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第1章 化学反应中的质量关系和能量关系1

1.1物质的聚集态和层次1

1.1.1物质的聚集态1

1.1.2 物质的层次2

1.2化学中的计量3

1.2.1相对原子质量和相对分子质量3

1.2.2 物质的量及其单位4

1.2.3 摩尔质量和摩尔体积4

1.2.4物质的量浓度5

1.2.5气体的计量5

1.2.6化学计量化合物7

1.3化学反应中的质量关系8

1.3.1应用化学反应方程式的计算8

1.3.2 化学计量数与反应进度9

1.3.3 物料衡算在化工生产中的作用11

1.4化学反应中的能量关系11

1.4.1基本概念和术语11

1.4.2 反应热和反应焓变13

1.4.3 应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变16

1.4.4能量衡算在化工生产中的作用18

[拓宽视野]化学与化工19

思考题20

习题22

第2章 化学反应的方向、速率和限度24

2.1化学反应的方向和吉布斯自由能变24

2.1.1化学反应的自发过程24

2.1.2影响化学反应方向的因素25

2.1.3 热化学反应方向的判断28

2.1.4使用△1Gm判据的条件30

2.2 化学反应速率31

2.2.1反应 速率的定义31

2.2.2 化学反应的活化能32

2.2.3 影响化学反应速率的因素34

2.3化学反应的限度39

2.3.1可逆反应与化学平衡41

2.3.2 平衡常数41

2.3.3 化学平衡的计算44

2.4化学平衡的移动47

2.4.1浓度对化学平衡的影响47

2.4.2 压力对化学平衡的影响48

2.4.3 温度对化学平衡的影响50

2.4.4催化剂和化学平衡51

[拓宽视野]极端条件对化学反应的影响52

思考题54

习题56

第3章 酸碱反应和沉淀反应59

3.1水的解离反应和溶液的酸碱性59

3.1.1酸碱的解离理论59

3.1.2水的解离反应和 溶液的酸碱性59

3.2弱电解质的解离反应61

3.2.1解离平衡和解离常数61

3.2.2 解离度和稀释定律62

3.2.3弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算63

3.2.4多元弱酸的分步解离64

3.2.5解离平衡的移动 同离子效应66

3.2.6缓冲溶液67

3.3盐类的水解反应68

3.3.1水解 反 应 和水解常数68

3.3.2分步水解69

3.3.3 盐溶液pH的近似计算70

3.3.4影响盐类水解度的因素70

3.3.5 盐类水解的抑制和利用71

3.4 沉淀反应71

3.4.1难溶电解质的溶度积和溶解度72

3.4.2沉淀反应74

3.4.3沉淀的溶解和转化79

3.4.4沉淀反应的应用81

[拓宽视野]近代酸碱理论简介83

思考题84

习题85

第4章 氧化还原反应与应用电化学88

4.1氧化还原方程式的配平88

4.1.1氧化数法88

4.1.2 离子—电子法（或半电池法）90

4.1.3 无机物与有机物之间发生的氧化还原反应方程式的配平91

4.2电极电势94

4.2.1原电池94

4.2.2 电极电势的产生95

4.2.3电极电势的测定96

4.2.4影响电极电势的因素97

4.2.5 电极电势的应用100

4.3 氧化还原反应的方向和限度102

4.3.1氧化还原反应的方向102

4.3.2氧化还原反应的限度103

4.4电势图及其应用105

4.4.1元素标准电极电势图及其应用105

4.4.2△fGm?图107

4.5实用电池109

4.5.1一次电池109

4.5.2 二次电池110

4.5. 3锂离子电池111

4.5.4燃料电池111

4.6电解112

4.6.1电解精制金属113

4.6.2 电解抛光加工113

4.7电镀113

4.8金属腐蚀与防腐114

4.8.1金属的腐蚀114

4.8.2 金属腐蚀的预防115

[拓宽视野]无机非水溶液中的无机化学反应116

思考题118

习题120

第5章 原子结构与元素周期性123

5.1原子和元素123

5.1.1原子的组成和元素123

5.1.2原子轨道能级124

5.2原子结构的近代概念125

5.2.1电子的波粒二象性125

5.2.2 概率126

5.2.3原子轨道126

5.2.4电子云127

5.2.5量子数129

5.2.6原子的观察和操纵130

5.3 原子中电子的分布130

5.3.1基态原f中电子分布原理130

5.3.2 多电子原子轨道的能级131

5.3.3基态原子中电子的分布132

5.3.4简单基态阳离的电子分布137

5.3.5 元素周期系与核外电子分布的关系137

5.3.6元素周期表138

5.4原子性质的周期性139

5.4.1原子半径139

5.4.2电离能和电子亲合能140

5.4.3电负性（x）142

5.4.4元素的氧化数142

5.4.5元素的金属性和非金属性144

[拓宽视野]微观物质的深层次剖示144

思考题146

习题146

第6章 分子的结构与性质149

6.1键参数149

6.1.1键能150

6.1.2 键长150

6.1.3 键角151

6.2价键理论151

6.2.1共价键152

