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第1章 原子结构与元素周期律1

1.1 核外电子的运动状态1

1.1.1 原子结构理论的发展简史1

1.1.2 核外电子运动的量子化特性——氢原子光谱和玻尔理论3

1.1.3 微观粒子的运动特征4

1.1.4 核外电子运动状态的描述8

1.2 多电子原子结构13

1.2.1 屏蔽效应与多电子原子中的轨道能级顺序13

1.2.2 原子核外电子的排布16

1.2.3 原子结构与元素周期系的关系19

1.3 元素的原子半径、电离能、电子亲合能和电负性21

1.3.1 原子半径21

1.3.2 电离能22

1.3.3 电子亲合能（势）25

1.3.4 电负性（x）26

综合练习27

第2章 化学键与分子结构33

2.1 键参数和分子的性质33

2.1.1 键能34

2.1.2 键长35

2.1.3 键角36

2.1.4 键的极性36

2.1.5 分子的极性36

2.2 化学键理论38

2.2.1 离子键理论38

2.2.2 价键理论39

2.3 杂化轨道理论42

2.4 分子间的作用力和氢键46

2.4.1 分子间作用力47

2.4.2 氢键48

2.5 晶体51

2.5.1 晶体的特征和分类51

2.5.2 离子晶体52

2.5.3 分子晶体53

2.5.4 原子晶体53

2.5.5 金属晶体54

2.6 离子极化54

2.6.1 离子的极化能力和变形性54

2.6.2 离子极化对化学键型的影响55

2.6.3 离子极化对化合物性质的影响56

2.6.4 多键型晶体57

综合练习58

第3章 热化学及化学反应的方向和限度62

3.1 热化学基本概念62

3.1.1 化学反应进度62

3.1.2 系统和环境64

3.1.3 状态和状态函数65

3.1.4 过程和途径65

3.1.5 热和功66

3.1.6 热力学能（U）66

3.1.7 热力学第一定律67

3.2 热化学67

3.2.1 化学反应热效应67

3.2.2 盖斯定律69

3.2.3 反应焓变的计算70

3.3 化学反应的方向和限度75

3.3.1 化学反应的自发性75

3.3.2 熵76

3.3.3 化学反应方向的判据78

3.3.4 标准摩尔生成吉布斯函数与标准摩尔反应吉布斯函数变81

3.4 化学平衡及其移动82

3.4.1 可逆反应与化学平衡83

3.4.2 平衡常数83

3.4.3 标准平衡常数与标准摩尔吉布斯函数变86

3.4.4 影响化学平衡的因素87

综合练习90

第4章 化学反应速率93

4.1 化学反应速率的概念93

4.2 反应历程和化学反应速率方程95

4.2.1 反应历程与基元反应95

4.2.2 化学反应速率方程95

4.3 简单反应级数的反应98

4.3.1 零级反应98

4.3.2 一级反应99

4.3.3 二级反应100

4.4 反应速率理论100

4.4.1 有效碰撞理论100

4.4.2 过渡状态理论101

4.5 影响化学反应速率的因素102

4.5.1 浓度对反应速率的影响102

4.5.2 温度对反应速率的影响103

4.5.3 催化剂对反应速率的影响104

4.6 化学反应基本原理的应用106

综合练习106

第5章 物质的聚集状态109

5.1 分散系109

5.1.1 分散系的概念109

5.1.2 分散系的分类110

5.2 气体110

5.2.1 理想气体状态方程110

5.2.2 道尔顿（Dalton）分压定律111

5.2.3 气体分体积定律112

5.2.4 实际气体112

5.3 溶液的浓度113

5.3.1 物质的量浓度113

5.3.2 质量摩尔浓度114

5.3.3 摩尔分数114

5.3.4 质量分数114

5.3.5 几种溶液浓度之间的关系114

5.4 非电解质稀溶液的依数性115

5.4.1 溶液的蒸气压下降115

5.4.2 溶液的凝固点下降117

5.4.3 溶液的沸点升高119

5.4.4 溶液的渗透压119

5.5 胶体溶液120

5.5.1 分散度和表面吸附121

5.5.2 胶团结构121

5.5.3 胶体溶液的性质122

5.5.4 溶胶的稳定性与聚沉123

5.6 高分子溶液和乳浊液125

5.6.1 高分子溶液125

5.6.2 高分子化合物对溶胶的保护作用125

5.6.3 高分子溶液的盐析125

5.6.4 表面活性剂126

5.6.5 乳状液126

5.7 电解质溶液127

综合练习129

第6章 酸碱平衡131

6.1 酸碱质子理论131

6.1.1 酸碱理论简介132

6.1.2 酸碱的相对强弱135

6.2 溶液酸度的计算139

6.2.1 质子平衡式139

6.2.2 一元弱酸（碱）水溶液酸度的计算140

6.2.3 多元弱酸（碱）水溶液酸度计算141

6.2.4 两性物质的水溶液141

6.2.5 酸碱平衡的移动144

6.2.6 酸碱指示剂146

6.3 缓冲溶液150

6.3.1 缓冲溶液的概念和组成150

6.3.2 缓冲作用原理151

6.3.3 缓冲溶液pH的计算151

6.3.4 缓冲容量152

6.3.5 重要的缓冲溶液154

6.4 弱酸（碱）溶液中各型体的分布154

6.4.1 一元弱酸（碱）溶液154

6.4.2 多元弱酸（碱）溶液156

