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第一章 气体和溶液1

1.1 气体1

1.1.1 理想气体状态方程1

1.1.2 道尔顿分压定律2

拓展知识：等离子体5

1.2 溶液5

1.2.1 分散系5

1.2.2 稀溶液的通性6

1.3 胶体溶液10

1.3.1 溶胶的制备11

1.3.2 溶胶的性质11

1.3.3 胶团结构和电动电势12

1.3.4 溶胶的稳定性和聚沉13

拓展知识：纳米材料14

1.3.5 大分子溶液及凝胶15

习题16

第二章 化学热力学初步18

2.1 热力学一些常用术语18

2.2 热力学第一定律19

2.2.1 热和功19

2.2.2 热力学能20

2.2.3 热力学第一定律20

2.2.4 可逆过程和最大功20

2.3 热化学22

2.3.1 等容反应热、等压反应热和焓的概念22

2.3.2 热化学方程式23

2.3.3 盖斯定律25

2.3.4 生成焓26

2.3.5 水合离子的标准生成焓28

2.3.6 键能与反应焓变的关系28

拓展知识：火箭推进剂和炸药30

2.4 热力学第二定律31

2.4.1 化学反应的自发性31

2.4.2 熵32

2.4.3 热力学第二定律33

2.4.4 标准摩尔熵33

2.5 吉布斯自由能及其应用34

2.5.1 吉布斯自由能34

2.5.2 标准生成吉布斯自由能36

2.5.3 △G与温度的关系36

拓展知识：石墨怎样才能变成金刚石38

2.5.4 范托夫等温方程39

习题41

第三章 化学平衡和化学反应速率44

3.1 化学平衡44

3.1.1 化学平衡的特征44

3.1.2 标准平衡常数及其有关的计算45

3.1.3 多重平衡规则47

3.2 化学平衡的移动48

3.2.1 化学平衡移动方向的判断48

3.2.2 化学平衡移动程度的计算49

3.3 化学反应速率及其表示法51

3.4 浓度对反应速率的影响53

3.4.1 基元反应和非基元反应53

3.4.3 非基元反应速率方程的确定54

3.4.2 质量作用定律54

3.4.4 反应机理56

3.5 反应物浓度与反应时间的关系57

3.6 温度对反应速率的影响59

3.7 反应速率理论简介61

3.7.1 碰撞理论61

3.7.2 过渡态理论63

3.8 催化剂对反应速率的影响64

拓展知识：酶催化65

习题66

第四章 解离平衡70

4.1 酸碱理论70

4.1.1 酸碱质子论70

4.1.2 酸碱电子论74

拓展知识：超酸74

4.1.3 硬软酸碱（HSAB）规则75

4.2 弱酸、弱碱的解离平衡76

4.2.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡76

4.2.2 多元弱酸、弱碱的解离平衡78

4.2.3 两性物质的解离平衡80

4.2.4 同离子效应和盐效应81

4.3 强电解质溶液82

4.3.1 离子氛概念82

4.3.2 活度和活度系数83

4.4 缓冲溶液84

4.4.1 缓冲作用原理和计算公式84

4.4.2 缓冲容量和缓冲范围86

4.5.1 溶度积和溶度积规则88

4.5 沉淀溶解平衡88

4.5.2 沉淀的生成和溶解90

4.5.3 分步沉淀和沉淀的转化94

拓展知识：龋齿和沉淀溶解平衡的关系95

习题96

第五章 氧化还原反应98

5.1 氧化还原反应的基本概念98

5.1.1 氧化和还原98

5.1.2 氧化数99

拓展知识：过硫基和烫发100

5.2 氧化还原方程式配平100

5.2.1 氧化数法101

5.2.2 离子电子法102

5.3.1 原电池104

5.3 电极电势104

5.3.2 电极电势105

5.3.3 能斯特方程107

5.3.4 原电池的电动势与△rG的关系108

5.4 电极电势的应用109

5.4.1 计算原电池的电动势110

5.4.2 判断氧化还原反应进行的方向111

拓展知识：生物体内的超氧离子113

5.4.3 选择氧化剂和还原剂114

5.4.4 判断氧化还原反应进行的次序115

5.4.5 判断氧化还原反应进行的程度115

5.4.6 测定某些化学常数116

5.5 元素电势图及其应用117

习题120

第六章 原子结构123

6.1 微观粒子的波粒二象性123

6.1.1 氢光谱和玻尔理论123

6.1.2 微观粒子的波粒二象性125

6.1.3 不确定原理126

拓展知识：原子的起源和演化126

6.2 氢原子核外电子的运动状态127

