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1 物质的状态1

1.1 气体1

1.1.1 理想气体状态方程1

1.1.2 气体分压定律和分体积定律2

1.1.3 气体分子运动论5

1.1.4 实际气体7

1.2 液体和溶液8

1.2.1 液体8

1.2.2 溶液10

1.2.3 稀溶液的性质11

1.3 固体16

复习思考题17

习题17

知识链接 等离子体18

2 化学反应中的能量关系20

2.1 化学反应中的能量守恒热化学20

2.1.1 一些常用术语20

2.1.2 能量守恒定律 内能20

2.1.3 焓 化学反应中的焓变22

2.1.4 化学反应的热效应23

2.1.5 标准摩尔生成焓25

2.1.6 标准摩尔燃烧焓26

2.1.7 盖斯定理26

2.2 化学反应的自发性28

2.2.1 焓变与反应的自发性29

2.2.2 摩尔吉布斯自由能变29

2.2.3 摩尔熵变31

2.2.4 摩尔焓变、摩尔熵变、摩尔吉布斯自由能变的关系32

复习思考题34

习题35

知识链接 离子反应的摩尔焓变、摩尔吉布斯自由能变和摩尔熵变37

3 化学反应速率和化学平衡39

3.1 化学反应速率39

3.2 影响反应速率的因素40

3.2.1 浓度对反应速率的影响40

3.2.2 温度对反应速率的影响42

3.2.3 催化剂对反应速率的影响44

3.2.4 影响多相反应速率的因素45

3.3 反应速率理论和反应机理46

3.3.1 碰撞理论活化能46

3.3.2 过渡态理论47

3.3.3 活化能与反应速率的关系48

3.3.4 反应机理49

3.4 化学平衡50

3.4.1 可逆反应和化学平衡50

3.4.2 平衡常数51

3.4.3 平衡常数的组合——多重平衡规则53

3.4.4 有关平衡常数的计算54

3.4.5 平衡常数与摩尔反应吉布斯自由能变55

3.5 化学平衡的移动56

3.5.1 浓度对化学平衡的影响56

3.5.2 压力对化学平衡的影响58

3.5.3 温度对化学平衡的影响59

3.5.4 催化剂与化学平衡60

3.5.5 平衡移动的总规律60

习题61

复习思考题61

知识链接 化学反应速率和化学平衡原理的应用64

4 电解质溶液和离子平衡67

4.1 电解质溶液67

4.1.1 阿仑尼乌斯解离理论67

4.1.2 强电解质在溶液中的状况68

4.2 弱酸、弱碱的解离平衡70

4.2.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡70

4.2.2 多元弱酸的解离平衡73

4.2.3 影响解离平衡的因素74

4.2.4 水的解离和溶液的酸碱性76

4.3 缓冲溶液79

4.3.1 缓冲作用原理79

4.3.2 缓冲溶液pH值的计算80

4.3.3 缓冲物质的选择和缓冲溶液的配制82

4.4 盐类的水解83

4.4.1 盐类的水解反应、水解常数83

4.4.2 多元弱酸盐和多元弱碱盐的水解85

4.4.3 影响盐类水解反应的因素86

4.5.2 酸碱的溶剂理论87

4.5.1 酸碱的水-离子理论87

4.5 近代酸碱理论简介87

4.5.3 酸碱的质子理论88

4.5.4 酸碱的电子理论89

4.6 难溶强电解质的沉淀——溶解平衡90

4.6.1 溶度积和溶度积规则90

4.6.2 沉淀的生成和溶解93

4.6.3 分步沉淀和沉淀转化99

复习思考题102

习题103

知识链接 质子酸碱强度105

5 原子结构和元素周期系109

5.1 原子结构理论的早期发展109

5.2 原子的玻尔模型110

5.2.1 玻尔理论111

5.2.2 玻尔理论的应用112

5.3 原子的量子力学模型113

5.3.1 微观粒子的波粒两象性113

5.3.2 核外电子运动状态的近代描述115

5.3.3 原子轨道和电子云的图像121

5.4 原子核外电子的排布123

5.4.1 多电子原子的能级124

5.4.2 核外电子排布的规则125

5.4.3 核外电子排布的表示方法126