6.2.2 离子键156

6.3分子的几何构型158

6.3.1价键理论的局限性158

6.3.2杂化轨道理论159

6.3.３ 价层电子对互斥理论164

6.4分子轨道理论169

6.4.1分子轨道的基本概念170

6.4.2 分子轨道的形成170

6.4.3分子轨道的能级172

6.4.4分子轨道理论的应用174

6.5分子间力和氢键177

6.5.1分子的极性和变形性177

6.5.2 分子间力180

6.5.3氢键182

6.5.4拓扑键和超分子185

6.5.5 分子组成、结构的测定和分子工程学186

[拓宽视野] 分子概念的拓展与化学定义的演化187

思考题188

习题190

第7章 固体的结构与性质192

7.1晶体和非晶体192

7.1.1晶体的特征192

7.1.2晶体的内部结构193

7.1.3单晶体和多晶体194

7.1.4非晶体物质195

7.1.5 液晶195

7.2 离子晶体及其性质196

7.2.1离子晶体的特征和性质196

7.2.2离子晶体中最简单的结构类型197

7.2.3离子晶体的稳定性198

7.3原子晶体和分子晶体199

7.3.1原子晶体199

7.3.2分子晶体199

7.4金属晶体200

7.4.1金属晶体的内部结构200

7.4.2金属键200

7.4.3金属键的能带理论201

7.5 混合型晶体和晶体的缺陷204

7.5.1混合型晶体204

7.5.2实际晶体的缺陷及其影响204

7.5.3非化学计量化合物206

7.5.4实际晶体的键型变异206

7.6离子极化对物质性质的影响207

7.6.1离子的电子构型207

7.6.2离子极化的概念208

7.6.3离子极化对物质结构和性质的影响210

7.7固体的物性212

7.7.1解理性212

7.7.2硬度212

7.7.3非线性光学效应213

7.7.4超导性213

7.7.5纳米物质的特异性214

[拓宽视野] 固相反应215

思考题217

习题218

第8章 配合物的结构和性质220

8.1配合物的基本概念220

8.1.1配合物的组成220

8.1.2 配合物的化学式及命名223

8.2配合物的化学键理论224

8.2.1价键理论225

8.2.2晶体场理论228

8.3配合物在水溶液中的稳定性235

8.3.1配位一解离平衡及其平衡常数235

8.3.2配离子稳定常数的有关计算236

8.4几类典型的配合物239

8.4.1简单配合物239

8.4.2螯合物239

8.4.3羰合物240

8.4.4配合物形成体和配位原子在周期系中的分布241

8.5配位化学的应用241

[拓宽视野] 配位化学发展前景244

思考题245

习题246

第9章氢、稀有气体249

9.1元素概述249

9.1.1元素的分类249

9.1.2元素在自然界中的存在形态250

9.1.3元素的分布和我国的自然资源251

9.1.4单质的制取方法253

9.2氢254

9.2.1氢原子的性质及其成键特征254

9.2.2 氢气的性质和用途255

9.2.3氢气的制备方法257

9.3稀有气体258

9.3.1稀有气体的存在与发现258

9.3.2稀有气体的结构、性质和用途259

9.3.3稀有气体化合物260

[拓宽视野]元素的起源和演化262

思考题263

习题263

第10章 碱金属和碱土金属元素264

10.1s区元素概述264

10.2碱金属和碱土金属的性质264

10.3氢化物268

10.4氧化物269

10.4.1正常氧化物269

10.4.2过氧化物和超氧化物270

10.4.3臭氧化物和*低氧化物271

10.5氢氧化物272

10.5.1碱金属和碱土金属氢氧化物的碱性272

10.5.2 碱金属和碱土金属氢氧化物的溶解性273

10.6盐类274

10.6.1盐类的性质274

10.6.2 某些盐类的生产和用途275

10.7配合物277

[拓宽视野]我国盐湖资源的开发279

思考题279

习题280

第11章 卤素和氧族元素282

11.1 p区元素概述282

11.2卤族元素283

11.2.1卤族元素通性283

11.2.2卤素单质284

11.2.3卤化氢和氢卤酸288

11.2.4卤化物291

11.2.5氯的含氧酸及其盐293

11.2.6拟卤素化合物、离子及其盐297

11.3氧族元素297

11.3.1氧族元素概述297

11.3.2氧和臭氧298

11.3.3水300

11.3.4过氧化氢303

11.3.5硫化氢、硫化物和多硫化物306

11.3.6硫的氧化物、含氧酸及其盐309

[拓宽视野]海洋资源的综合利用317

思考题319

习题320

第12章 氮族、碳族和硼族元素323

12.1氮族元素323

12.1.1氮族元素概述323

12.1.2氮气324

12.1.3氨及铵盐325

12.1.4氮的氧化物、含氧酸及其盐328

12.1.5磷的含氧酸及其盐334

12.1.6砷、锑、铋及其重要化合物337

12.2碳族元素341

12.2.1碳族元素概述341

12.2.2碳及其重要化合物342

12.2.3硅及其重要化合物346

12.2.4锡、铅的重要化合物350

12.3硼族元素354

12.3.1硼族元素概述354

12.3.2硼的氢化物355