6.2.1 波函数和薛定谔方程127

6.2.2 波函数和电子云图形129

6.2.3 四个量子数132

6.3 多电子原子核外电子的运动状态133

6.3.1 屏蔽效应和钻穿效应133

6.3.2 原子核外电子排布134

6.4 原子结构和元素周期律137

6.4.1 核外电子排布和周期表的关系137

6.4.2 原子结构与元素基本性质138

习题141

第七章 分子结构144

7.1 离子键144

7.1.1 离子键理论的基本要点144

7.1.2 决定离子化合物性质的因素——离子的特征145

7.1.3 晶格能146

7.2 共价键147

7.2.1 价键理论147

7.2.2 共价键的特性148

7.3.1 杂化轨道理论的基本要点149

7.3 杂化轨道理论149

7.3.2 杂化轨道的类型150

7.4 价层电子对互斥理论152

7.5 分子轨道理论简介155

7.5.1 分子轨道理论的基本要点155

7.5.2 能级图156

7.5.3 应用举例156

7.6 金属键157

7.6.1 金属晶格157

7.6.2 金属键158

7.7 分子的极性和分子间力158

7.7.1 分子的极性158

7.7.2 分子间力159

7.8 离子极化160

7.9 氢键161

拓展知识：分子间作用力与生物大分子162

7.10 晶体的内部结构163

拓展知识：超分子化学164

习题165

第八章 配位化合物168

8.1 配位化合物的组成和定义168

8.2 配位化合物的类型和命名170

8.2.1 配合物的类型170

8.2.2 配合物的命名172

8.3 配位化合物的异构现象172

8.3.1 立体异构现象172

8.3.2 结构异构现象174

拓展知识：铂配合物和癌的治疗175

8.4.1 价键理论176

8.4 配位化合物的化学键本性176

8.4.2 晶体场理论178

8.5 配位解离平衡184

8.5.1 配位解离平衡和平衡常数184

8.5.2 配位解离平衡的移动186

8.6 螯合物的稳定性188

8.7 配体对中心原子的影响和配体反应性191

8.8 配合物在生物、医药等方面的应用191

拓展知识：无机聚合物（高分子）和配位聚合物192

习题193

第九章 s区元素195

9.1 s区元素概述195

拓展知识：碱金属阴离子198

9.2 单质的化学性质199

9.3 氧化物和氢氧化物200

9.3.1 氧化物200

9.3.2 氢氧化物201

9.4 盐类202

9.4.1 晶型202

9.4.2 溶解性203

9.4.3 含氧酸盐的热稳定性204

9.5 锂、铍的特殊性和对角线规则205

拓展知识：锂和精神健康206

习题207

第十章 p区元素209

10.1 卤素209

10.1.1 卤素概述209

10.1.2 卤化氢和卤化物212

10.1.3 卤素含氧酸及其盐214

10.2 氧族215

10.2.1 氧族元素概述215

10.2.2 氢化物216

10.2.3 氧化物及其水合物的酸碱性217

10.2.4 金属硫化物218

10.2.5 硫的含氧酸及其盐219

10.3 氮族221

10.3.1 氮族元素概述221

10.3.2 氨和铵盐222

10.3.3 氮的含氧酸及其盐223

拓展知识：明星分子225

10.3.4 磷及其化合物226

10.3.5 砷的化合物228

拓展知识：砷的毒性和含砷药物229

10.4 碳族230

10.4.1 碳族元素概述230

拓展知识：C60的发现231

10.4.2 碳的化合物231

10.4.3 硅的化合物233

10.4.4 锡和铅的化合物234

10.5 硼族235

10.5.1 硼族元素概述235

10.5.2 硼的化合物236

10.5.3 铝及其化合物238

拓展知识：稀有气体化合物的合成238

习题239

11.1 ds区元素概述243

第十一章 ds区元素243

11.2 ds区元素单质的重要性质244

11.3 ds区元素的重要化合物245

11.3.1 氧化物和氢氧化物245

11.3.2 铜盐246

11.3.3 银盐248

拓展知识：照相化学248

11.3.4 锌盐249

拓展知识：书籍的保存250

11.3.5 汞盐250

习题252

12.1.1 d区元素和过渡元素254

12.1.2 d区元素的特性254

12.1 d区元素概述254

第十二章 d区元素和f区元素254

12.2 钛256

12.2.1 钛的性质和用途256

