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绪论1

0-1 化学是研究物质化学变化的科学1

0-2 无机化学的研究对象、发展和前景5

0-3 学习无机化学的方法10

第一章 一些化学基本概念和定律14

第一节 分子 原子 基本粒子14

1-1 分子15

1-2 原子16

1-3 基本粒子16

第二节 元素18

2-1 元素18

2-2 核素20

2-3 同位素20

第三节 原子量和分子量21

3-1 原子量21

3-2 分子量26

第四节 摩尔 国际单位制31

4-1 物质的量及其单位--摩尔31

4-2 摩尔质量32

4-3 物质的量的计算34

4-4 国际单位制(SI制)35

第五节 混合气体分压定律37

5-1 分体积 体积分数37

5-2 分压定律38

5-3 混合气体中组份气体的气态方程40

习题41

参考资料44

第二章 水 溶液 胶体45

第一节 水45

1-1 水的组成和结构46

1-2 水的物理性质47

1-3 水的相图51

1-4 重水53

第二节 溶液54

2-1 分散系54

2-2 溶液的浓度56

第三节 稀溶液的依数性62

3-1 溶液的蒸气压降低63

3-2 溶液的沸点升高64

3-3 溶液的凝固点降低65

3-4 溶液的渗透现象68

第四节 胶体71

4-1 胶体的制备71

4-2 胶体溶液的性质72

4-3 胶体的结构76

4-4 胶体的稳定性和聚沉78

4-5 高分子溶液80

习题82

4-6 凝胶82

参考资料86

第三章 化学热力学初步87

第一节 引言87

第二节 热力学第一定律和热化学90

2-1 热力学第一定律90

2-2 焓(H)93

2-3 热化学95

第三节 化学反应的方向105

3-1 反应的自发性和有用功105

3-2 自由能106

3-3 标准自由能变108

3-4 熵的初步概念110

3-5 吉布斯-赫姆霍兹公式113

习题117

参考资料119

第四章 化学反应速度和化学平衡121

第一节 化学反应速度121

1-1 化学反应速度的表示法121

1-2 反应机理123

1-3 化学反应速度理论 活化能125

1-4 浓度对反应速度的影响--质量作用定律129

1-5 温度对反应速度的影响134

1-6 催化剂对反应速度的影响138

第二节 化学平衡 平衡常数142

2-1 化学反应的可逆性和化学平衡142

2-2 平衡常数143

2-3 平衡常数和自由能变化的关系150

2-4 平衡常数的测定152

2-5 转化率155

第三节 化学平衡的移动156

3-1 浓度对化学平衡的影响157

3-2 压力对化学平衡的影响159

3-3 温度对化学平衡的影响161

3-4 催化剂对化学平衡的影响162

3-5 吕·查德里原理163

习题164

参考资料169

第五章 电解质溶液和电离平衡170

第一节 强电解质和弱电解质171

1-1 电解质的分类171

1-2 电离度171

1-3 强电解质溶液173

第二节 一元弱酸、弱碱和电离平衡175

2-1 一元弱酸、弱碱的电离平衡 电离常数175

2-2 电离常数和电离度的关系 稀释定律177

2-3 影响弱酸、弱碱电离平衡的因素178

2-4 关于电离平衡的计算180

第三节 多元弱酸的电离183

3-1 多元弱酸的电离183

3-2 关于多元弱酸电离的计算184

第四节 水的电离 溶液的pH值186

4-1 水的电离和离子积常数186

4-2 溶液的酸碱性187

4-3 pH值188

4-4 pH值的近似测定 酸碱指示剂190

第五节 缓冲溶液192

第六节 盐类的水解197

6-1 盐类的水解 水解常数197

6-2 盐溶液的pH值203

6-3 影响水解平衡移动的因素205

第七节 酸碱理论发展简介206

7-1 酸碱的电离理论207

7-2 酸碱质子理论208

7-3 酸碱的电子理论211

第八节 沉淀溶解平衡213