12.3.3硼酸及其盐357

12.3.4 氧化铝和氢氧化铝358

12.3.5 铝盐359

12.4对角关系361

[拓宽视野]氮、碳元素在自然界中的循环362

思考题363

习题364

第13章 过渡元素（一）368

13.1过渡元素概述368

13.1.1过渡元素原子的特征368

13.1.2单质的物理性质370

13.1.3金属活泼性370

13.1.4氧化数371

13.1.5 非整比化合物373

13.1.6化合物的颜色373

13.1.7 配位催化374

13.1.8 磁性375

13.1.9金属原子簇化合物375

13.2钛族、钒族元素375

13.2.1钛族、钒族元素概述375

13.2.2钛的重要化合物377

13.2.3钒、铌、钽的重要化合物380

13.3铬族元素382

13.3.1铬族元素概述382

13.3.2 铬的重要化合物384

13.3.3重要工业铬产品的制备388

13.3.4钼和钨的重要化合物388

13.4锰族元素391

13.4.1锰族元素概述391

13.4.2锰的重要化合物392

13.5 铁系和铂系元素394

13.5.1铁系和铂系元素概述394

13.5.2铁、钴、镍的化合物396

13.5.3过渡金属有机化合物与催化401

[拓宽视野]我国的矿产资源402

思考题403

习题405

第14章 过渡元素（二）409

14.1铜族元素409

14.1.1铜族元素概述409

14.1.2 铜的重要化合物411

14.1.3银的重要化合物415

14.2锌族元素417

14.2.1锌族元素概述417

14.2.2锌的重要化合物419

14.2.3汞的重要化合物421

14.3镧系和锕系元素概述424

14.3.1价层电子构型与氧化数426

14.3.2原子半径、离子半径和镧系收缩426

14.3.3金属活泼性428

14.3.4 离子的颜色429

14.3.5离子的磁性430

14.4镧系元素的重要化合物430

14.4.1 Ln（Ⅲ）的化合物430

14.4.2 Ln（Ⅱ）和Ln（Ⅳ）的化合物433

14.5稀土元素435

14.5.1稀土元素资源435

14.5.2稀土元素的提取436

14.5.3稀土元素的应用438

14.6钍和铀的重要化合物441

14.6.1钍的重要化合物441

14.6.2铀的重要化合物442

14.6.3铀的提炼及浓缩443

14.7核反应和超铀元素的合成445

14.7.1放射性衰变和应用445

14.7.2粒子轰击原子核和新元素的合成448

14.7.3核裂变和原子弹451

14.7.4 核聚变和氢弹452

[拓宽视野]铜的冶炼、金的提取、银的回收452

思考题455

习题457

第15章 元素化学综述（自学为主）461

15.1单质的晶体结构和性质461

15.1.1单质的晶体结构和物理性质461

15.1.2单质的化学性质464

15.2二元化合物467

15.2.1氢化物467

15.2.2氧化物470

15.2.3 卤化物473

15.2.4硫化物475

15.2.5氮化物477

15.2.6碳化物479

15.2.7 硼化物480

15.3 氢氧化物和含氧酸481

15.3.1氧化物水合物的酸碱性481

15.3.2 碱的分类和性质481

15.3.3含氧酸的酸性强度—鲍林规则483

15.3.4简单含氧酸的结构484

15.4含氧酸盐的某些性质485

15.4.1溶解性485

15.4.2 热稳定性486

15.4.3氧化还原性487

15.5 缩合酸488

思考题489

第16章 无机物合成491

16.1高温、低温法491

16.2高压、低压法493

16.3水热法495

16.4 溶胶-凝胶法（sol-gel）495

16.5电化学合成496

16.6光化学合成498

16.7微波等离子技术合成499

16.8化学气相沉积法500

16.9低热固相反应合成502

第17章 生态环境与无机化学504

17.1生态系统功能与生态环境保护504

17.1.1生态系统功能与生态平衡504

17.1.2生态环境保护506

17.2化学元素与人体健康506

17.2.1生命必需元素及其生物功能506

17.2.2生物无机化学在医疗上的应用509

17.3环境污染及其防治511

17.3.1大气污染及其防治511

17.3.2水体污染及其防治518

17.3.3土壤污染及其防治520

17.3.4放射性污染及其防护522

17.4 化学工业“三废”治理522

17.4.1化学工业“三废”的来源523

17.4.2化工污染的防治523

17.5绿色化学527

17.5.1绿色化学的基本概念527

17.5.2绿色化学实例528

[拓宽视野] 无机化学学科发展回顾与展望530

思考题或小论文531

附录532

附录1本书常用量、单位的符号532

附录2 SI制和我国法定计量单位及国家标准533

附录3一些基本的物理常数535

附录4标准热力学数据（298.15K.100 kPa）535

附录5解离常数（298.15 K ）538

附录6溶度积常数（298.15 K）539

附录7标准电极电势（298.15K）540

附录8常用氧化剂、还原剂及其反应产物543

附录9常见阴、阳离子的主要鉴定方法544

参考书及课外读物551

索引552