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第一章原子与物质（专题一）1

1-1 原子的概念1

1.1.1 原子和分子1

1.1.2 核素和元素4

1.1.3 原子量5

1.1.4 元素周期律6

1.1.5 单质和化合物7

1.1.6 化学物质8

1-2 原子的组成9

1.2.1 电子的发现9

1.2.2 原子核的发现10

1.2.3 元素的蜕变11

1.2.4 基本粒子13

1.2.5 原子的构成13

1.3.1 晶体14

1-3 物质的状态14

1.3.2 液体与非晶体16

1.3.3 气体16

1.3.4 分子间力18

1.3.5 等离子态20

1-4 物质的变化21

1.4.1 化学反应式21

1.4.2 质量关系和能量关系22

1.4.3 化合价与氧化数22

1.4.4 氧化数配平法24

1-5 元素的概述25

1.5.1 元素的起源25

1.5.2 元素的分布25

1.5.3 元素的发现30

习题31

2-1 氢能源33

2.1.1 氢的实用制备方法33

第二章氢元素周期系33

2.1.2 热解水和光解水35

2-2 氢的性质36

2.2.1 氢的反应36

2.2.2 氢的核素37

2.2.3 热核反应38

2-3 氢原子结构38

2.3.1 氢原子光谱38

2.3.2 玻尔模型39

2.3.3 电子的二象性44

2.3.4 波函数的概念46

2.3.5 量子数的含意48

2.3.6 核外电子的分布规律51

2-4 元素周期系53

2.4.1 原子结构与周期系54

2.4.2 元素性质的周期性56

2.4.3 氢在周期表中的位置60

2-5 氢分子结构62

习题64

第三章水和溶液66

3-1 水的性质66

3.1.1 水的相图67

3.1.2 氢键67

3.1.3 氢键和水的物理性质69

3.1.4 物质与水的作用72

3.1.5 水的污染与净化73

3.1.6 重水77

3-2 共价键理论78

3.2.1 角度分布函数78

3.2.2 共价学说与价键理论80

3.2.3 水分子结构83

3.2.4 冰和液态水的结构84

3.2.5 键参数和共价半径86

6.2.5 金属原子半径87

3.3.1 氢离子和氢氧离子88

3-3 水的电离88

6.3.1 锂的化合物88

3.3.2 水的离子积常数89

3.3.3 溶液的pH值89

3-4 溶液的概述90

3.4.1 溶液的特征90

3.4.2 溶液的浓度91

3.4.3 溶解度原理92

3-5 稀溶液通性93

3.5.1 溶液的蒸气压94

3.5.2 溶液的沸点和凝固点94

3.5.3 溶液的渗透压95

习题96

第四章空气和氧98

4.1.1 空气的组成98

4-1 空气98

4.1.2 空气的污染99

4-2 氧和臭氧100

4.2.1 氧101

4.2.2 臭氧102

4.2.3 VB法处理O2和O3103

4.2.4 氧化物104

4-3 过氧化氢106

4.3.1 制备方法106

4.3.2 分子结构和性质107

4.3.3 与H2O3有关的化合物109

4-4 分子轨道理论110

4.4.1 价键理论的局限性110

4.4.2 分子轨道理论概述110

4.4.3 MO法处理O3和O3113

4.4.4 键级115

4-5 液态空气116

4.5.1 空气的液化116

4.5.2 燃烧与爆炸117

4.5.3 高纯氧的制备118

4.6.1 气体分子运动论118

4-6 气体的概述118

4.6.2 混合气体分压定律120

4.6.3 理想气体方程式的修正122

4.6.4 气体分子的运动速率123

4.6.5 真空与低温125

4-7 大气化学126

4.7.1 地球大气的结构126

4.7.2 氧气的产生127

4.7.3 臭氧层的破坏128

4.7.4 二氧化碳与温室效应129

习题130

第五章化学反应基础（专题二）131

5-1 化学反应的能量效应131

5.1.1 基本概念与术语131

5.1.2 热力学第一定律132

5.1.3 焓与焓变133

5.1.4 热效应134

5.1.5 键焓与反应热效应137

5-2 化学反应的自发性138

5.2.1 自发过程的特征138

5.2.2 熵与熵变139

5.2.3 自由焓141

5.2.4 吉布斯－赫姆霍兹方程143

5.2.5 反应自发性的判例144

5.3.1 反应速率表达式146

5-3 化学反应速率146

5.3.2 反应速率方程147

5.3.3 基元反应150

5.3.4 温度对反应速率的影响151

5.3.5 活化能153

5-4 化学平衡154

5.4.1 可逆反应154

5.4.2 平衡状态155

5.4.3 平衡常数156

5.4.4 化学平衡的移动159

5.5.1 速率理论162

5-5 速率理论和反应机理162

5.5.2 反应机理164

5.5.3 链式反应166

5.5.4 催化反应167

5.5.5 溶液反应169

习题171

第六章锂和铍173

6-1 矿物及其冶炼173

6.1.1 锂、铍、镁和铝的矿物174

6.1.2 从锂辉石中提取锂盐174

6.1.3 从绿柱石中提取氧化铍176

6.1.4 金属的制备及提纯177