综合练习157

第7章 沉淀-溶解平衡160

7.1 溶度积原理160

7.1.1 溶度积常数160

7.1.2 溶度积和溶解度的相互换算161

7.2 沉淀的类型及溶度积规则162

7.2.1 沉淀的类型和性质162

7.2.2 溶度积规则163

7.3 沉淀-溶解平衡的移动164

7.3.1 同离子效应和盐效应164

7.3.2 沉淀的溶解166

7.3.3 影响沉淀溶解度的其他因素169

7.4 多种沉淀之间的转化170

7.4.1 分步沉淀170

7.4.2 沉淀的转化172

7.5 沉淀的纯度及影响沉淀纯度的因素172

7.5.1 共沉淀现象172

7.5.2 后沉淀现象174

综合练习174

第8章 配位化合物177

8.1 配位化合物的组成和命名177

8.1.1 配位化合物的定义177

8.1.2 配位化合物的组成178

8.1.3 配位化合物的命名180

8.2 配位化合物的类型与异构现象182

8.2.1 配位化合物的类型182

8.2.2 配位的异构现象184

8.3 配离子在溶液中的解离平衡186

8.3.1 配位平衡常数186

8.3.2 配位平衡的移动188

8.4 配位化合物的重要性192

8.4.1 分析技术192

8.4.2 湿法冶金193

8.4.3 无机离子的分离和提纯193

8.4.4 配位催化作用193

8.4.5 染料工业193

8.4.6 电镀与电镀液的处理194

8.4.7 生命科学中的配合物194

综合练习194

第9章 氧化还原反应与电化学197

9.1 氧化还原反应的基本概念197

9.1.1 氧化值197

9.1.2 氧化与还原198

9.1.3 氧化还原反应方程式的配平199

9.2 电极电势201

9.2.1 原电池201

9.2.2 电极电势203

9.2.3 标准电极电势203

9.2.4 原电池的电动势和化学反应吉布斯函数之间的关系205

9.2.5 能斯特公式206

9.2.6 电极物质浓度对电极电势的影响207

9.2.7 条件电极电势209

9.3 电极电势的应用211

9.3.1 比较氧化剂或还原剂的相对强弱211

9.3.2 计算原电池的标准电动势EΘ和电动势E211

9.3.3 判断氧化还原反应进行的方向212

9.3.4 判断氧化还原反应进行的次序212

9.3.5 计算氧化还原反应的平衡常数212

9.3.6 测定溶液的pH及物质的某些常数213

9.4 元素标准电极电势图及其应用214

9.4.1 元素标准电极电势图214

9.4.2 元素标准电极电势图的应用215

9.5 电解216

9.5.1 电解的基本概念216

9.5.2 法拉第电解定律216

9.5.3 分解电压与超电势217

9.5.4 电解池中两极的电解产物218

9.5.5 电解的应用220

9.6 金属的腐蚀与防护220

9.6.1 腐蚀的分类及其机理221

9.6.2 腐蚀的防护222

综合练习223

第10章 过渡元素226

10.1 d区元素226

10.1.1 d区元素概述226

10.1.2 钛、锆和铪229

10.1.3 钒、铌和钽230

10.1.4 铬、钼和钨232

10.1.5 锰、锝和铼236

10.1.6 铁系元素238

10.1.7 铂系元素244

10.2 ds区元素245

10.2.1 铜族元素245

10.2.2 锌族元素250

10.3 f区元素255

10.3.1 镧系元素255

10.3.2 锕系元素概述257

综合练习257

第11章 化学与能源260

11.1 能源与社会进步260

11.1.1 能源的概念与分类260

11.1.2 能量的转化261

11.1.3 能源与社会进步262

11.2 化石燃料262

11.2.1 煤263

11.2.2 石油267

11.2.3 天然气270

11.2.4 页岩油和页岩气273

11.3 化学电源274

11.3.1 原电池（一次电池）275

11.3.2 蓄电池（二次电池）276

11.3.3 燃料电池280

11.3.4 废电池的污染281

11.4 核能281

11.4.1 核裂变反应与原子能的开发利用281

11.4.2 核聚变能和氢弹284

11.5 新能源284

11.5.1 太阳能285

11.5.2 生物质能286

11.5.3 氢能289

11.5.4 其他新能源290

11.5.5 节能技术291

综合练习291

第12章 化学与生命295

12.1 生命体中重要的无机元素295

12.1.1 生命必需元素295

12.1.2 生命必需元素的生物功能297

12.2 生命体系中重要的有机化合物305

12.2.1 糖类305

12.2.2 脂类307

12.2.3 氨基酸、多肽、蛋白质和酶308

12.2.4 核酸316

12.2.5 基因与遗传信息319

综合练习322

附录325

附录Ⅰ 本书采用的法定计量单位325

附录Ⅱ 一些重要的物理常数和本书使用的一些常用量的符号和名称326

附录Ⅲ 一些物质的热力学性质（298.15K，p=100kPa）327

附录Ⅳ 弱酸、弱碱的解离常数KΘ（25℃）330

附录Ⅴ 某些配离子的标准稳定常数331

附录Ⅵ 常见难溶电解质的溶度积KΘsp（298K）332

附录Ⅶ 标准电极电势？Θ（298K）333

附录Ⅷ 元素周期表337

参考文献338