12.2.2 钛的化合物256

12.3 钒257

12.4 铬、钼、钨258

12.4.1 铬的化合物258

12.4.2 钼和钨的化合物261

12.4.3 多酸和多碱261

12.5 锰263

12.5.1 锰（Ⅱ）化合物263

12.5.2 锰（Ⅳ）化合物263

12.5.3 锰（Ⅵ）和锰（Ⅶ）化合物264

12.6.1 氧化物和氢氧化物265

12.6 铁系元素265

12.6.2 盐类266

12.6.3 配合物267

拓展知识：第一个分子氮配合物269

12.7 f区元素270

12.7.1 镧系收缩270

12.7.2 镧系元素性质271

拓展知识：今日稀土271

习题272

第十三章 生命元素及其在生物体内的作用275

13.1 生命元素和生物无机化学的关系275

13.2 生命元素276

13.2.1 宏量元素276

13.2.2 必需微量元素277

13.3 生命元素在生物体内的作用280

13.3.1 生物配体和生物金属配合物280

13.3.2 宏量元素的生理功能280

13.3.3 必需微量元素的生理功能281

13.4 铅、镉和汞的毒性284

拓展知识：仿生材料286

习题287

第十四章 环境污染和环境化学288

14.1 环境科学和环境化学288

14.2 环境污染289

14.2.1 大气污染291

14.2.2 水体污染293

14.2.3 土壤污染295

拓展知识：清洁生产与绿色化学296

习题297

第十五章 核反应和放射性同位素的应用298

15.1 核的组成和结合能298

15.2 核衰变300

15.2.1 核衰变类型300

15.2.2 核衰变规律300

15.3 核反应302

15.3.1 诱导核反应302

15.3.2 核裂变303

拓展知识：一座天然的核反应堆304

15.3.3 核聚变304

15.4 放射性同位素技术的应用305

15.4.1 放射性同位素技术的特点305

15.4.3 示踪技术306

15.4.2 射线的应用306

15.4.4 放射性记年法308

15.4.5 放射免疫法309

习题310

第十六章 定量分析化学概论311

16.1 分析化学的任务和作用311

16.2 定量分析方法的分类311

16.3 定量分析的过程及分析结果的表示313

第十七章 定量分析的误差和分析结果的数据处理314

17.1 有效数字314

17.1.1 有效数字的计位规则314

17.1.2 有效数字的运算规则315

17.2 误差的产生及表示方法315

17.2.2 系统误差和随机误差316

17.2.1 绝对误差和相对误差316

17.2.3 准确度和精密度317

17.3 有限实验数据的统计处理319

17.3.1 随机误差的正态分布319

17.3.2 平均值的置信区间320

17.3.3 测定结果离群值弃舍322

17.3.4 显著性检验323

17.3.5 分析结果的数据处理与报告323

17.4 提高分析结果准确度的方法324

17.4.1 选择合适的分析方法324

17.4.2 减小测量的相对误差325

17.4.3 消除测定过程的系统误差325

17.4.4 增加平行测定次数，减小随机误差325

习题326

第十八章 重量分析法327

18.1 重量分析法概论327

18.1.1 对沉淀形式（precipitation form）的要求327

18.1.2 对称量形式（weighing form）的要求327

18.2 沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素328

18.2.1 酸效应328

18.2.2 配位效应328

18.3 影响沉淀纯度的因素329

18.3.1 共沉淀329

18.3.2 后沉淀330

18.4 沉淀的形成与沉淀条件330

18.4.1 沉淀的类型330

18.4.2 沉淀形成的一般过程330

18.4.3 沉淀条件的选择331

18.4.4 有机沉淀剂332

18.5 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结果的计算332

18.5.1 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧332

18.5.2 结果的计算333

习题333

第十九章 滴定分析法335

19.1 滴定分析法概论335

19.1.1 滴定分析过程和方法分类335

