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编者序1

第一章 化学的基本概念1

1 引言1

1.1 化学的研究对象和目的1

1.2 化学的发展过程1

1.3 化学的分支3

1.4 化学发展的趋势3

1.5 无机化学课程的任务4

2 化学的基本定律4

1.6 质量守恒定律4

1.7 定比定律5

1.8 倍比定律5

1.9 当量定律5

1.10 关于基本定律的简单结语8

3 原子分子学说8

1.11 原子学说8

1.12 气体反应体积简比定律9

1.13 亚佛加德罗定律10

1.14 近代的原子分子学说11

1.15 原子量和分子量12

1.16 原子和分子的摩尔质量12

1.17 化学式、分子式和最简式13

4 化学中的计量14

1.18 化学中常用的计量单位14

1.19 国际单位制(SI)的基本单位16

1.21 重要的物理常数17

1.20 重要单位的换算因数17

第二章 原子的结构19

1 人们对原子内基本粒子的认识19

2.1 电子的发现，阴极射线19

2.2 油滴实验21

2.3 阳极射线22

2.4 核型原子22

2.6 中子24

2.5 X射线和莫斯莱的工作24

2.7 氢光谱25

2 氢原子光谱和能级的概念25

2.8 玻尔的氢原子模型26

3 近代原子电子层结构的初步概念29

2.9电子云的概念29

2.10 原子轨道29

2.11 电子层30

2.12 原子轨道的形状30

2.13 原子轨道的伸方向30

2.14 包林的原子轨道能级图31

2.15 电子的自旋31

2.16 电子层最大容量原理32

2.17 希有气体的原子结构32

2.18 按能级组排列的元素周期系32

4 原子核的组成，国际原子量34

2.20 原子核的组成34

2.19 关于元素的原子电子层结构和简单结语34

2.21 原子核组成的中子-质子理论35

2.22 同位素35

2.23 元素的国际原子量35

2.24 测定原子量的物理方法--质谱测定36

2.25 国际原子量表和它的附注37

复习问题和作业38

3.1 离子键的形成41

1 离子键理论41

第三章 化学键41

3.2 电离势和电子亲合势42

3.3 离子的特征43

3.4 离子型化合物45

2 共价键理论46

3.5 电子配对法46

3.6 共价键的本性，氢分子的共价键理论47

3.7 共价键的特征48

3.8 键参数和物理性质49

3.9 共价键的极性，化学元素的电负性52

3.10 极性分子53

3.11 原子的共价半径54

3.12 氧化数54

3.13 化学式的表示方法，路易斯式55

3.14 配位共价键60

3 分子间作用力60

3.15 范德华力60

3.16 离子的极化作用62

3.17 氢键64

复习问题和作业66

第四章 气体状态68

4.1 体积和压力68

4.2 波义尔定律70

4.3 查理定律72

4.4 道尔顿分压定律73

4.5 盖吕萨克定律74

4.6 理想气体定律75

4.7 格拉罕姆气体扩散定律77

4.8 气体扩散的自发性，混乱度的概念78

4.9 气体分子运动论79

4.10 分子运动速度的分布规律82

4.11 实在气体83

复习问题和作业84

第五章 固体状态87

5.1 晶状固体87

5.2 X射线衍射87

5.3 晶格88

5.4 七种经系和十四种晶格89

5.5 原子半径和离子半径91

5.6 面心立方晶格92

5.7 体心立方晶格氯化铯CsCl晶格93

5.8 离子型晶体的离子半径比定则93

5.9 紧密堆积结构94

5.10 晶体的类型95

5.11 金属键和金属晶体96

5.12 金属的原子半径97

5.13 四种类型晶体性质的对比98

5.14 晶体中的缺陷98

复习问题和作业99

第六章 液体和状态变化101

6.1 液体的一般性质101

6.2 蒸发热和焓103

6.3 蒸气压104

6.4 液体的沸点107

6.5 液体的凝固点108

6.6 状态变化：加热曲线和冷却曲线109

6.7 状态变化和混乱度，熵的概念111

复习问题和作业112

7.1 水的性质114

1 水114

第七章 水、溶液和胶体114

7.2 水在自然界中的作用117

7.3 水的污染问题118

7.4 水的净化119

2 溶液122

7.5 关于溶液的一般概念122

