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第1章 气体1

1.1理想气体1

1.1.1理想气体状态方程1

1.1.2摩尔气体常数2

1.1.3理想气体模型3

1.1.4理想气体混合物3

1.2实际气体4

1.2.1实际气体的行为4

1.2.2范德华方程5

1.2.3其他状态方程式7

1.3气液间的转变-实际气体的等温线和液化7

1.3.1液体的饱和蒸气压7

1.3.2临界参数8

1.3.3真实气体的p-Vm图及气体的液化8

1.3.4范德华方程式的等温线8

1.3.5范德华气体的临界参数8

1.3.6对比状态和对比状态定律9

1.4压缩因子图——实际气体的有关计算9

1.4.1普遍化压缩因子9

1.4.2普遍化压缩因子图9

1.4.3压缩因子图的应用10

第2章 热力学11

2.1热力学概论11

2.1.1热力学的目的和内容11

2.1.2热力学方法的重要性和局限性11

2.2热力学基本概念12

2.2.1体系与环境12

2.2.2体系的分类12

2.2.3体系的性质12

2.2.4热力学平衡态13

2.2.5状态和状态函数13

2.2.6过程和途径14

2.2.7热和功14

2.3热力学第一定律15

2.3.1热力学第一定律的文字表述15

2.3.2热力学能15

2.3.3热力学第一定律的数学表达式16

2.4热的计算16

2.4.1单纯变温过程热的计算16

2.4.2相变过程热的计算18

2.5可逆过程20

2.5.1不同过程时的体积功20

2.5.2可逆过程22

2.5.3理想气体绝热可逆过程方程22

2.5.4卡诺循环23

2.6实际气体的ΔU和ΔH24

2.6.1焦耳-汤姆逊效应24

2.6.2实际气体的pV-p等温线26

2.6.3实际气体的ΔU和ΔH26

2.7热化学27

2.7.1标准态27

2.7.2化学反应计量式（标准式）27

2.7.3反应进度27

2.7.4标准摩尔反应焓28

2.7.5盖斯定律28

2.7.6标准摩尔生成焓28

2.7.7标准摩尔燃烧焓29

2.7.8标准摩尔反应焓与温度的关系——基尔霍夫定律30

2.7.9恒压热效应和恒容热效应30

2.8两个热力学定律简介31

2.9自发过程的不可逆性31

2.9.1自发过程的方向和限度31

2.9.2自发过程的不可逆性31

2.10热力学第二定律32

2.10.1热力学第二定律的经典叙述32

2.10.2两种经典叙述的等效性33

2.10.3卡诺定理33

2.11熵34

2.11.1可逆过程的热温商与熵34

2.11.2不可逆过程的热温商36

2.11.3热力学第二定律的本质和熵的统计意义38

2.12熵变的计算39

2.12.1理想气体体系熵变的计算39

2.12.2相变过程41

2.13热力学第三定律和化学反应的熵变42

2.13.1热力学第三定律42

2.13.2由标准熵计算标准摩尔反应熵43

2.14亥姆霍兹函数和吉布斯函数43

2.14.1亥姆霍兹函数及其判据43

2.14.2吉布斯函数及其判据44

2.15热力学状态函数间的关系式44

2.15.1热力学基本方程44

2.15.2对应系数关系式45

2.15.3其他判据式45

2.15.4麦克斯韦关系式46

2.15.5麦克斯韦关系式的应用46

2.15.6吉布斯-亥姆霍兹方程47

2.16 ΔG的计算47

第3章 化学热力学49

3.1多组分体系的热力学49

3.1.1概述49

3.1.2组成的表示法49

3.1.3偏摩尔量50

3.1.4化学势53

3.1.5气体组分的化学势55

3.1.6稀溶液中的两个经验定律58

3.1.7理想液态混合物59

3.1.8理想稀溶液61

3.1.9稀溶液的依数性64

3.1.10活度与活度因子66

3.2化学平衡69

3.2.1化学反应的摩尔吉布斯函数70

3.2.2化学反应等温方程式和标准平衡常数71

3.2.3标准摩尔反应吉布斯函数的计算74

3.2.4平衡常数的测定和平衡转化率的计算74

3.2.5温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响75

3.2.6同时平衡77

3.3相平衡78

3.3.1相律78

3.3.2单组分体系的相平衡81

3.3.3二组分体系理想液态混合物气液平衡相图83

3.3.4二组分真实液态混合物气液平衡相图86

3.3.5二组分液态部分互溶的双液系90

3.3.6二组分液固平衡相图95

第4章 化学动力学104