5.5 元素周期系130

5.5.1 原子的电子层结构和元素周期系131

5.5.2 原子结构与元素性质的周期性133

习题141

复习思考题141

知识链接143

(一)原子轨道和电子云的径向分布图143

(二)钻穿效应145

6 分子结构146

6.1 价键理论146

6.1.1 共价键的本质146

6.1.2 共价键的特征147

6.1.3 共价键的类型147

6.1.4 键参数149

6.1.5 价键理论的应用151

6.2 杂化轨道理论152

6.2.1 杂化轨道概念的形成及其理论要点152

6.2.2 s和p原子轨道杂化的三种方式153

6.2.3 等性杂化和不等性杂化轨道155

6.3 分子轨道理论157

6.3.1 分子轨道理论的基本观点及其要点157

6.3.2 分子轨道的形成157

6.3.3 分子轨道能级图与应用示例159

6.4.1 分子间力162

6.4 分子间力和氢键162

6.4.2 氢键166

复习思考题168

习题169

知识链接 价层电子对互斥理论170

7 晶体结构175

7.1 晶体的内部结构175

7.1.1 晶格和晶胞175

7.1.2 晶体的基本类型176

7.2.1 三种典型的离子晶体178

7.2 离子晶体178

7.2.2 离子半径和配位比179

7.2.3 晶格能181

7.2.4 离子的极化183

7.3 金属晶体186

7.3.1 金属键186

7.3.2 金属晶体的紧密堆积结构187

7.3.3 金属的原子半径188

7.4 晶体缺陷189

习题190

复习思考题190

知识链接191

(一)非化学计量化合物191

(二)超导材料193

8 氧化还原反应和电化学基础194

8.1 氧化还原反应194

8.1.1 氧化值与化合价194

8.1.2 氧化还原反应195

8.1.3 氧化还原反应方程式的配平196

8.2.1 原电池199

8.2 原电池和电极电势199

8.2.2 电极电势201

8.2.3 电极电势的应用208

8.2.4 吉布斯自由能变和电池电动势以及平衡常数之间的关系211

8.2.5 元素电势图及其应用212

8.2.6 电势-pH图214

复习思考题215

习题215

知识链接 化学电源简介218

9.1.1 配位化合物的组成222

9 配位化合物222

9.1 配位化合物的基本概念222

9.1.2 配位化合物的命名225

9.2 配位化合物中的化学键226

9.2.1 价键理论226

9.2.2 晶体场理论230

9.3 配合物在水溶液中的状况236

9.3.1 配合物的不稳定常数237

9.3.2 配位平衡与沉淀溶解平衡239

9.3.3 配离子之间的平衡241

9.3.4 配位平衡与氧化还原平衡242

9.3.5 配位平衡与酸碱平衡244

9.3.6 配位取代反应244

9.4 螯合物245

9.4.1 螯合物的结构特点245

9.4.2 螯合物的性质特点246

9.4.3 配合物形成体在周期系中的分布情况247

9.5 配位化合物应用简介247

习题250

复习思考题250

知识链接252

(一)软硬酸碱理论简介252

(二)生物无机化学简介255

10 s区元素——氢、碱金属和碱土金属257

10.1 氢257

10.1.1 氢在周期表中的位置和性质257

10.1.2 氢化物258

10.1.3 氢的制备和氢能源259

10.2.1 碱金属和碱土金属的通性260

10.2 碱金属和碱土金属260

10.2.3 碱金属和碱土金属的化合物262

10.2.2 碱金属和碱土金属的一般制备方法262

10.2.4 锂和铍的特殊性、对角线规则270

复习思考题270

习题271

知识链接272

(一)我国的丰产元素——锂272

(二)艾林汉姆图及其应用273

11.1.1 原子半径275

11 d区元素——过渡元素(一)275

11.1 过渡元素的通性275

11.1.2 单质的物理性质276

11.1.3 金属活泼性276

11.1.4 氧化值277