8-1 溶度积213

8-2 沉淀的生成218

8-3 分步沉淀221

8-4 沉淀的溶解和转化223

习题225

参考资料228

第六章 原子结构和元素周期律230

第一节 人类认识物质结构的简单历史230

1-1 原子分子论230

1-2 原子的组成235

第二节 核外电子运动的特殊性238

2-1 核外电子运动的量子化特征--氢原子光谱和玻尔理论238

2-2 核外电子运动的波粒二象性242

2-3 核外电子运动状态的描述247

2-4 四个量子数255

2-5 波函数和原子轨道261

2-6 微观世界的特点270

第三节 原子核外电子排布和元素周期表270

3-1 多电子原子的能极270

3-2 核外电子排布原理和电子排布275

3-3 原子结构和元素周期性的关系282

第四节 电离能 电负性289

4-1 电离能--电子层结构的实验佐证289

4-2 电子亲合能295

4-3 电负性296

习题299

参考资料302

第一节 离子键304

1-1 离子键形成过程的能量变化304

第七章 分子结构304

1-2 离子键的本质306

1-3 单键的离子性百分数307

第二节 共价键309

2-1 现代价键理论310

2-2 键参数314

2-3 杂化317

2-4 分子的物理性质323

2-5 现代共价键理论的优缺点326

第三节 分子轨道理论简介327

3-1 什么叫分子轨道？327

3-2 分子轨道的形成328

3-3 分子轨道中电子的排布333

3-4 键级335

第四节 配位键和金属键336

4-1 配位键336

5-1 分子间的作用力337

4-2 金属键337

第五节 分子间的作用力和氢键337

5-2 氢键341

习题344

参考资料346

第八章 晶体结构347

第一节 晶体的特征348

1-1 晶体的特征348

1-2 晶格的类型350

1-3 晶体的类型351

第二节 离子晶体352

2-1 离子晶体的特性352

2-2 离子半径354

2-3 离子型晶体的晶格能357

2-4 硬度359

2-5 离子晶体的空间结构360

2-6 离子晶体物质的化学式364

第三节 原子晶体365

第四节 分子晶体367

第五节 金属晶体368

5-1 金属晶体的特征368

5-2 金属晶体的紧密堆积368

5-3 四种类型晶体和性质小结369

第六节 过渡型晶体372

第七节 原子半径374

第八节 离子的极化377

8-1 离子极化作用和变形性377

8-2 离子的极化率379

8-3 离子的附加极化380

8-4 离子的极化对化学键型的影响380

8-5 离子极化对化合物性质的影响381

第九节 同质多晶现象和类质同晶现象382

习题383

参考资料389

第九章 希有气体390

第一节 希有气体发现简史390

第二节 希有气体的性质和用途391

第三节 希有气体的存在和分离 液态空气395

3-1 希有气体的存在395

3-2 液态空气396

3-3 希有气体的分离397

第四节 希有气体的化合物397

第五节 希有气体的化合物的分子结构402

5-1 价电子对互斥理论简介402

5-2 希有气体化合物的结构406

习题408

参考资料409

第十章 氧化还原反应410

第一节 氧化还原及其反应式的配平411

1-1 氧化数411

1-2 氧化和还原 还原剂和氧化剂414

1-3 氧化还原反应式的配平417

第二节 氧化还原反应和电极电势423

2-1 氧化还原反应和电子转移423

2-2 电极电势426

第三节 标准电极电势428

3-1 标准氢电极429

3-2 标准电极电势表430

3-3 标准电极电势的应用432

3-4 标准电极电势与金属活泼顺序的关系440

3-5 标准电极电势与电离能的关系442

第四节 影响电极电势的因素444

4-1 奈斯特方程式445

4-2 奈斯特方程式的应用448

5-1 电解池和原电池457

第五节 电解457

5-2 电解定律458