4.1化学反应的反应速率及速率方程104

4.1.1反应速率的定义105

4.1.2反应速率的图解表示106

4.1.3基元反应和复合反应106

4.1.4基元反应的速率方程——质量作用定律107

4.1.5反应级数108

4.1.6用气体组分的分压表示的速率方程108

4.2具有简单级数的化学反应108

4.2.1零级反应108

4.2.2一级反应109

4.2.3二级反应110

4.2.4 n级反应112

4.3温度对反应速率的影响113

4.3.1范特霍夫规则113

4.3.2阿伦尼乌斯方程114

4.3.3活化能116

4.4典型复合反应117

4.4.1对行反应117

4.4.2平行反应118

4.4.3连串反应119

4.5复合反应速率近似处理方法120

4.5.1稳态近似法120

4.5.2平衡态近似法122

4.6链反应122

4.6.1单链反应的特征122

4.6.2单链反应的机理推导反应速率方程123

4.6.3支链爆炸反应123

4.7双分子反应的碰撞理论126

4.8单分子反应理论127

4.9过渡态理论128

4.9.1势能面和反应途径128

4.9.2过渡态理论速率常数公式的建立130

4.9.3热力学关系式131

第5章 界面化学133

5.1表面自由能与表面张力、溶液表面吸附、表面吸附剂133

5.1.1表面自由能与表面张力133

5.1.2溶液表面吸附和Gibbs吸附公式134

5.1.3表面活性剂135

5.2固体表面对气体的吸附138

5.2.1物理吸附与化学吸附138

5.2.2朗格缪尔（Langmuir）吸附139

5.2.3弗罗德利希（Freundlich）等温式140

5.2.4 BET多层吸附公式140

第6章 胶体化学142

6.1胶体的光学性质142

6.1.1丁铎尔效应142

6.1.2瑞利公式143

6.2胶体的动力性质144

6.2.1布朗运动144

6.2.2扩散和渗透压145

6.2.3沉降与沉降平衡146

6.3胶体的电学性质147

6.3.1电动现象147

6.3.2电泳147

6.3.3电渗148

6.3.4沉降电势和流动电势149

6.4溶胶的稳定性与聚沉作用149

6.4.1溶胶的经典稳定理论——DLVO理论149

6.4.2溶胶的聚沉151

第7章 光化学154

7.1单分子电子激发态衰变的相关光物理过程154

7.1.1光化学基本定律154

7.1.2单分子电子激发态衰变——雅布伦斯基（Jablonski）图155

7.2光化学反应动力学 量子产率 光敏与猝灭156

7.2.1量子产率156

7.2.2光化学反应动力学157

7.2.3光敏和猝灭157

第8章 催化作用159

8.1催化剂与催化作用159

8.1.1概念159

8.1.2催化反应机理159

8.1.3催化剂的基本特征160

8.2均相催化 复相催化 酶催化161

8.2.1均相催化161

8.2.2复相催化161

8.2.3酶催化162

第9章 原子结构与元素周期性163

9.1原子结构的近代概念163

9.1.1玻尔氢原子模型163

9.1.2电子的波粒二象性164

9.1.3微观粒子运动的统计性规律164

9.1.4测不准原理164

9.2核外电子运动状态的描述165

9.2.1波函数与原子轨道165

9.2.2原子轨道角度分布图166

9.2.3电子云167

9.2.4量子数168

9.3原子中电子的分布169

9.3.1多电子原子轨道能级169

9.3.2基态原子中电子的分布171

9.3.3元素周期系与核外电子分布的关系174

9.4元素性质的周期性176

9.4.1原子半径176

9.4.2电离能177

9.4.3电子亲和能177

9.4.4元素的电负性179

第10章 共价键与分子的结构180

10.1价键理论180

10.1.1共价键的形成180

10.1.2价键理论的要点180

10.1.3共价键的特征181

10.1.4共价键的类型181

10.1.5价键理论的局限性183

10.2杂化轨道理论183

10.2.1杂化轨道理论的要点183

10.2.2杂化类型与分子构型183

10.3价层电子对互斥理论186

10.3.1价层电子对互斥理论要点186

10.3.2分子的空间结构187

10.4分子轨道理论188

10.4.1分子轨道的形成189

10.4.2分子轨道能级189

10.4.3电子在分子轨道中的分布189

10.5分子间力与氢键190

10.5.1分子的极性与偶极矩190

10.5.2分子的变形性191