11.1.5 离子的颜色277

11.2.1 钛单质的性质及提取278

11.1.8 催化性278

11.2 钛、钒及其化合物278

11.1.7 磁性278

11.1.6 配合性278

11.2.2 钛的化合物279

11.2.3 二氧化钛的制取280

11.2.4 钒及其化合物281

11.3 铬及其化合物282

11.3.1 不同氧化态的铬存在形式及常见反应283

11.3.2 铬的重要化合物285

11.4.1 不同氧化态的锰存在形式及常见反应286

11.4 锰及其化合物286

11.4.2 锰的重要化合物288

11.4.3 关于氧化还原反应的几点讨论289

11.5 铁、钴、镍及其化合物291

11.5.1 铁、钴、镍的一般性质291

11.5.2 铁、钴、镍的化合物291

复习思考题296

习题297

知识链接 我国的丰产元素——钼和钨299

12.1.1 铜族元素通性301

12.1 铜族元素301

12 ds区元素——过渡元素(二)301

12.1.2 铜族元素的单质302

12.1.3 铜族元素的化合物303

12.1.4 Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的互相转化306

12.2 锌族元素通性307

12.2.1 锌族元素的通性307

12.2.2 锌族元素的单质308

12.2.3 锌族元素的化合物309

12.2.4 Hg(Ⅰ)和Hg(Ⅱ)的互相转化312

复习思考题313

习题314

知识链接315

(一)微量元素与人体健康315

(二)重金属污染及防治316

13 p区元素(一)——硼族和碳族319

13.1 p区元素概述319

13.2 硼族元素320

13.2.1 硼的化合物321

13.2.2 铝的化合物325

13.3 碳族元素326

13.3.1 碳及其化合物327

13.3.2 硅及其化合物331

13.3.3 锡、铅的化合物334

复习思考题337

习题337

知识链接 新型无机材料339

14.1 氮族元素342

14.1.1 氮族元素通性342

14 p区元素(二)——氮族和氧族342

14.1.2 氮及其化合物343

14.1.3 磷及其化合物352

14.1.4 砷、锑、铋及其化合物356

14.2 氧族元素360

14.2.1 氧族元素通性360

14.2.2 氧及其化合物361

14.2.3 硫及其化合物365

14.2.4 硒和碲372

复习思考题373

习题374

知识链接 我国的丰产元素——锑377

15 p区元素(三)——卤素和稀有气体379

15.1 卤素379

15.1.1 卤素通性379

15.1.2 卤素的单质380

15.1.3 卤化氢和卤化物384

15.1.4 卤素的含氧化合物388

15.1.5 拟卤素394

15.2.1 稀有气体的性质和用途395

15.2 稀有气体395

15.2.2 稀有气体的存在和分离396

15.2.3 稀有气体的化合物397

复习思考题398

习题398

知识链接 稀有气体的发现400

16 f区元素——镧系和锕系402

16.1 镧系元素402

16.1.1 镧系元素概述402

16.1.2 我国的丰产元素——稀土元素406

16.2.1 锕系元素概述411

16.2 锕系元素411

16.2.2 铀的化合物简介413

复习思考题413

习题413

知识链接 核化学简介414

部分习题参考答案420

附录423

附录一 法定计量单位423

附录二 基本物理常数426

附录三 一些常见物质的△fH？、△fG？、S？数据(298 K)427

附录四 一些弱电解质的解离常数(298 K)432

附录五 溶度积常数(298 K)433

附录六 标准电极电势(298 K)435

附录七 配离子的标准不稳定常数(298 K)440

附录八 一些金属冶炼的主要过程与反应442

附录九 水溶液中离子的颜色444

附录十 常见的有色固体物质的颜色445

附录十一 有害物质的排放标准446

附录十二 一些物质的商品名或俗名447