习题460

参考资料465

第十一章 卤素467

第一节 卤素通性467

第二节 卤素单质471

2-1 物理性质471

2-2 化学性质473

2-3 卤素的制备478

2-4 元素的标准电势图及共应用486

第三节 卤素的氢化物491

3-1 卤化氢的制备491

3-2 卤化氢的性质493

4-1 卤化物496

第四节 卤化物 卤素互化物 多卤化物496

4-2 卤素互化物498

4-3 多卤化物500

第五节 卤素含氧酸及其盐501

5-1 次卤酸及其盐502

5-2 卤酸及其盐504

5-3 高卤酸及其盐506

5-4 卤素含氧酸及其盐的相互关系以及氧化性、稳定性和酸性小结510

第六节 氟的特性511

第七节 拟卤素513

7-1 拟卤素与卤素性质的对比513

7-2 氰和氰化物514

7-3 硫氰和硫氢酸盐516

习题517

参考资料519

第一节 通性520

第十二章 氧族元素520

第二节 氧 臭氧 过氧化氢522

2-1 氧和臭氧522

2-2 氧在形成化合物时的价键特征526

2-3 离域π键及其形成条件527

2-4 过氧化氢527

2-5 单质-过氧化氢-水的标准电势图531

第三节 硫及其化合物531

3-1 单质硫531

3-2 硫化氢533

3-3 硫化物 多硫化物535

3-4 硫的含氧化合物538

3-5 硫的其它含氧酸及其盐545

3-6 硫及其重要化合物的标准电势图551

第四节 硒和碲553

3-7 硫的成键类型小结553

习题556

参考资料558

第十三章 氮族元素559

第一节 通性559

第二节 氮和氮的氧化物561

2-1 氮561

2-2 氮的氢化物562

2-3 氮的含氧化合物569

2-4 氮系统的标准电势图579

2-5 化学模拟生物固氮简介581

第三节 磷及其化合物583

3-1 单质磷583

3-2 磷的氢化物和卤化物586

3-3 磷的含氧化合物590

3-4 磷系统的标准电势图596

4-1 单质597

第四节 砷 锑 铋597

4-2 砷、锑、铋的氢化物599

4-3 砷、锑、铋的氧化物及其水合物600

4-4 砷、锑、铋的硫化物和硫代酸盐603

习题604

参考资料606

第十四章 碳 硅 硼608

第一节 引言608

第二节 碳611

2-1 碳的同素异性体611

2-2 活性炭的吸附作用613

2-3 碳的含氧化合物615

第三节 硅624

3-1 单质硅的制备和性质626

3-2 硅烷627

3-4 硅的含氧化合物629

3-3 四氟化硅和氟硅酸629

第四节 硼637

4-1 单质硼的结构和性质638

4-2 硼烷641

4-3 硼的含氧化合物644

4-4 硼的卤化物648

第五节 碳硅硼的对比 硼硅的相似性650

5-1 单质650

5-2 氧化物651

5-3 含氧酸和含氧酸盐651

5-4 氢化物652

5-5 卤化物652

5-6 碳化物 硅化物 硼化物652

习题653

参考资料655

第十五章 非金属元素小结656

第一节 非金属单质的结构和性质657

第二节 分子型氢化物660

2-1 热稳定性661

2-2 还原性663

2-3 水溶液和酸碱性665

第三节 含氧酸的酸性和强度667

3-1 含族元素的最高氧化态与氢氧化物的酸碱性667

3-2 含氧酸及其酸根--含氧阴离子的结构670

3-3 含氧酸的强度673

第四节674

4-1 溶解性674

4-2 水解性679

4-3 热稳定性681

4-4 含氧酸及其盐的氧化还原性684

习题688

参考资料690

第一节 概述691

第十六章 金属通论691

第二节 金属的晶体结构和金属的物理性质694

2-1 金属单质的晶体结构694

2-2 金属的物理性质694

第三节 金属的化学性质699

第四节 金属的提炼702

4-1 金属的提炼702

4-2 金属还原过程的热力学707

4-3 金属的精炼710

第五节 合金713