6-2 金属键理论180

6.2.1 锂、铍的性质和用途180

6.2.2 金属的晶体结构181

6.2.3 自由电子模型184

6.2.4 能带理论185

6-3 重要化合物187

6.3.2 铍的化合物190

6.3.3 锂、铍、镁和铝的定性检验193

6-4 离子极化理论194

6.4.1 离子极化概念194

6.4.2 化学键键型的转变196

6.4.3 合氧酸盐的热分解198

6.5.1 热重分析原理200

6-5 热重分析法200

6.5.2 热天平的构造201

6.5.3 热重分析应用201

6-6 元素相关性202

6.6.1 垂直相关性202

6.6.2 对角相关性203

6.6.3 水平相关性206

习题207

第七章碱族和碱土族210

7-1 金属活泼性211

7.1.1 电离能211

7.1.2 物理性质212

7.1.3 标准电极电势214

7.1.4 金属与水反应216

7.1.5 金属的置换反应217

7.1.6 金属氧化物的反应218

7-2 离子键理论220

7.2.1 离子键的形成220

7.2.2 离子键的强度220

7.2.3 晶系、晶格和晶胞222

7.2.4 离子晶体构型223

7.2.5 离子半径225

7.2.6 金属卤化物226

7.2.7 键型的多样化227

7-3 化合物的碱性229

7.3.1 氢化物230

7.4.1 离子特征与溶解性质235

7-4 盐的溶解性质235

7.3.2 氢氧化物235

7.3.3 碳酸盐235

7.4.2 能量效应与溶解性质239

7-5 供氧氧化物243

7.5.1 过氧化物243

7.5.2 超氧化物244

7.5.3 臭氧化物245

7-6 一些离子的检出245

习题247

第八章锌族元素250

8-1 元素的性质250

8.1.1 物理性质250

8.1.2 化学性质251

8.1.3 生物性质252

8-2 屏蔽效应和钻穿效应253

8.2.1 外围电子253

8.2.2 屏蔽效应254

8.2.3 钻穿效应255

8-3 重要化合物256

8.3.1 氧化物和氢氧化物257

8.3.2 硫化锌和锌盐258

8.3.3 汞盐和亚汞盐259

8.3.4 锌和汞的配合物262

8-4 氧化还原平衡262

8.4.1 原电池262

8.4.2 标准电极电势264

8.4.3 电动势与自由焓的关系266

8.4.4 浓度对电极电势的影响267

8.4.5 有关平衡的几个问题268

8.4.6 元素电势图271

8-5 电解和化学电源272

8.5.1 电解272

8.5.2 化学电源274

8-6 金属的腐蚀与防腐276

习题277

第九章硼、碳和硅280

9-1 概说280

9.1.1 元素在自然界的分布与存在形式280

9.1.3 外围电子的成键方式281

9.1.2 原子的性质281

9-2 单质282

9.2.1 晶态硼的结构282

9.2.2 金刚石和石墨284

9.2.3 单质硅的性质285

9-3 氧化物及酸286

9.3.1 一氧化碳286

9.3.2 二氧化碳和碳酸288

9.3.3 硅、硼氧化物及其酸290

9-4 弱酸的电离平衡293

9.4.1 醋酸及其电离293

9.4.2 电离平衡的移动296

9.4.3 碳酸的分级电离300

9.5.1 强电解质溶液302

9-5 含氧酸盐及卤化物302

9.5.2 含氧酸盐的性质304

9.5.3 盐的水解平衡310

9.5.4 卤化物及其水解314

9.5.5 无机物的水解剖析315

9-6 一些无机材料简介317

9.6.1 人造金刚石317

9.6.2 半导体硅318

9.6.3 分子筛319

9.6.4 高能燃料320

9-7 性质与运用322

9.7.1 硼与硅的对角相关性322

9.7.2 阴离子检出323

9.7.3 盐湖硼资源324

习题325

第十章分散元素327

10-1 概说327

10.1.1 地球化学的分散性327

10.1.2 元素的生物作用329

10.1.3 外围电子和氧化态331

10-2 单质和合金333

10.2.1 单质的性质333

10.2.2 合金335

10-3 p区小元素群化合物的性质337

10.3.1 氢化物的热稳定性337

10.3.2 氧化物的酸碱性338

10.3.3 卤化物的熔、沸点341

10.3.4 硫化物的颜色343

10.3.5 化合物的氧化还原性344

10-4 沉淀反应347

10.4.1 沉淀溶解平衡347

10.4.2 溶度积原理的应用351

10.4.3 沉淀生成的机理354

10-5 回收分散元素354

10.5.1 从铝矾土中回收镓356

10.5.2 从阳极泥中回收硒和碲356

10.5.3 高纯单质的制备357

10-6 惰性电子对效应358

10-7 离子的检出360

习题362

第十一章配位化合物（专题三）364

11.1.1 配合物的定义365

11-1 配合物的基本概念365

11.1.2 配合物的组成366

11.1.3 配合物的分类368

11.1.4 配合物的命名372

11-2 配合物的价键理论373

11-3 配合物的空间结构376

11.3.1 配合物的空间结构376

