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第一章物质的聚集状态热化学基础1

1-1物质及其“三态”1

1-2气体2

（一）气体方程式3

（二）分压定律4

1-3液体9

（一）体系和相的概念9

（二）液体的蒸气压10

1-4固体13

（一）晶体的各向异性14

（二）晶体有固定的熔点14

（三）晶体有一定的几何外形14

1-5热化学基础15

（一）体系、状态和状态函数15

（二）能量守恒和焓15

（三）Hess定律19

（四）标准生成焓（标准生成热）20

（五）反应热效应的表示法20

习题21

第二章原子结构和元素周期律23

2-1微观粒子的特征23

（一）微观粒子运动的量子化特性23

（二）微观粒子的波粒二象性27

1.光的波粒二象性27

2.电子的波粒二象性28

3.统计解释28

2-2量子力学中氢原子轨道和电子云29

（一）Schrodinger方程29

（二）波函数和原子轨道31

1.波函数和三个量子数31

2.波函数和原子轨道32

（三）几率密度和电子云35

1.电子云的角度分布图36

2.几率径向分布图37

2-3多电子原子的结构39

（一）电子自旋和Pauli不相容原理39

（二）电子层中的轨道数的最大容量41

（三）原子的能级41

1.能量最低原理和近似能级图41

2.屏蔽效应和钻穿效应43

（1）屏蔽效应43

（2）钻穿效应45

3.原子轨道的能级与原子序数的关系46

2-4周期系中各元素的原子结构48

（一）各周期元素的原子的电子层结构48

（二）从原子结构理解元素周期律55

（三）元素的分类57

2-5原子结构与元素性质的关系57

（一）影响元素金属性和非金属性的因素58

1.原子的电子层结构58

2.原子核电荷、原子半径59

（二）电离势、电子亲合势和电负性——元素的金属性非金属性强弱的量度61

1.电离势（电离能）61

2.电子亲合势（电子亲合能）62

3.电负性62

（三）元素的化合价65

习题68

第三章分子结构71

3-1离子键72

（一）离子键的形成72

（二）离子的结构73

1.离子的电荷73

2.离子的电子构型74

3.离子半径75

3-2离子晶体76

（一）晶格的概念77

（二）离子晶体最简单的结构类型78

（三）晶格中离子的配位数80

（四）离子晶体的晶格能83

3-3共价键86

（一）价键理论86

1.价键理论本质86

2.价键理论的要点88

3.原子轨道的重叠89

4.共价键的类型92

（1）σ键的形成92

（2）π键的形成92

（二）杂化轨道理论95

1.sp3杂化轨道和有关分子的结构95

2.sp2杂化轨道和有关分子的结构96

3.sp杂化轨道和有关分子的结构97

（三）键参数99

1.键能99

2.键长101

3.键角102

（四）键的极性103

3-4极性分子和非极性分子105

3-5分子间力108

（一）色散力110

（二）诱导力111

（三）取向力111

3-6离子的极化113

（一）离子极化的概念114

（二）离子极化对物质结构的影响115

习题117

第四章氢希有气体121

4-1氢121

（一）氢原子结构的特征和原子氢的性质121

（二）氢气的性质123

（三）重氢和重水124

4-2水的特性和氢键125

（一）水的特性125

（二）氢键128

4-3分子晶体130

4-4希有气体130

（一）希有气体的结构和性质130

（二）希有气体的化合物133

习题135

第五章碱金属和碱土金属137

5-1碱金属和碱土金属的通性137

5-2碱金属和碱土金属化合物的通性142

5-3碱金属和碱土金属的氧化物和氢氧化物147

5-4碱金属和碱土金属重要的盐类150

5-5硬水及其软化方法157

（一）硬水的概念157

（二）硬水的软化方法157

1.煮沸法157

2.苏打石灰法157

3.离子交换法158

习题159

第六章化学反应速度和化学平衡161

6-1化学反应速度161

6-2影响化学反应速度的因素163

（一）浓度的影响163

1.质量作用定律164

2.关于应用质量作用定律的几个注意问题166

（二）温度对反应速度的影响和活化分子理论概述169

1.温度对反应速度的影响170

2.活化分子理论概述171

（三）催化剂对反应速度的影响175

1.催化剂176

2.催化剂的选择性177

（四）非均相体系中的反应178

6-3化学平衡181

（一）化学平衡181