7.6 溶液浓度的表示方法和互相换算123

7.7 为什么物质能够溶解128

3 溶解度128

7.8 固体在水中的溶解度131

7.9 气体在水中的溶解度133

4 稀溶液的通性133

7.10 蒸气压下降133

7.11 沸点的上升135

7.12 凝固点下降136

7.13 渗透压137

7.15 溶胶139

5 胶体139

7.14 分散体系139

7.16 高分子溶液141

7.17 溶胶的稳定性和聚沉141

7.18 高分子溶液对溶胶的保护作用和敏化作用142

复习问题和作业142

第八章 电解质溶液145

8.1 电解质溶液的依数性145

8.2 电解质溶液的电导和当量电导146

8.3 阿累尼乌斯电离理论147

8.4 强电解质和弱电解质150

8.5 强电解质的活度和活度系数152

8.6 强电解质溶液理论155

复习问题和作业157

第九章 热化学和化学热力学159

1 热力学第一定律和热化学159

9.1 热力学中的一些常用术语159

9.2 热力学第一定律160

9.3 体积不变(恒容)情况下的化学反应热162

9.4 恒压条件下的化学反应热164

9.5 盖斯定律166

9.6 生成热167

9.7 标准状态168

9.8 燃烧热169

2 键能、晶格能和电负性170

9.9 化学键的键性170

9.10 晶格焓173

9.11 电负性174

3 化学反应的自发性175

9.12 最低能量和最大混乱度的概念175

9.13 自由能的概念，热力学第二定律176

9.14 绝对熵和标准自由能，热力学第三定律178

9.15 温度对自由能变化的影响181

9.16 简短的结语182

9.17 热力学原理的应用183

复习问题和作业186

第十章 化学动力学189

10.1 分子碰撞和反应速度189

10.2 温度和反应速度，活化能190

10.3 催化剂192

19.4 希有气体的原子结构和性质193

10.5 浓度和反应速度196

10.4 多相反应196

10.6 反应的级数199

10.7 速度方程式和温度200

10.8 反应机理和速度方程式，光化学202

复习问题和作业205

第十一章 化学平衡208

11.1 可逆反应和化学平衡208

11.2 自由能和化学平衡，化学平衡常数209

11.3 平衡常数的物理意义212

11.4 Kp和Kc的关系214

11.5 书写化学平衡表示式应注意的事项215

11.6 化学平衡的移动，吕·查德里原理218

11.7 关于合成氨过程中化学平衡的讨论225

复习问题和作业228

1 经典的酸碱概念231

12.1 水的电离和pH标度231

第十二章 酸、碱和酸碱平衡231

12.2 一元弱酸和一元弱碱的电离平衡235

12.3 电离度240

12.4 同离子效应241

12.5 多元弱酸的电离平衡243

12.6 水解反应245

2 酸碱概念的新发展251

12.7 布朗斯特酸碱概念251

12.8 路易斯的酸碱概念254

复习问题和作业255

13.1 溶度积常数257

1 难溶电解质的溶度积257

第十三章 沉淀反应257

13.2 同离子效应261

13.3 沉淀的生成261

13.4 沉淀的溶解263

13.5 分步沉淀265

2 沉淀反应的某些应用266

13.6 利用沉淀反应除去溶液中的Fe3+离子266

13.7 利用沉淀反应除去Cu2+、Pb2+、Cd2+离子等杂质269

复习问题和作业269

14.2 氧化还原当量271

1 氧化还原反应的基本概念271

14.1 氧化剂的还原剂271

第十四章 氧化还原反应和电化学271

2 氧化还原反应的配平272

14.3 氧化数法272

14.4 离子-电子法274

3 氧化还原反应和电化学275

14.5 电化学275

14.6 原电池276

14.7 电极电势277

14.8 电池的电动势和反应自由能之间的关系281

14.9 原电池的热力学平衡常数282

14.10 影响电池电动势的因素283

4 电极电势和原电池的应用284

14.11 判断氧化还原反应进行的方向284

14.12 判断氧还原反应进行的程度287

14.13 选择氧化剂和还原剂288

14.14 元素标准电极电势图及其应用289

14.15 利用原电池测定溶度积常数292

14.16 利用原电池测定溶液的pH值293

5 电解和化学电源293

14.17 电解293

