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第1章 绪论1

1.1化学是研究物质变化的科学1

1.1.1化学的研究对象1

1.1.2化学的研究目的和方法1

1.1.3化学的重要性2

1.2无机化学的发展简史2

1.2.1古代无机化学2

1.2.2近代无机化学3

1.2.3现代无机化学4

1.3无机化学课程的学习方法4

第2章 物质的聚集状态6

2.1气体6

2.1.1气体的特征6

2.1.2气压的产生与测量7

2.1.3理想气体7

2.1.4实际气体10

2.1.5气体分子运动论12

2.2液体14

2.2.1液体的特征14

2.2.2液体的蒸发14

2.3固体16

2.3.1固体的特征16

2.3.2晶体与非晶体16

2.3.3晶体的结构17

本章小结20

科技人物：范德华21

奇妙的物质第四态：等离子体（plasma）22

复习思考题23

习题24

第3章 原子结构与元素周期系26

3.1近代原子结构理论的建立26

3.1.1氢原子光谱26

3.1.2玻尔理论27

3.2核外电子运动的量子力学模型28

3.2.1微观粒子的波粒二象性28

3.2.2微观粒子运动的统计性规律29

3.2.3海森堡测不准原理29

3.3核外电子运动状态的描述30

3.3.1氢原子的薛定谔方程30

3.3.2波函数和原子轨道31

3.3.3概率密度和电子云32

3.3.4波函数的空间图像34

3.3.5四个量子数36

3.4核外电子的排布39

3.4.1原子的轨道能级图40

3.4.2核外电子排布的原则42

3.4.3核外电子排布的表示方法44

3.5元素周期系48

3.5.1元素周期律48

3.5.2电子层结构与元素周期表的关系48

3.5.3元素周期性50

本章小结57

科技人物：门捷列夫58

科技动态：原子结构模型的发展60

复习思考题63

习题64

第4章 化学键与分子结构66

4.1共价键理论66

4.1.1价键理论67

4.1.2杂化轨道理论73

4.1.3分子轨道理论78

4.1.4价键理论与分子轨道理论的比较84

4.1.5键参数与分子的性质85

4.2离子键理论87

4.2.1离子键的形成87

4.2.2离子键的特征88

4.2.3离子的极化88

4.3金属键理论91

4.3.1金属键的改性共价键理论91

4.3.2金属键的能带理论91

4.4分子间力93

4.4.1范德华力94

4.4.2氢键97

本章小结98

科技人物：鲍林99

科技动态：价层电子对互斥理论102

复习思考题107

习题108

第5章 化学热力学基础110

5.1化学热力学的研究范畴110

5.2基本概念与术语111

5.2.1系统与环境111

5.2.2状态和状态函数111

5.2.3过程和途径112

5.2.4反应进度113

5.2.5热化学标准状态114

5.3热力学第一定律114

5.3.1功和热114

5.3.2热力学能116

5.3.3热力学第一定律116

5.4热化学117

5.4.1化学反应的热效应117

5.4.2热化学方程式118

5.4.3盖斯定律119

5.4.4化学反应热效应的计算120

5.5化学反应的方向125

5.5.1反应方向的概念125

5.5.2反应焓变对反应方向的影响126

5.5.3反应熵变对反应方向的影响127

5.5.4反应吉布斯自由能变对反应方向的影响129

本章小结135

科技人物：吉布斯136

科技动态：人工制备金刚石的热力学分析137

复习思考题139

习题140

第6章 化学动力学基础143

6.1化学动力学的研究范畴143

6.2化学反应速率144

6.2.1反应速率的定义144

6.2.2平均反应速率144

6.2.3瞬时反应速率146

6.3反应速率理论147

6.3.1碰撞理论147

6.3.2过渡态理论149

6.4影响反应速率的因素150

6.4.1浓度对反应速率的影响151

6.4.2温度对反应速率的影响153

6.4.3催化剂对反应速率的影响157

本章小结159

科技人物：阿仑尼乌斯160

科技动态：绿色化学与催化剂162

复习思考题164

习题164

第7章 化学平衡167

7.1化学反应的可逆性与化学平衡167

7.1.1化学反应的可逆性167

7.1.2化学平衡的定义168

7.2平衡常数169

7.2.1标准平衡常数169

7.2.2实验平衡常数172

7.2.3多重平衡规则173

7.2.4 标准平衡常数的计算173

7.3平衡常数K?与△rG?m的关系175

7.3.1 K?与△rG?m的关系175

7.3.2可逆反应的方向性判据176

7.3.3 △fG?m、△rG?m与△rGm的关系177

7.4化学平衡的移动177

7.4.1浓度对化学平衡的影响177

7.4.2压力对化学平衡的影响180

7.4.3温度对化学平衡的影响181

7.4.4催化剂对化学平衡的影响182

7.5勒夏特列原理183

本章小结183

科技人物：勒夏特列184

科技动态：选择合理生产条件的一般原则185

复习思考题186

习题187

第8章 酸碱平衡190

8.1电解质溶液190

8.1.1弱电解质溶液的解离特点191

8.1.2强电解质溶液的解离特点191

8.2酸碱理论的发展194

8.2.1酸碱质子理论195

8.2.2酸碱电子理论199

8.3弱酸弱碱的解离平衡200

8.3.1水的解离平衡200

8.3.2一元弱酸、弱碱的解离平衡202

8.3.3多元弱酸的解离平衡205

8.3.4酸碱指示剂209

8.3.5影响解离平衡的因素211

8.4缓冲溶液214

8.4.1缓冲溶液的概念214

8.4.2缓冲作用的原理215

8.4.3缓冲溶液pH值的计算216

8.4.4缓冲范围219

8.4.5缓冲能力220

8.4.6缓冲溶液的选择和配制原则221

8.5盐类的水解222