10.5.3分子间力191

10.5.4氢键193

10.6晶体结构194

10.6.1晶体及其内部结构194

10.6.2离子晶体195

10.6.3原子晶体和分子晶体198

10.6.4金属晶体198

10.6.5混合型晶体199

10.6.6离子极化对物质性质的影响200

第11章 分析质量保证与控制204

11.1分析误差理论204

11.1.1误差与偏差204

11.1.2准确度与精密度206

11.1.3误差的来源（sources of error）207

11.1.4提高分析准确度的方法208

11.1.5有效数字的意义及位数209

11.1.6有效数字的修约规则210

11.1.7计算规则211

11.1.8分析化学中数据记录及结果表示211

11.2分析化学中的数据处理212

11.2.1随机误差的正态分布212

11.2.2提高分析结果准确度的方法213

11.3分析质量控制214

11.3.1质量保证与质量控制概述214

11.3.2分析全过程的质量保证与质量控制217

11.3.3标准方法与标准物质218

第12章 样品采集与处理220

12.1采样方法221

12.1.1固体试样的采集221

12.1.2液体试样的采集222

12.1.3生物样品的采集与制备223

12.1.4气体样品的采集225

12.2样品预处理方法225

12.2.1溶解法226

12.2.2熔融法227

12.2.3半熔法227

12.2.4干法灰化法228

12.2.5微波消解法228

12.3分离和富集方法231

12.3.1沉淀分离法232

12.3.2液-液萃取分离法234

12.3.3离子交换分离法238

12.3.4液相色谱分离法242

第13章 化学定量分析244

13.1 滴定分析基本原理、基准物质与标准溶液、多组分选择滴定244

13.1.1滴定分析法概述244

13.1.2标准溶液和基准物质246

13.1.3酸碱滴定法250

13.1.4配位滴定法262

13.2重量分析基本原理 沉淀溶解平衡274

13.2.1重量分析法的分类和特点274

13.2.2重量分析法的分析过程及对沉淀的要求275

13.2.3重量分析法应用选例276

13.2.4沉淀溶解平衡276

第14章 电化学原理及应用278

14.1电化学原理278

14.1.1电解质溶液的导电机理278

14.1.2离子在电场中的迁移279

14.1.3电解质溶液的电导281

14.1.4强电解质的活度和活度系数285

14.1.5可逆电池与不可逆电池288

14.1.6电池电动势的产生及测定290

14.1.7可逆电池的热力学293

14.1.8电极电势295

14.1.9电解与极化299

14.1.10析出电位及金属的分离301

14.1.11金属的腐蚀与防腐302

14.2电位分析法303

14.2.1电位分析法的基本原理304

14.2.2离子选择性电极的分类305

14.2.3电位分析法308

14.3氧化还原滴定法309

14.3.1氧化还原反应平衡309

14.3.2氧化还原反应进行的程度310

14.3.3氧化还原反应的速率与影响因素311

14.3.4氧化还原滴定曲线及终点的滴定312

14.3.5氧化还原滴定指示剂313

14.3.6高锰酸钾法314

14.3.7重铬酸钾法315

14.3.8碘量法316

第15章 吸光光度法319

15.1吸光光度法基本原理319

15.1.1物质对光的选择性吸收320

15.1.2光的吸收基本定律321

15.1.3朗伯-比耳定律321

15.2光度计及其基本部件322

15.2.1分光光度计的主要部件322

15.2.2吸光度的测量原理323

15.3显色反应及显色条件的选择323

15.3.1显色反应和显色剂323

15.3.2显色反应条件的选择324

15.3.3吸光度测量条件的选择326

15.4吸光光度法的应用326

15.4.1定量分析326

15.4.2配合物组成和酸碱离解常数的测定328

15.4.3酸碱离解常数的测定328

15.5紫外吸收光谱法简介329

15.5.1基本原理330

15.5.2紫外可见分光光度计332

15.5.3紫外可见吸收光谱法的应用333

第16章 色谱336

16.1 色谱基础理论336

16.1.1色谱法的分类336

16.1.2色谱法基础知识及术语337

16.1.3色谱动力学基础理论339

16.2气相色谱344

16.2.1气相色谱固定相345

16.2.2典型的气相色谱检测器347

