱土金属的通性253

13.2碱金属和碱土金属的单质255

13.2.1物理性质255

13.2.2化学性质255

13.2.3金属单质的制备258

13.3碱金属和碱土金属化合物259

13.3.1 M+和M2+的特征259

13.3.2氧化物260

13.3.3氢氧化物262

13.3.4盐类264

13.3.5配位化合物266

13.3.6生物效应267

13.4离子晶体盐类的溶解性268

习题270

第14章 硼族元素271

14.1硼族元素的通性271

14.2硼和铝的单质及其化合物272

14.2.1单质272

14.2.2硼的氢化物276

14.2.3硼和铝的卤化物279

14.2.4含氧化合物281

14.3镓、铟、铊283

14.3.1镓、铟、铊的单质283

14.3.2镓、铟、铊的化合物285

14.4惰性电子对效应和周期表中的斜线关系286

14.4.1惰性电子对效应286

14.4.2周期表中的斜对角线关系287

习题287

第15章 碳族元素289

15.1碳族元素的通性289

15.2碳族元素的单质及其化合物291

15.2.1碳族元素在自然界中的分布291

15.2.2碳族元素单质292

15.2.3碳的化合物297

15.2.4含氧酸及其盐302

15.2.5氢化物307

15.2.6卤化物和硫化物308

15.3无机化合物的水解性311

15.3.1影响水解的因素312

15.3.2水解产物的类型312

习题314

第16章 氮族元素315

16.1氮族元素的通性315

16.2氮及其化合物316

16.2.1氮的成键特征316

16.2.2单质氮317

16.2.3氮的氢化物318

16.2.4氮的含氧化合物323

16.3磷及其化合物329

16.3.1磷的成键特征329

16.3.2单质磷和磷化氢330

16.3.3磷的含氧化合物332

16.3.4磷的卤化物337

16.3.5卤氧化磷337

16.4砷、锑、铋338

16.4.1砷、锑、铋的成键特征338

16.4.2砷、锑、铋的单质338

16.4.3砷、锑、铋的氢化物339

16.4.4砷、锑、铋的氧化物340

16.4.5砷、锑、铋的三卤化物341

16.4.6砷、锑、铋的硫化物342

习题343

第17章 氧族元素347

17.1氧族元素的通性347

17.2氧、臭氧349

17.2.1氧在自然界的分布349

17.2.2氧的制备和空气液化349

17.2.3氧的结构、性质和用途350

17.2.4臭氧352

17.2.5氧的成键特征354

17.2.6氧化物355

17.3水356

17.3.1水的结构和水的物理性质356

17.3.2水的化学性质358

17.3.3水的污染与净化359

17.4过氧化氢360

17.4.1过氧化氢的分子结构360

17.4.2过氧化氢的性质和用途361

17.4.3过氧化氢的制备362

17.5硫和它的化合物362

17.5.1硫的存在和用途362

17.5.2硫的成键特征363

17.5.3硫的制备、性质和用途364

17.5.4 H2 S和硫化物364

17.5.5氧化物366

17.5.6硫的含氧酸368

17.5.7硫的其它化合物373

17.6硒和碲375

17.6.1氢化物375

17.6.2含氧酸375

17.6.3用途376

17.7无机酸强度的变化规律377

17.7.1影响无机酸强度的直接因素：电子密度377

17.7.2氢化物酸性强弱规律377

17.7.3含氧酸的酸性强弱规律378

习题379

第18章 卤素381

18.1卤素的通性381

18.2卤素单质及其化合物384

18.2.1卤素的成键特征384

18.2.2卤素单质及性质384

18.2.3卤素的存在、制取和用途387

18.3卤化氢和氢卤酸390

18.3.1卤化氢的物理性质390

18.3.2卤化氢的化学性质390

18.3.3氢卤酸的制法392

18.4卤化物、卤素互化物、拟卤素和拟卤化物393

18.4.1卤化物393

18.4.2卤素互化物394

18.4.3拟卤素和拟卤化物394

18.5卤素的含氧化合物395

18.5.1卤素的氧化物395

18.5.2卤素的含氧酸及其盐396

18.6含氧酸的氧化还原性399

18.6.1含氧酸氧化还原的周期性399

18.6.2影响含氧酸氧化能力的因素400

习题402

第19章铜、锌副族404

19.1铜副族元素405

19.1.1铜副族元素单质405

19.1.2铜的化合物406

19.1.3银的化合物408

19.1.4金的化合物410

19.2锌副族元素410

19.2.1锌副族元素单质410

19.2.2锌和镉的化合物411

19.2.3汞的化合物412

19.2.4 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质的对比415

习题415

第20章 过渡金属（一）418

20.1钛副族元素418

20.1.1钛副族元素概述及通性418

20.1.2钛419

20.1.3钛的重要化合物420

20.1.4锆与铪422

20.2钒副族元素423

20.2.1钒副族元素概述及通性423

20.2.2钒423

20.2.3钒的重要化合物424

20.2.4铌和钽426

20.3铬副族元素426

20.3.1铬副族元素概述及通性426

20.3.2铬426

20.3.3钼和钨430

20.4锰副族432

20.4.1锰副族元素概述及通性432

20.4.2锰433

20.4.3锝和铼435

习题435

第21章 过渡金属（二）438

21.1铁系元素438

21.1.1铁系元素概述及通性438

21.1.2铁440

21.1.3钴和镍445

21.2铂系元素446

21.2.1铂系元素的单质446

21.2.2铂系元素化合物448

习题451

第22章f区元素453

22.1镧系元素453

22.1.1镧系元素的通性453

22.1.2镧系元素的单质456

22.1.3镧系元素的重要化合物458

22.2稀土元素463

22.2.1稀土元素在自然界中的存在和分布463

22.2.2稀土元素的分组464

22.2.3稀土元素的分离464

22.2.4稀土元素的用途466

22.3锕系元素469

22.3.1锕系元素的通性469

22.3.2锕系元素的单质471

22.3.3钍及其化合物471

22.3.4铀及其化合物472

习题474

第23章 放射化学475

23.1原子核的基本性质476

23.1.1原子核的半径与密度476

23.1.2原子核结构模型476

23.1.3亚原子粒子479

23.2核转变化学480

23.2.1核衰变480

23.2.2原子核衰变的一般规律481

23.2.3核反应482

23.3放射性化合物的合成及应用484

23.3.1放射性化合物的合成484

23.3.2放射性化合物的应用485

习题485

附录486

附录1常用单位换算表486

附录2一些化学物质的热力学数据487

附录3凝固点降低常数489

附录4沸点升高常数489

附录5弱酸的电离常数490

附录6难溶化合物的溶度积491

附录7配离子的不稳定常数492

附录8标准电极电势（25℃）492

参考文献503