8.5.1盐类水解的概念222

8.5.2盐类水解的水解常数223

8.5.3影响盐类水解的因素226

本章小结227

科技人物：路易斯228

科技动态：一种新型的强电解质——离子液体229

复习思考题230

习题230

第9章 沉淀-溶解平衡233

9.1溶度积和溶度积原理233

9.1.1溶度积常数233

9.1.2溶度积和溶解度的关系235

9.1.3溶度积原理236

9.1.4影响沉淀-溶解平衡的因素237

9.2沉淀-溶解平衡的移动238

9.2.1沉淀的生成238

9.2.2沉淀的溶解240

9.2.3分步沉淀243

9.2.4沉淀的转化245

本章小结246

科技人物：侯德榜247

科技动态：奇特的喀斯特地貌248

复习思考题249

习题250

第10章 氧化还原平衡252

10.1氧化还原反应252

10.1.1基本概念与术语252

10.1.2氧化还原方程式的配平254

10.2氧化还原反应和电极电势256

10.2.1氧化还原反应和电子转移256

10.2.2原电池257

10.2.3电极电势260

10.3电极电势和吉布斯自由能变的关系263

10.3.1电动势与吉布斯自由能的关系263

10.3.2电极电势与吉布斯自由能的关系263

10.3.3电极电势与平衡常数的关系264

10.4影响电极电势的因素264

10.4.1能斯特方程264

10.4.2能斯特方程的应用266

10.5电极电势的应用269

10.5.1判断氧化剂和还原剂的强弱269

10.5.2判断原电池的正负极270

10.5.3判断氧化还原反应进行的方向270

10.5.4衡量氧化还原反应的反应程度272

10.6元素电势图及其应用273

10.6.1元素电势图273

10.6.2元素电势图的应用274

本章小结276

科技人物：能斯特277

新型绿色电池——氢氧燃料电池278

复习思考题279

习题280

第11章 配位平衡283

11.1配位化合物的基本概念284

11.1.1配位化合物的定义284

11.1.2配位化合物的组成285

11.1.3配位化合物的命名287

11.1.4 配位化合物的分类288

11.2配位化合物的价键理论290

11.2.1价键理论290

11.2.2价键理论的优缺点297

11.3配位化合物的晶体场理论297

11.3.1晶体场理论297

11.3.2晶体场理论的应用301

11.3.3晶体场理论的优缺点304

11.4配位化合物的稳定性304

11.4.1稳定常数和不稳定常数304

11.4.2逐级稳定常数306

11.4.3影响配合物稳定性的因素308

11.5配位平衡的移动310

11.5.1配位平衡与沉淀溶解平衡310

11.5.2配位平衡与氧化还原平衡311

11.5.3配位平衡与酸碱平衡313

11.5.4配离子之间的平衡315

本章小结316

科技人物：乔根森317

科技动态：奇特的“三明治”结构——二茂铁319

复习思考题321

习题322

第12章 d区金属——过渡金属（Ⅰ）325

12.1 d区元素通性326

12.1.1单质的物理性质326

12.1.2金属活泼性326

12.1.3氧化值327

12.1.4配位性327

12.1.5离子的颜色328

12.1.6磁性328

12.1.7催化性329

12.2钛副族元素329

12.2.1钛副族元素概述329

12.2.2钛副族元素重要的化合物333

12.3钒副族元素335

12.3.1钒副族元素概述335

12.3.2钒副族元素重要的化合物337

12.4铬副族元素339

12.4.1铬副族元素概述339

12.4.2铬副族元素重要的化合物342

12.5锰副族元素348

12.5.1锰副族元素概述348

12.5.2锰的重要化合物349

12.6ⅧB族元素351

12.6.1铁系元素351

12.6.2铂系元素358

科技人物：玛丽·居里362

科技动态：新型功能性分子——多酸化合物364

复习思考题367

习题368

第13章 ds区金属——过渡金属（Ⅱ）371

13.1铜族元素371

13.1.1铜族元素的通性371

13.1.2铜族元素的单质372

13.1.3铜族元素的冶炼373

13.1.4铜族元素重要的化合物375

13.1.5铜族元素与碱金属元素的性质比较382

13.2锌族元素383

13.2.1锌族元素的通性383

13.2.2锌族元素的单质384

13.2.3锌族元素的冶炼385

13.2.4锌族元素重要的化合物386

13.2.5锌族元素与碱土金属元素的性质比较392

科技动态：最严重的汞中毒事件——日本水俣病事件393

复习思考题394

习题395

第14章 f区金属——镧系元素和钢系元素398

14.1引言398

14.2镧系元素399

14.2.1镧系元素的通性399

14.2.2镧系元素的单质403

14.2.3镧系元素的分离404

14.2.4镧系元素重要的化合物405

14.3锕系元素409

14.3.1锕系元素的通性409

14.3.2锕系元素的单质411

14.3.3锕系元素重要的化合物411

科技动态：我国富有的战略资源——稀土材料413

复习思考题414

习题415

习题答案416

附录424

附录1常见物理常数424

附录2物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K）424

附录3一些物质的热力学数据（298.15K）425

附录4常见弱酸、弱碱在水中的解离常数（298.15K）429

附录5溶度积常数（298.15K）431

附录6电极反应的标准电极电势（298.15K）432

附录7配离子的标准稳定常数（298.15K）434

附录8化合物的分子量435

附录9一些金属冶炼的主要过程和反应437

附录10水溶液中的离子颜色439

附录11常见有色固体物质的颜色439

参考文献440