16.3液相色谱与高效液相色谱349

16.3.1高效液相色谱仪350

16.3.2高效液相色谱的固定相、流动相353

16.4色谱-质谱联用354

16.5毛细管电泳355

第17章 有机化合物的分类、命名、结构和物理性质357

17.1有机化合物的分类357

17.1.1按照碳的骨架分类357

17.1.2按官能团分类358

17.2有机化合物的表示方法359

17.3有机化合物的命名359

17.3.1俗名和普通命名法360

17.3.2衍生物命名法360

17.3.3系统命名法360

17.4有机化合物的同分异构370

17.4.1同分异构观象370

17.4.2构造异构371

17.5有机化合物物理性质及与结构的关系371

17.5.1沸点与分子结构的关系371

17.5.2熔点与分子结构的关系372

17.5.3溶解度与分子结构的关系373

第18章 基本有机化合物374

18.1饱和烃374

18.1.1链烷烃374

18.1.2环烷烃381

18.1.3饱和烃的主要来源和用途386

18.2不饱和烃387

18.2.1单烯烃388

18.2.2炔烃398

18.2.3二烯烃404

18.3芳烃408

18.3.1单环芳烃409

18.3.2多环芳烃422

18.3.3芳香性，休克尔（Huckel）规则427

18.3.4芳烃的来源、制法与应用429

18.4立体化学430

18.4.1异构体的分类430

18.4.2对映异构430

18.4.3偏振光和比旋光度432

18.4.4分子的手性和对称因素435

18.4.5含一个手性碳的化合物436

18.4.6构型和构型标记437

18.4.7含两个手性碳原子化合物438

18.4.8环状化合物的立体异构439

18.4.9不含手性碳原子化合物的旋光异构440

18.4.10旋光异构在研究反应历程中的应用441

18.4.11立体专一性445

18.5卤代烃445

18.5.1卤代烃的分类与结构445

18.5.2物理性质446

18.5.3化学性质446

18.5.4不饱和卤代烃和卤代芳烃461

18.5.5重要的卤代烃463

18.6有机化合物的波谱分析466

18.6.1核磁共振波谱466

18.6.2红外吸收光谱472

18.7醇、酚、醚和环氧化合物477

18.7.1醇478

18.7.2酚490

18.7.3醚和环氧化合物497

18.8醛和酮503

18.8.1醛、酮的定义和分类503

18.8.2羰基的结构503

18.8.3醛、酮的物理性质504

18.8.4醛、酮的化学性质505

18.8.5醛和酮的制法520

18.9羧酸及羧酸衍生物521

18.9.1羧酸521

18.9.2羧酸衍生物530

18.10有机含氮化合物539

18.10.1硝基化合物539

18.10.2胺类543

18.10.3重氮及偶氮化合物554

18.11杂环化合物562

18.11.1杂环化合物的分类562

18.11.2单杂环化合物的结构与芳香性563

18.11.3单杂环化合物的化学性质564

18.11.4重要五元杂环及衍生物569

第19章 元素化学571

19.1氢、氢能源571

19.1.1氢原子的性质及其成键特征571

19.1.2氢气的物理性质与化学性质572

19.1.3氢气的制备573

19.1.4氢能源574

19.2 ⅠA、ⅡA族元素及其化合物577

19.2.1概述577

19.2.2单质的性质578

19.2.3重要化合物579

19.2.4盐类582

19.2.5对角线规则583

19.3 ⅢA-ⅦA族元素及其化合物584

19.3.1硼族元素的特性584

19.3.2碳族元素590

19.3.3氮族元素597

19.3.4氧族元素605

19.3.5卤族元素618

19.4稀有气体628

19.4.1稀有气体的存在、结构、性质和用途629

19.4.2稀有气体化合物630

19.5 ⅠB、ⅡB族元素及其常见化合物632

19.5.1铜族（ⅠB）元素632

19.5.2锌族（ⅡB）元素636

19.6过渡元素及其常见化合物641

19.6.1过渡元素概述641

19.6.2钛族、钒族元素644

19.6.3铬族元素648

19.6.4锰族元素652

19.6.5铁系元素和铂系元素654

19.7稀土元素660

19.7.1镧系元素概述661

19.7.2镧系元素的重要化合物663

19.7.3镧系元素的提取664

19.7.4稀土元素的应用665

参考文献666