14.18 化学电源296

复习问题和作业297

1 关于原子电子层结构的进一步讨论300

15.1 电子的二重性--粒子和波300

15.2 海森堡测不准原理300

第十五章 原子电子层结构和周期系300

15.3 薛定格波动方程式和它的解301

15.4 径向函数和角度函数303

15.5 包里不相容原理305

15.6 屏蔽和穿透306

15.7 电中性原子中原子轨道能量的变迁308

2 轨道电子充填和元素周期系309

15.8 元素的周期律、周期系和周期表309

15.9 周期系中各元素的电子层结构312

15.10 原子电子层结构和元素周期律的关系313

复习问题和作业318

16.1 分子轨道理论的基本论点320

1 分子轨道理论320

第十六章 分子轨道理论和分子的结构320

16.2 s-s原子轨道的线性组合321

16.3 3s-p重叠322

16.4 p-p重叠323

16.8 原子轨道线性组合的一些规则324

16.6 原子轨道的d-d组合324

16.7 原子轨道的非键组合324

16.5 原子轨道的p-d组合324

16.9 分子轨道法处理的实例，同核双原子分子的分子轨道能级图326

16.10 异核双原子分子的分子轨道能级图327

16.11 形成分子时的能量变化328

16.12 键级330

16.13 分子轨道理论在金属键理论中的应用--能带理论330

2 轨道杂化理论333

16.14 甲烷分子的结构333

16.15 三氟化硼BF3的分子结构334

16.17 轨道杂化理论的基本论点335

16.16 二氯化铍BeCl2气态分子的结构335

16.18 π键337

16.19 不定域π键(大π键)338

16.20 等电子系列339

16.21 各类型sp杂化的可能路易斯结构式341

16.22 包括d轨道的杂化结构341

16.23 包括d轨道杂化结构的等电子体343

3 电子对互斥理论344

16.24 电子对互斥理论的基本论点344

16.25 多于2对电子(或多于2组电子对)的分子结构345

16.26 用电子对互斥理论判断共价分子结构的一般规则348

16.27 判断分子结构的实例--CLF3的分子结构349

16.28 简短的结论350

4 共价分子的外形351

16.29 范德华半径和分子的外形351

复习问题和作业352

1 氢355

17.1 氢原子和单质355

第十七章 s组元素--氢、碱金属和碱土金属元素355

17.2 氢原子的成键特征356

17.3 发生氢气的方法356

17.4 氢的化合物357

17.5 离子型氢化物和复合氢化物358

17.6 氢能源和过渡金属氢化物359

2 碱金属碱土金属元素通论362

17.7 碱金属碱土金属元素的氧化态表现362

17.8 第ⅠA和ⅡA族元素的原子半径和离子半径362

17.9 第ⅠA族和ⅡA族元素形成化合物时的成键特征363

17.10 碱金属和碱土金属单质的物理性质和化学性质363

17.11 碱金属和碱土金属元素的氧化物364

17.12 碱金属碱土金属元素的氢氧化物366

17.13 苛性碱的化学作用367

17.14 碱金属和碱土金属的盐和它们在水中的溶解度369

17.15 碱金属元素卤化物的晶格焓370

17.16 碱金属元素卤化物的生成热371

17.17 碱金属和碱土金属的一般制备方法374

复习问题和作业375

第十八章 非金属元素的通性377

18.1 非金属元素的氧化态表现377

18.2 非金属元素的原子半径和离子半径378

18.3 含氧酸和碱的电离380

18.4 非金属元素的电离势、电子亲合势和电负性382

18.5 非金属元素在形成化合物时的成键特征383

18.6 非金属元素的存在状况和单质的物理性质384

18.7 非金属单质的结构385

18.8 非金属单质的一般制备方法387

18.9 非金属元素的氢化物389

复习问题和作业391

19.1 希有气体的发现史392

19.2 希有气体在自然中的分布392

1 希有气体392

第十九章 非金属元素分论(一)希有气体和卤族元素392

19.3 从空气中分离希有气体的方法393

19.5 希有气体的用途393

19.6 希有气体的化合物394

19.7 在水溶液中Xe系统的标准氧化还原电势395

19.8 希有气体化合物的价键结构396

19.10 大气的组成和大气污染问题397