19.1.2 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式335

19.1.3 标准溶液的配制、基准物、基准溶液336

19.1.4 滴定分析法中的计算337

19.2.1 弱酸（碱）溶液中各物种的分布340

19.2 酸碱滴定法340

19.2.2 酸碱溶液中氢离子浓度的计算342

19.2.3 缓冲溶液348

19.2.4 酸碱指示剂349

19.2.5 酸碱滴定的滴定曲线及指示剂的选择352

19.2.6 酸碱滴定法的应用359

19.2.7 非水溶剂中酸碱滴定简介362

19.3 配位滴定法364

19.3.1 配位滴定法概述364

19.3.2 氨羧配位剂与配位平衡364

19.3.3 配位滴定的基本原理370

19.3.4 混合离子的滴定376

19.3.5 配位滴定的方式和应用示例378

19.4.1 氧化还原滴定法概述379

19.4 氧化还原滴定法379

19.4.2 氧化还原滴定法基本原理381

19.4.3 氧化还原预处理382

19.4.4 氧化还原滴定法的分类及应用示例383

19.5 沉淀滴定法387

19.5.1 沉淀滴定法概述387

19.5.2 沉淀滴定的滴定曲线387

19.5.3 沉淀滴定法的终点检测388

19.5.4 沉淀滴定法的应用示例390

拓展知识：滴定分析在环境监测中的应用391

习题392

20.1 概述395

20.1.1 光度分析法的特点395

第二十章 比色法和分光光度法395

20.1.2 物质对光的选择性吸收396

20.2 光吸收的基本定律397

20.2.1 朗伯-比尔定律397

20.2.2 吸光度的加和性399

20.2.3 对朗伯-比尔定律的偏离399

20.3 比色法和分光光度法及其仪器400

20.3.1 目视比色法400

20.3.2 分光光度计的基本部件400

20.3.3 常用的几种分光光度计403

20.4 显色反应与显色条件的选择404

20.4.1 对显色反应的要求404

20.4.2 显色反应条件的选择404

20.5 分光光度法仪器测量误差及其消除406

20.5.2 光度计读数范围的选择407

20.5.1 入射光波长的选择407

20.5.3 参比溶液的选择408

20.5.4 溶液浓度的测定408

20.6 分光光度法的某些应用409

20.6.1 单组分的测定409

20.6.2 多组分的测定409

20.6.3 光度滴定410

20.6.4 酸碱解离常数的测定410

20.6.5 配合物组成的测定411

拓展知识：纳米粒子与生物分析412

习题413

21.1.1 分离手段的必要性414

21.1 分析化学中分离程序的意义414

第二十一章 分析化学中常用的分离方法和生物试样的前处理414

21.1.2 分离过程415

21.2 分析化学中常用的分离方法415

21.2.1 挥发与蒸馏分离法415

21.2.2 沉淀分离法416

21.2.3 溶剂萃取分离法418

21.2.4 色谱分离法420

21.2.5 离子交换分离法422

21.2.6 区带电泳法424

21.3 生物试样的前处理427

21.3.1 生物试样的制备427

21.3.2 生物试样的保存428

21.3.3 蛋白质的去除429

21.3.5 生物试样的消化430

21.3.4 痕量组分的萃取430

21.3.6 净化431

拓展知识：膜分离技术432

习题432

主要参考书434

习题答案435

附录446

一、一些基本物理常数446

二、一些物质的△fH？、△f G？和 S？（298.15 K）446

三、一些弱电解质的标准解离常数451

四、常用缓冲溶液的pH范围451

五、难溶电解质的溶度积（18～25℃）452

六、元素的原子半径（pm）453

七、元素的第一电离能（kJ·mol-1）454

八、一些元素的电子亲和能（kJ·mol-1）455

九、元素的电负性456

十、一些化学键的键能（kJ·mol-1,298.15 K）457

十一、鲍林离子半径（pm）457

十二、配离子的积累稳定常数458

十三、硬软酸碱分类458

十四、标准电极电势（298.15 K）459

十五、金属离子与氨羧配位剂形成的配合物稳定常数的对数值462

十六、一些配位滴定剂、掩蔽剂、缓冲剂阴离子的lgαL（H）值463

十七、金属羟基配合物的稳定常数464

十八、一些金属离子的lgαM（OH）值465

十九、条件电极电势？值465

二十、一些化合物的摩尔质量466

二十一、指数加减法表469

索引471