（二）平衡常数183

1.平衡常数的推导183

2.平衡常数和反应的进行程度187

3.有关化学平衡的若干计算189

6-4化学平衡的移动193

（一）浓度的改变对化学平衡的影响194

（二）压力的改变对化学平衡的影响195

（三）温度的改变对化学平衡的影响198

（四）平衡移动的规律性201

（五）催化剂与化学平衡的关系201

6-5化学反应进行的方向和程度202

（一）熵203

（二）自由焓205

1.自由焓变和自发过程206

2.标准自由焓变207

3.自由焓变和平衡常数208

习题211

第七章电解质溶液和离子平衡215

7-1电解质的电离平衡215

（一）弱电解质的电离平衡216

1.电离常数216

2.电离常数和电解质的相对强弱217

（二）弱电解质溶液中离子浓度的计算218

（三）分步电离220

1.多元酸溶液中［H+］的计算220

2.多元酸在溶液中的各步电离平衡和总平衡221

7-2强电解质在溶液中的状况223

（一）强电解质溶液中离子浓度的计算223

（二）缔合型强电解质和非缔合型强电解质224

（三）活度224

7-3水的电离和溶液的酸碱性226

（一）水的离子积226

（二）溶液的酸碱性和pH值227

7-4电离平衡的移动232

（一）在弱电解质溶液中的同离子效应232

（二）溶液的稀释234

7-5盐类水解235

（一）由一元弱酸或一元弱碱所成盐的水解235

1.弱酸和强碱所成盐的水解235

2.弱碱和强酸所成盐的水解238

3.弱酸和弱碱所成盐的水解239

（二）分步水解239

（三）影响水解的因素240

1.水解产物的性质241

2.溶液浓度对水解的影响242

3.温度的影响243

7-6缓冲溶液243

（一）缓冲溶液的特性243

（二）缓冲作用243

（三）缓冲溶液pH值的计算245

7-7酸碱的质子理论250

（一）酸碱的概念251

（二）酸碱的相对强度254

（三）在不同溶剂中酸碱的强度和溶剂的水平效应255

7-8难溶电解质的沉淀和溶解256

（一）溶度积256

（二）难溶电解质沉淀的生成和溶解的规律259

1.沉淀的生成259

2.沉淀的溶解261

（三）有关溶度积的一些应用和计算示例262

7-9离子互换反应及其平衡常数的推导265

（一）生成沉淀的反应265

（二）难溶电解质沉淀的转化266

（三）强酸与弱酸盐的反应267

（四）一元弱酸和强碱的中和反应267

（五）溶液中某离子和弱电解质沉淀剂的反应268

习题268

第八章硼、铝、碳、硅及其同族元素272

8-1硼族元素的通性272

8-2分子轨道理论275

（一）分子轨道理论的基本假设275

（二）分子轨道的形成275

（三）分子轨道的能量次序279

1.H +2分子离子和He2分子280

2.Li2分子和Be2分子281

3.B2分子和C2分子282

（四）键级283

（五）分子轨道法与价键法的比较284

8-3硼的化合物284

（一）硼的氢化物285

1.硼烷的结构285

2.硼烷的性质287

（二）硼的卤化物287

（三）硼的含氧化合物289

1.氧化硼290

2.正硼酸290

3.硼酸盐292

8-4铝的化合物293

（一）铝的含氧化合物293

1.氧化铝293

2.氢氧化铝294

3.铝盐和铝酸盐295

（二）铝的卤化物296

8-5碳族元素的通性298

8-6碳的同素异性体301

（一）金刚石和石墨301

（二）炭黑、吸附作用305

8-7原子晶体306

8-8碳的简单化合物306

（一）碳的含氧化合物306

1.碳的氧化物306

2.碳酸和碳酸盐309

（二）碳化物312

8-9硅的重要化合物313

（一）二氧化硅313

（二）硅酸和硅胶315

（三）硅酸盐316

（四）天然硅酸盐317

（五）分子筛321

（六）同类型硅的化合物和碳的化合物的比较323

8-10锡和铅的重要化合物324

（一）氧化物和氢氧化物的酸碱性325

（二）Sn（Ⅱ）的还原性和Pb（Ⅳ）的氧化性326

（三）锡、铅的盐类的水解327

（四）锡、铅的硫化物和硫代酸盐328

8-11对角线规则328

习题329

第九章氧化还原反应电化学基础333

9-1氧化还原反应333

（一）氧化数333

（二）氧化和还原氧化剂和还原剂335

（三）一些常见氧化剂和还原剂的变化规律338

9-2氧化还原反应方程式的配平338

（一）氧化数法338

（二）离子－电子法342

9-3原电池345

（一）原电池的概念345