19.9 希有气体化合物的实际应用397

复习问题和作业400

2 卤族元素400

19.11 卤族元素的成键特征400

19.12 卤素在自然界中的分布401

19.13 单质的制备和用途401

19.14 卤素单质的物理性质402

19.15 卤素单质的化学性质403

19.16 卤化氢和氢卤酸404

19.17 卤化物408

19.18 卤族元素的含氧化合物410

19.19 卤素互化物419

19.20 多卤化物和多卤离子419

19.21 卤素在化合物中的价键结构420

19.22 卤族元素的分析化学性质420

复习问题和作业421

第二十章 非金属元素分论(二)氧和硫422

1 氧和氧化物422

20.1 氧原子和单质分子的结构422

20.2 氧在形成化合物时的价键特征423

20.3 氧在自然界中的分布和性质425

20.4 氧化物427

20.5 过氧化氢和过氧化物429

20.6 氧系统的氧化还原电势图432

2 硫和它的化合物433

20.7 单质硫的分子结构433

20.8 硫在形成化合物时的成键特征和价键结构434

20.9 单质硫的制取、性质和用途435

20.10 硫化氢和硫化物436

20.11 硫的含氧化合物440

20.12 硫的其他含氧酸445

20.13 硫、硫化物、硫含氧酸及其盐系统的氧化还原电势图448

20.14 硫的卤化物448

20.15 硒和碲449

复习问题和作业450

第二十一章 非金属元素分论(三)氮和磷452

1 氮和它的化合物452

21.1 氮的成键特征和价键结构452

21.2 氮在自然界中的分布和单质氮453

21.3 氨455

21.4 氮肥料459

21.5 氮化物461

21.6 氮的含氧化合物462

21.7 氮在化合物溶液系统中的氧化还原电势图466

21.8 氮的卤化物467

2 磷和它的化合物467

21.9 磷原子在形成化合物时的成键特征和价键结构467

21.10 磷在自然界的分布和单质磷468

21.11 磷的含氧化合物470

21.12 磷的硫化物477

21.13 磷化氢477

21.14 磷化物478

21.15 磷的卤化物478

复习问题和作业480

第二十二章 非金属元素分论(四)碳、硅和硼482

1 碳和它的一些化合物482

22.1 碳单质和它们的结构482

22.2 碳在形成化合物时的成键特征和价键结构483

22.3 二的化碳和碳酸盐483

22.4 一氧化碳487

22.5 四氯化碳和二硫化碳488

22.6 氰化物和硫氰化物489

22.7 碳化物489

2 硅和它的化合物490

22.8 硅在自然界中的存在形式490

22.9 硅在形成化合物时的成键特征和价键结构491

22.10 单质硅491

22.11 二氧化硅492

22.12 硅酸、胶态二氧化硅和二氧化硅凝胶492

22.13 硅酸盐493

22.14 四卤化硅494

22.15 氟硅酸钠495

22.16 分子筛495

3 硼和它的化合物495

22.17 硼的原子特征495

22.18 乙硼烷的结构496

22.19 三中心键497

22.20 单质硼和它们的结构498

22.21 硼在形成化合物时的成键特征499

22.22 简短的结论508

复习问题和作业508

第二十三章 铝 配位化合物的初步概念510

1 铝510

23.1 铝原子的电子层结构和化学特征510

23.2 金属铝510

23.3 氧化铝和氢氧化铝511

23.4 铝盐511

23.5 铝的卤化物511

23.6 金属铝的冶炼原理512

23.7 对角关系(铝和铍的类似性)512

复习问题和作业513

2 配位化合物化学的初步概念514

23.8 配位化合物的形成514

23.10 配位化合物的命名法515

23.9 配位化合物各组成部分的名称515

23.11 配位化合物价键力的本性516

23.12 配位化合物的结构体系519

23.13 内络盐519

23.14 配位化合物在溶液中的离解平衡521

复习问题和作业523

24.1 原子的电子层结构524

24.2 形成化合物时的氧化态表现524

第十四章 低熔合金元素通论(锌族、镓族、锗族和砷族元素)524

24.3 单质的一些物理性质和化学性质525

24.4 重要化合物的一般性质527

24.5 化合物的颜色和键的共价性529

24.6 本区域元素不同氧化态之间的氧化还原性530