11.3.2 配合物的顺反异构378

11-4 配合离解平衡379

11.4.1 配离子的稳定常数380

11.4.2 配合离解平衡的移动381

11.4.3 配合物的稳定性385

11.5.1 配体取代反应的机理388

11-5 配合物的反应机理388

11.5.2 氧化还原反应的机理391

习题392

第十二章氮、磷和硫395

12-1 概述395

12.1.1 元素的通性395

12.1.2 原子成键的特征396

12.1.3 元素的生理功能及应用397

12-2 单质398

12.2.1 氮气的惰性及其活化398

12.2.2 单质磷的结构和性质401

12.2.3 硫的同素异构体特性403

12.3.1 氨和膦405

12-3 氢化物和卤化物405

12.3.2 硫化氢412

12.3.3 卤化物417

12-4 酸碱理论418

12.4.1 电离酸碱理论418

12.4.2 溶剂酸碱理论419

12.4.3 质子酸碱理论419

12.4.4 电子酸碱理论420

12.4.5 软硬酸碱概念421

12-5 氮的含氧化合物423

12.5.1 氧化物423

12.5.2 硝酸425

12.5.3 亚硝酸429

12.5.5 硝酸盐430

12.5.4 王水430

12-6 磷的含氧化合物432

12.6.1 氧化物432

12.6.2 磷酸433

12.6.3 焦磷酸和偏磷酸435

12.6.4 亚磷酸和次磷酸436

12.6.5 磷酸盐437

12-7 硫的含氧化合物439

12.7.1 硫酐439

12.7.2 硫酸441

12.7.3 超酸442

12.7.4 亚硫酸和过硫酸444

12.7.5 硫的含氧酸盐446

12-8 含氧酸的强度449

12-9 常见阴离子的检出451

习题453

第十三章卤素和希有气体456

13-1 氟化学457

13.1.1 氟的制备457

13.1.2 氟的性质458

13.1.3 氟的应用460

13.1.4 氟的化合物461

13-2 卤化氢和卤化物464

13.2.1 卤化氢和氢卤酸464

13.2.2 链式反应和合成盐酸465

13.2.3 卤化氢性质变化规律466

13.2.4 卤化物468

13.2.5 多卤化物470

13.3.1 卤素的氧化物471

13-3 卤素含氧化合物471

13.3.2 卤素含氧酸及其盐472

13.3.3 无机含氧酸的氧化性476

13-4 拟卤素479

13-5 氙化学481

13.5.1 希有气体的发现481

13.5.2 氙化合物的合成482

13.5.3 氙与碘的比较483

13.5.4 价层电子对互斥理论486

13.5.5 氙化合物的结构487

13.5.6 氙化合物的应用实例488

13.6.2 紫外和可见光谱489

13-6 光谱法与分子结构489

13.6.1 光谱的若干类型489

13.6.3 光电子能谱490

13.6.4 质谱492

习题492

第十四章过渡元素496

14-1 过渡元素的概念496

14-2 晶体场理论499

14.2.1 配体对中心离子d轨道的影响500

14.2.2 分裂能501

14.2.3 晶体场稳定化能503

14-3 轻过渡元素505

14.3.1 锰506

14.3.2 羰基配合物513

14.3.3 锰前过渡元素514

14.3.4 锰后过渡元素520

14.3.5 配位场理论528

14.3.6 一些阳离子的检出529

1.4.4重过渡元素531

14.4.1 锝和铼532

14.4.2 高熔点希有金属533

14.4.3 多酸和多碱537

14.4.4 铂系金属540

14.4.5 银和金542

14.4.6 金属有机化合物544

14.5.1 d电子能量的变化546

14-5 过渡元素与d电子546

14.5.2 d电子总数547

14.5.3 d电子结构548

14.5.4 单d电子数与氧化态550

14.5.5 d-d跃迁550

14.5.6 金属多重键551

14.5.7 d轨道的稳定性553

14-6 人体内的过渡元素554

习题557

第十五章镧系和锕系559

15-1 概说559

15.1.1 元素的矿物资源560

15.1.2 金属的性质和冶炼560

15.2.1 氧化物563

15-2 镧系化合物563

15.1.3 应用的现状及前景563

15.2.2 氢氧化物564

15.2.3 卤化物565

15.2.4 含氧酸盐566

15.2.5 配合物568

15-3 镧系性质变化规律570

15.3.1 外围电子的结构特征570

15.3.2 峰谷变化与原子半径571

15.3.3 单向变化与离子半径573

15.3.4 周期变化与离子的颜色574

15.3.5 奇偶变化与元素的地壳丰度575

15-4 从矿石中提取希土577

15-5 锕系化合物578

15.5.1 钍的化合物579

15.5.2 铀的化合物579

15-6 核的稳定性581

15.6.1 核壳层模型581

15.6.2 “稳定岛”假设582

15.6.3 核结合能584

15.6.4 核能的类型585

15-7 新元素的发现586

15.7.1 人工合成元素587

15.7.2 寻找超重元素589

习题591

附录593

索引613