（二）原电池的表示方法347

（三）原电池的电动势348

9-4电极电位349

（一）金属电极电位的产生349

（二）电极电位的确定350

（三）影响电极电位的因素355

（四）标准电极电位与标准自由焓变的关系358

1.自由焓变与原电池电动势的关系358

2.标准电极电位与标准自由焓变的关系358

3.Nernst方程式的导出362

9-5标准电极电位的应用363

（一）比较氧化剂和还原剂的相对强弱363

（二）预测氧化还原反应可能进行的方向364

（三）判断氧化还原反应进行的程度368

9-6元素电位图？-pH图370

（一）元素电位图370

（二）？-pH图373

9-7电解376

（一）电解池376

（二）分解电压377

习题380

附录Ⅰ本书所用的有关单位384

附录Ⅱ一些物质的标准生成焓、标准生成自由焓和标准熵的数据388

附录Ⅲ元素周期表（见书末插页）401

附录Ⅳ主族元素和过渡元素的第一电离势（kJ·mo1-1）401

附录Ⅴ元素的电子亲合势（kJ·mo1-1）402

附录Ⅵ标准电极电位（291～298K）403

第十章氮、磷及其同族元素411

10-1氮族元素的通性411

10-2氮气413

10-3氨和铵盐417

（一）氨分子结构417

（二）氨的性质419

（三）铵盐422

（四）价层电子对互斥理论（VSEPR理论）423

10-4酸碱的溶剂理论428

10-5氮的氧化物、含氧酸及其盐431

（一）氮的氧化物431

（二）硝酸433

（三）硝酸盐438

（四）亚硝酸及其盐439

（五）NO -3和NO -2的鉴定反应440

10-6氮化硼等电子原理440

（一）氮化硼（BN）n440

（二）等电子原理442

10-7磷及其主要化合物444

（一）磷的单质444

（二）磷酐445

（三）磷酸及其盐447

（四）亚磷酸451

（五）磷的氯化物451

10-8砷、锑、铋453

（一）砷、锑、铋单质453

（二）砷、锑、铋的氢化物453

（三）砷、锑、铋的氧化物及其水合物454

（四）砷、锑、铋的盐类456

习题458

第十一章氧、硫及其同族元素460

11-1氧族元素通性460

11-2氧462

（一）氧分子结构和性质462

（二）臭氧的结构和性质464

11-3氧化物466

（一）氧化物概述466

（二）过氧化氢的结构和性质469

（三）过氧化钠471

11-4硫471

11-5硫化氢和硫化物473

（一）硫化氢473

（二）金属硫化物474

（三）多硫化氢和多硫化物478

11-6二氧化硫亚硫酸及其盐478

（一）二氧化硫的结构和性质478

（二）亚硫酸及其盐480

11-7三氧化硫硫酸及其盐481

（一）三氧化硫481

（二）硫酸482

（三）硫酸盐486

11-8硫的其他含氧酸盐487

（一）硫代硫酸钠488

（二）连二亚硫酸钠489

（三）过硫酸盐489

11-9含硫废气的处理490

习题491

第十二章氯及其同族元素494

12-1卤素的通性494

（一）卤族元素的原子结构和性质494

（二）卤族单质的分子结构和物理性质495

（三）卤族单质的化学性质497

（四）卤素的制备500

（五）卤素的用途502

12-2卤化氢和氢卤酸503

（一）卤化氢的分子结构和性质503

（二）氢卤酸的制备509

12-3卤素的含氧化合物511

（一）卤素的含氧化合物概述511

（二）氯的含氧化合物的主要类型512

（三）次氯酸及其盐514

（四）亚氯酸及其盐517

（五）氯酸及其盐517

（六）高氯酸及其盐519

（七）溴、碘的含氧化合物简介519

12-4拟卤素521

（一）拟卤素概念521

（二）氰、氰化氢和氰化物522

（三）氧氰、氰酸和氰酸盐522

（四）硫氰、硫氰酸和硫氰酸盐523

（五）卤素互化物和多卤化物523

习题525

第十三章金属通论527

13-1金属晶体的密堆积528

13-2金属键530

（一）金属键的改性共价键理论（自由电子理论）简介530

（二）金属键的能带理论及其应用531

13-3金属单质化学性质的概述536

（一）金属与氧（空气）的作用536

（二）金属与水的作用537

（三）金属与酸的作用537

（四）金属与强碱的作用538

13-4金属的存在和制备539

（一）金属的存在539

（二）金属的制备539

习题544

第十四章配位化合物546

14-1配合物的概念和组成546

14-2配合物中的化学键551

（一）价键理论552

