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第一章 气体和溶液1

1-1 气体1

一、理想气体状态方程式1

二、道尔顿(Dalton)分压定律2

1-2 水4

一、天然水源4

二、水污染5

三、水的净化5

1-3 溶液6

一、分散系6

二、稀溶液的通性7

一、溶胶的制备11

1-4 胶体溶液11

二、溶胶的性质12

三、胶团结构和电动电势13

四、溶胶的稳定性与聚沉14

五、大分子溶液及凝胶15

习题15

第二章 化学热力学基础17

2-1 一些常用的术语17

2-2 热力学第一定律18

一、热和功18

二、热力学能18

三、热力学第一定律19

四、可逆过程与最大功19

一、等容反应热、等压反应热和焓的概念20

2-3 热化学20

二、热化学方程式22

三、盖斯定律23

四、生成焓25

五、水合离子的标准生成焓26

六、键能与反应焓变的关系27

2-4 热力学第二定律28

一、化学反应的自发性28

二、熵29

三、热力学第二定律30

四、标准摩尔熵30

2-5 吉布斯自由能及其应用31

一、吉布斯(Gibbs)自由能31

三、△G与温度的关系33

二、标准生成吉布斯自由能33

习题34

第三章 化学反应速率和化学平衡37

3-1 化学反应速率及其表示法37

3-2 浓度对反应速率的影响39

一、基元反应和非基元反应39

二、质量作用定律40

三、如何确定非基元反应的速率方程式40

四、反应机理42

3-3 温度对反应速率的影响43

3-4 反应速率理论简介45

一、碰撞理论45

二、过渡态理论46

3-5 催化剂对反应速率的影响47

一、可逆反应和化学平衡48

3-6 化学平衡48

二、经验平衡常数49

三、标准平衡常数及其有关的计算50

四、多重平衡规则53

3-7 化学平衡的移动54

习题56

第四章 解离平衡60

4-1 弱电解质的解离平衡和强电解质溶液60

一、弱电解质的解离平衡60

二、同离子效应和盐效应62

三、多元弱酸的解离平衡63

四、强电解质溶液65

一、水的解离和pH标度66

4-2 溶液的酸碱性66

二、盐类水溶液的酸碱性67

三、影响盐类水解的因素71

4-3 缓冲溶液72

一、缓冲作用原理和计算公式72

二、缓冲溶液的配制74

三、缓冲作用在生物等方面的重要意义74

4-4 酸碱理论75

一、酸碱的质子论75

二、酸碱的电子论77

三、硬软酸碱(HSAB)规则78

4-5 沉淀溶解平衡和溶度积79

4-6 沉淀的生成和溶解81

一、沉淀的生成81

二、沉淀的溶解84

习题85

第五章 氧化还原反应88

5-1 氧化还原反应的基本概念88

一、氧化和还原88

二、氧化数89

5-2 氧化还原方程式配平90

一、氧化数法90

二、离子电子法91

5-3 电极电势92

一、原电池92

二、电极电势93

三、能斯特(Nernst)方程式96

四、原电池的电动势与△гG的关系97

一、计算原电池的电动势98

5-4 电极电势的应用98

二、判断氧化还原反应进行的方向99

三、选择氧化剂和还原剂101

四、判断氧化还原反应进行的次序101

五、求平衡常数和溶度积常数101

5-5 元素电势图及其应用103

习题105

第六章 原子结构109

6-1 微观粒子的波粒二象性109

一、氢光谱和玻尔理论109

二、微观粒子的波粒二象性111

三、测不准原理112

6-2 氢原子核外电子的运动状态112

一、波函数和薛定谔方程112

二、波函数和电子云图形114

三、四个量子数117

6-3 多电子原子核外电子的运动状态118

一、屏蔽效应和穿透效应118

二、原子核外电子排布119

6-4 原子结构和元素周期律122

一、核外电子排布与周期表的关系122

二、原子结构与元素基本性质123

6-5 放射性同位素及其应用125

一、放射性同位素125

二、放射性同位素的应用126

习题127

第七章 分子结构130

7-1 离子键130

一、离子键理论的基本要点130

二、决定离子化合物性质的因素--离子的特征131

三、晶格能132

7-2 共价键133

一、价键理论133

二、共价键的特性134

7-3 轨道杂化理论135

一、轨道杂化理论的基本要点135

二、杂化轨道的类型136

7-4 价层电子对互斥理论138

7-5 分子轨道理论简介140

一、分子轨道理论的基本要点141

二、能级图141

三、应用举例142

二、金属键143

一、金属晶格143

7-6 金属键143

7-7 分子的极性和分子间力144

一、分子的极性144

二、分子间力145

7-8 离子极化146

7-9 氢键147

7-10 晶体的内部结构148

习题149

第八章 配位化合物152

8-1 配位化合物的组成和定义152

8-2 配位化合物的类型和命名154

一、配合物的类型154

二、配合物的命名155

一、价键理论156

8-3 配位化合物的化学键本性156

二、具体场理论158

8-4 配位解离平衡163

一、配位解离平衡和平衡常数163

二、配位解离平衡的移动165

8-5 螯合物的稳定性167

8-6 配体对中心原子的影响和配体反应性170

8-7 配合物在生物、医药等方面的应用171

习题171

第九章 s区元素174

9-1 s区元素概述174