24.7 本区域金属的冶炼534

24.8 本区域元素的环境化学537

复习问题和作业539

25.1 过渡元素的电离能542

1 过渡元素的通性542

第二十五章 过渡元素542

25.2 过渡元素的氧化态表现543

25.3 过渡元素的原子半径和单质的物理性质545

25.4 过渡金属的化学性质546

25.5 过渡元素形成化合物时的价键特征547

25.6 过渡元素在各氧化态化合物中的离子半径547

25.7 过渡元素化合物的一般性质548

25.8 过渡金属和化合物的磁性549

25.9 过渡金属的一般制备方法551

2 过渡元素的氧化还原性552

25.10 钛族元素552

25.11 钒族元素553

25.12 铬族元素554

25.13 锰556

25.14 铁素元素558

25.15 铂系元素560

25.16 铜族元素561

复习问题和作业565

第二十六章 过渡元素的配位化学567

26.1 关于配位体567

26.2 配位化合物的异构现象570

26.3 过渡元素配位化合物中的化学键本性--电子配对法574

26.4 晶体势场理论577

26.5 过渡元素配位化合物的分子轨道理论582

26.6 配位化学的应用583

复习问题和作业584

第二十七章 镧系元素和锕系元素586

1 镧系元素的通性586

27.1 价电子层结构586

27.2 氧化态表现588

27.3 原子半径和离子半径589

27.4 离子的颜色590

27.5 标准电极电势591

27.6 三价化合物592

2 镧系元素的重要化合物592

27.7 四价化合物594

27.8 络合物595

3 希土元素氯化物的热力学595

27.9 希土元素氯化物的标准水合焓595

27.10 水合希土元素氯化物的标准生成焓597

27.11 无水希土元素氯化物的晶格能597

4 锕系元素的通性599

5 钍和铀的化合物601

27.12 钍的重要化合物601

复习问题和作业602

第二十八章 化学元素的周期性603

1 单质603

28.1 周期系中元素单质的存在状况603

28.2 单质的物理性质604

28.3 元素的氧化态表现607

2 元素的化学性质和化合物性质的周期性607

28.4 元素的第一电离势和元素的金属性608

28.5 离子半径和氧化物水合物的酸碱性609

28.6 元素的电负性和化合物的键型611

28.7 含氧酸盐611

28.8 卤化物614

28.9 生成配位化合物的倾向614

复习问题和作业618

28.10 简短的结论618

第二十九章 化学元素周期系的新发展619

1 天然放射性和人工放射性619

29.1 质量亏损和原子核的结合能619

29.2 天然放射性620

29.3 天然放射系621

29.4 人工放射性622

29.5 人造高能粒子622

29.6 原子核的裂变和聚变--原子能624

29.7 锝、砹、钷和钫的人工合成626

2 化学元素的人工合成626

29.8 铀后元素的合成627

29.9 超重元素的合成629

3 从马克思主义的认识论看周期系理论的发展630

29.10 周期系理论的几个重要发展过程630

29.11 锕系理论的提出和最后证实632

29.12 元素周期系的远景633

附录一 无机化学实验中可能遇到的有毒物质636

第三十章 附录636

附录二 换算因数637

附录三 元素的电离能638

附录四 分子的电离能和电子亲合势640

附录五 热力学数据表641

附录六 分子的偶极矩和键长(气相)652

附录七 化学式为ABn型的分子和离子的平均键能和键长653

附录八 多原子分子的平均键能和键长655

2.一些盐的溶解度656

1.一些盐溶液的比重656

附录九 常用理化数据656

3.硫酸溶液的比重657

4.硝酸溶液的比重657

5.盐酸溶液的比重658

6.氨水的比重658

7.苛性钾和苛性钠溶液在15℃时的比重658

11.沸点升高常数659

10.凝固点降低常数659

9.17.5℃时比重和波美度对照表(适用于比水轻的液体)659

8.17.5℃时比重和波美度对照表(适用于比水重的液体)659

12.弱酸的电离常数660

14.难溶化合物的溶度积661

15.络离子的不稳定常数662

16.化学元素的相对丰度662

17.标准电极电势(25℃)663

18.四位对数表671

13.弱碱的电离常数690