（二）晶体场理论概述559

14-3配合物在溶液中的状况569

（一）配离子的离解平衡569

（二）利用不稳定常数进行有关计算的示例574

14-4螯合物575

（一）螯合物的概念575

（二）配合物（包括螯合物）形成体在周期表中分布情况579

（三）螯合物的若干重要特性579

14-5配离子的转化580

（一）配离子间的转化580

（二）配离子和难溶电解质间的转化582

14-6配合物的重要性和应用示例582

（一）配合物的颜色和溶解度582

（二）降低金属离子浓度586

（三）配合物电极电位587

14-7广义酸碱和软硬酸碱原理589

（一）酸碱的电子论589

（二）软硬酸碱原理及其应用示例590

习题593

第十五章过渡元素（一）595

15-1过渡元素概述595

（一）元素的原子结构和性质595

（二）过渡金属的性质600

（三）过渡元素化合物的一般性质602

（四）过渡元素形成配合物的倾向607

（五）过渡元素的顺磁性607

15-2钛及其同族元素608

（一）钛的性质和用途608

（二）钛的重要化合物609

（三）锆的性质和用途611

15-3钒及其同族元素611

（一）五氧化二钒612

（二）钒酸及其盐612

（三）铌和钽614

15-4铬及其同族元素615

（一）铬的性质和用途615

（二）铬（Ⅲ）的化合物617

（三）铬（Ⅵ）的化合物620

（四）含铬污水的处理624

（五）钼和钨625

15-5锰及其重要化合物626

（一）锰的氧化物和氢氧化物627

（二）锰（Ⅱ）的化合物628

（三）锰（Ⅳ）的化合物629

（四）锰酸盐629

（五）高锰酸盐630

（六）锰的标准生成自由焓－氧化态图632

15-6铁、钴、镍及其重要化合物635

（一）铁系元素的一般性质635

（二）铁的氧化物和氢氧化物635

（三）铁（Ⅱ）盐和铁（Ⅲ）盐及其相互转化637

（四）铁的配合物641

（五）钴和镍的重要化合物642

（六）关于配合物稳定性进一步讨论645

15-7羰基配合物的生成647

15-8铂系金属649

习题650

第十六章过渡元素（二）654

16-1铜族元素通性654

（一）铜族元素的原子结构和性质654

（二）铜族单质的性质654

16-2铜的化合物658

（一）铜的氧化物和氢氧化物659

（二）氯化铜和硫酸铜660

（三）铜的配合物662

16-3银的化合物664

（一）氧化银665

（二）卤化银665

（三）硝酸银666

（四）银的配合物666

16-4锌族元素的通性669

（一）锌族元素的原子结构和性质669

（二）锌族单质的性质670

16-5锌的主要化合物672

（一）氧化锌和氢氧化锌672

（二）硫化锌673

（三）氯化锌673

16-6汞的主要化合物674

（一）汞的氧化物675

（二）汞的氯化物675

（三）汞的硝酸盐676

习题677

第十七章镧系元素和锕系元素679

17-1镧系元素的通性679

（一）氧化态的变化681

（二）离子的颜色683

（三）物质的磁性684

（四）化学活泼性685

17-2希土元素的重要化合物686

17-3希土元素的分离690

（一）有机溶剂萃取法691

（二）离子交换法694

17-4希土元素的应用696

17-5锕系元素的通性697

17-6放射性同位素700

17-7原子核反应702

（一）放射性元素的蜕变703

（二）粒子轰击原子核703

（三）核裂变反应703

（四）热核反应704

（五）核反应中质和能的关系704

习题705

第十八章无机化合物主要类型概述707

18-1氢化物707

（一）离子型氢化物707

（二）共价型氢化物（分子型氢化物）708

（三）金属型氢化物711

（四）聚合型氢化物711

18-2卤化物712

（一）卤化物的组成712

（二）卤化物的分类和结构713

（三）卤化物的性质714

18-3氧化物719

（一）氧化物的组成和结构719

（二）氧化物的性质720

18-4氢氧化物和含氧酸723

（一）碱式电离和酸式电离723

（二）酸、碱的强弱比较725

（三）碱的分类和性质726

（四）含氧酸的分类727

（五）简单含氧酸的结构728

（六）含氧酸的性质729

18-5含氧酸盐731

（一）含氧酸盐的组成731

（二）含氧酸盐的性质733

习题735

附录Ⅶ无机物的化学键主要类型概述737

附录Ⅷ晶体的主要类型概述741

附录Ⅸ几个简单分子和多原子分子的电子云和价键表示式744

索引748