9-2 单质的化学性质177

9-3 氧化物和氢氧化物178

一、氧化物178

二、氢氧化物179

9-4 盐类180

一、晶型180

二、溶解性181

三、含氧酸盐的热稳定性182

9-5 锂、铍的特殊性和对角线规则183

习题184

第十章 p区元素186

10-1 卤素186

一、卤素概述186

二、卤化氢和卤化物188

三、卤素含氧酸及其盐190

10-2 氧族191

一、氧族元素概述191

二、氢化物193

三、氧化物及其水合物的酸碱性194

四、金属硫化物195

五、硫的含氧酸及其盐196

10-3 氮族198

一、氮族元素概述198

二、氨和铵盐198

三、氮的含氧酸及其盐200

四、磷及其化合物202

五、砷的化合物204

10-4 碳族205

一、碳族元素概述205

二、碳的化合物206

三、硅的化合物207

四、锡和铅的化合物209

10-5 硼族211

一、硼族元素概述211

二、硼的化合物211

三、铝及其化合物213

习题214

第十一章 ds区元素217

11-1 ds区元素概述217

11-2 ds区元素单质的重要性质218

11-3 ds区元素的重要化合物219

一、氧化物和氢氧化物219

二、铜盐220

三、银盐222

四、锌盐222

五、汞盐223

习题225

第十二章 d区元素和f区元素227

12-1 d区元素概述227

一、d区元素和过渡元素227

二、d区元素的特性227

12-2 钛229

一、钛的性质和用途229

二、钛的化合物229

12-3 钒230

12-4 铬、钼、钨231

一、铬的化合物231

二、钼和钨的化合物234

三、多酸和多碱234

一、锰(Ⅱ)化合物236

二、锰(Ⅳ)化合物236

12-5 锰236

三、锰(Ⅵ)和锰(Ⅶ)化合物237

12-6 铁系元素238

一、氧化物和氢氧化物238

二、盐类239

三、配合物240

12-7 f区元素242

一、镧系收缩243

二、镧系元素的性质和用途243

习题244

第十三章 生命元素及其在生物体内的作用247

13-1 生命元素和生物无机化学的关系247

13-2 生命元素247

一、宏量元素248

二、必需微量元素249

13-3 生命元素在生物体内的作用251

一、宏量元素的生物功能251

二、必需微量元素的生物功能252

13-4 铅、镉和汞的毒性255

习题256

第十四章 分析化学概论257

14-1 分析化学的任务和它与生物学的关系257

14-2 定量分析方法的分类257

一、化学分析法258

二、物理和物理化学分析法--仪器分析法258

14-3 定理分析的过程及分析结果的表示258

一、定量分析的过程258

二、分析结果的表示方法259

一、有效数字260

第十五章 定量分析的误差和分析结果的数据处理260

15-1 有效数字及运算规则260

二、运算规则261

15-2 定量分析误差的产生及表示方法262

一、定量分析误差的产生262

二、误差的表示方法--准确度、精密度、误差和偏差262

15-3 提高分析结果准确度的方法265

一、减少系统误差的方法265

二、减少偶然误差的方法265

15-4 实验数据的统计处理265

一、偶然误差的正态分布266

二、平均值的置信区间266

三、测定结果离群值的弃舍269

四、分析结果的数据处理与报告269

习题270

第十六章 重量分析法272

16-1 重量分析法概论272

一、沉淀重量法对沉淀形式的要求272

二、对称量形式的要求272

16-2 沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素273

一、酸效应273

二、配位效应273

16-3 影响沉淀纯度的因素274

一、共沉淀274

二、后沉淀275

16-4 沉淀的形成与沉淀条件275

一、沉淀的类型275

二、沉淀形成的一般过程275

三、沉淀条件的选择276

四、有机沉淀剂277

16-5 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结果的计算277

一、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧277

二、结果的计算278

习题278

第十七章 滴定分析法280

17-1 滴定分析法概论280

一、滴定分析过程和方法分类280

二、滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式280

三、标准溶液的配制、基准物、基准溶液281

四、滴定分析法中的计算282

17-2 酸碱滴定法284

一、弱酸(碱)溶液中各物种的分布284

二、酸碱溶液中氢离子浓度的计算287

三、缓冲溶液293

四、酸碱指示剂294

五、酸碱滴定的滴定曲线及指示剂的选择297

六、酸碱滴定法的应用304

七、非水溶剂中酸碱滴定的简介307

17-3 配位滴定法309

一、配位滴定法概述309

二、氨羧配位剂与配位平衡309

三、配位滴定的基本原理315

四、混合离子的滴定321

五、配位滴定的方式和应用示例324

17-4 氧化还原滴定法325

一、氧化还原滴定法概述325

二、氧化还原滴定法基本原理326

三、氧化还原预处理328

四、氧化还原滴定法的分类及应用示例329

17-5 沉淀滴定法333

一、沉淀滴定法概述333

二、沉淀滴定的滴定曲线333

三、沉淀滴定法的终点检测334

四、应用示例337

习题337

第十八章 紫外-可见吸光光度法340

18-1 紫外-可见吸光光度法概论340

一、紫外-可见吸光光度法的特点340

二、物质对光的选择性吸收341

三、物质对光吸收的本质341

18-2 光的吸收定律--朗伯-比耳定律342

一、比耳定律的局限性343

18-3 偏离比耳定律的原因343

二、非单色人射光引起的偏离344

三、由于溶液本身发生化学变化的原因而引起的偏离344

18-4 紫外-可见吸光光度计345

一、基本部件及性能345

二、几种常用的分光光度计347

18-5 显色反应与显色条件的选择348

一、对显色反应的要求348

二、显色反应条件的选择348

18-6 仪器测量误差和测量条件的选择350

一、入射光波长的选择350

二、光度计读数范围的选择350

三、参比溶液的选择351

二、多组分的测定352

18-7 应用示例352

一、单组分的测定352

18-8 紫外光度法在生物学中的应用353

18-9 分子荧光分析法354

一、荧光分析法的一般介绍354

二、荧光分析法的基本原理355

三、荧光分析法的仪器356

四、荧光分析法的应用356

一、金属-金属离子电极(第一类电极)357

习题357

第十九章 原子吸收分光光度法358

19-1 原子吸收分光光度法概论358

19-2 原子吸收分光光度法的基本原理358

一、原子吸收分光光度法的理论基础358

二、原子吸收与原子浓度的关系360

三、原子吸收的测量361

一、光源363

19-3 原子吸收分光光度计363

二、原子化系统364

四、检测系统365

三、分光系统365

19-4 原子吸收分光光度法中的干扰及其消除366

一、化学干扰366

二、光谱干扰366

三、物理干扰367

19-5 原子吸收分光光度法分析条件的选择和定量分析的方法367

一、分析条件的选择367

二、定量分析的方法367

一、灵敏度368

19-6 原子吸收分光光度法测定的灵敏度和检出极限368

二、检出极限369

19-7 原子吸收分光光度法在生物学中的应用370

习题371

第二十章 电势分析法373

20-1 电势分析法基本原理373

20-2 参比电极374

一、甘汞电极374

二、银-氯化银电极375

20-3 指示电极375

二、金属-金属难溶盐电极(第二类电极)375

三、汞电极(第三类电极)375

五、膜电极--离子选择性电极376

四、惰性金属电极(零类电极)376

20-4 离子选择性电极的主要性能381

20-5 直接电势法381

一、溶液pH值的测定381

二、标准曲线法383

三、标准溶液加入法(增量法)384

四、影响测定准确度的因素385

20-6 离子选择电极在生物学中的应用385

20-7 电势滴定法386

一、电势滴定法终点的确定方法386

二、电势滴定法的应用--指示电极的选择388

习题389

第二十一章 色谱分析法391

21-1 色谱分析法概论391

一、色谱分析法简介391

二、气相色谱法的分析流程及仪器的基本部件392

一、气固色谱和气液色谱的分离过程393

二、色谱流出曲线及有关术语393

21-2 气相色谱法的基本理论393

三、气相色谱法分离的理论基础395

21-3 气相色谱法固定相和分离操作条件的选择400

一、固定相及其选择400

二、分离操作条件的选择403

21-4 气相色谱检测器404

一、检测器的主要性能指标404

二、气相色谱常用的检测器405

21-5 气相色谱的定性及定量分析方法407

一、定性分析的方法408

二、定量分析的方法408

二、应用示例411

21-6 气相色谱法在生物学中的应用411

一、分析要求411

21-7 高效液相色谱法简介413

一、高效液相色谱法的特点413

二、高效液相色谱分析的分离原理及其流程413

三、高效液相色谱法的分类414

习题415

第二十二章 复杂物质的综合分析及分析化学中常用的分离方法416

22-1 概论416

一、剖析方法的特点及一般程序416

二、复杂物质试样的采集方法418

22-2 试样的预处理418

一、试样的分解418

二、生物试样的保存419

22-3 分析化学中常用的分离方法420

一、分离过程420

二、常用的分离方法421

习题432

主要参考书434

习题答案435

附录441

一、一些重要的物理常数441

二、一些物质的△fH？，△fG？，和S？441

三、一些弱电解质的标准解离常数446

四、常用缓冲溶液的pH范围447

五、难溶电解质的溶度积448

六、元素的原子半径449

七、元素的第一电离能450

八、一些元素的电子亲合能451

九、元素的电负性452

十、一些化学键的键能453

十一、鲍林离子半径453

十二、配离子的积累稳定常数454

十三、软硬酸碱分类454

十四、标准电极电势455

十五、金属离子与氨羧配位剂形成的配合物稳定常数的对数值459

十六、一些配位滴定剂、掩蔽剂、缓冲剂阴离子的lgaL(H)值460

十七、金属羟基配合物的稳定常数461

十八、一些金属离子的lgaM(OH)值461

十九、条件电极电势Ee′值462

二十、一些化合物的摩尔质量463

二十一、指数加减法表465