5-1 低共熔混合物713

5-2 金属固溶体714

5-3 金属化合物715

习题717

参考资料718

第一节 碱金属和碱土金属通性719

第十七章 碱金属 碱土金属719

第二节 碱金属和碱土金属的单质723

2-1 存在和制备723

2-2 单质的物理性质726

2-3 单质的化学性质727

第三节 碱金属和碱土金属的氧化物729

3-1 普通氧化物729

3-2 过氧化物731

3-3 超氧化物732

第四节 碱金属和碱土金属的氢氧化物733

第五节 碱金属和碱土金属的氢化物736

5-1 氢化物的分类736

5-2 碱金属和碱土金属的氢化物737

第六节 碱金属和碱土金属的盐类738

6-1 几种重要的盐类738

6-2 碱金属和碱土金属盐类小结745

6-3 硬水的软化748

第七节 对角线规则750

习题752

参考资料753

第十八章 铝族 锗分族754

第一节 元素的自然存在和基本性质754

第二节 铝756

2-1 铝的性质和用途756

2-2 氧化铝和氢氧化铝759

2-3 铝盐和铝酸盐760

2-4 铝的卤化物和硫酸盐762

2-5 铝和铍的相似性764

第三节 镓分族765

第四节 锗分族767

4-1 锗、锡、铅的冶炼、性质和用途767

4-2 锗分族元素的化合物771

4-3 铅蓄电池780

习题783

参考资料785

第十九章 络合物(配位化合物)786

第一节 络合物的基本概念787

1-1 络合物的定义787

1-2 络合物的组成和测定789

1-3 络离子的电荷795

1-4 络合物的分类795

1-5 络合物的命名798

第二节 络合物中的化学键理论799

2-1 价键理论800

2-2 价键理论的应用和局限性808

第三节 螫合物810

第四节 络合物稳定性813

4-1 络离子的稳定常数814

4-2 稳定常数的应用818

4-3 使用稳定常数时应注意的几点825

第五节 络合物形成时的性质改变826

5-1 颜色的改变827

5-2 溶解度的改变827

5-3 电极电位的改变828

5-4 酸碱性的改变829

第六节 络合物的重要性829

习题833

参考资料837

第二十章 铜族和锌族元素838

第一节 铜族元素838

1-1 铜族元素的通性838

1-2 金属单质841

1-3 铜族元素的主要化合物845

1-4 铜族元素与碱金属元素的对比858

2-1 锌族元素的通性859

第二节 锌族元素859

2-2 金属单质861

2-3 锌族元素的主要化合物864

2-4 含镉、汞废水的处理871

2-5 锌族元素与碱土金属的对比873

习题874

参考资料876

第二十一章 过渡元素(一)877

第一节 过渡元素通性877

1-1 过渡元素的电子层构型879

1-2 过渡元素的氧化态880

1-3 单质的物理性质和化学性质882

1-4 过渡元素氧化物的酸碱性和氢化物885

1-5 过渡元素水合离子的颜色886

第二节 晶体场理论887

1-6 过渡元素的络合性887

2-1 晶体场理论的基本要点888

2-2 晶体场理论的应用895

第三节 钛分族900

3-1 概述900

3-2 钛的化合物904

3-3 锆和铪907

第四节 钒分族908

4-1 概述908

4-2 钒的化合物910

4-3 铌和钽的化合物913

第五节 铬分族915

5-1 概述915

5-2 铬的化合物919

5-3 钼和钨的化合物925

5-4 同多酸和杂多酸及其盐927

6-1 概述928

第六节 锰分族928

6-2 锰的化合物931

6-3 铼的化合物936

习题936

参考资料938

第二十二章 过渡元素(二)939

第一节 铁系元素通性939

第二节 铁系元素的重要化合物943

2-1 铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物943

2-2 铁、钴、镍的盐945

2-3 铁、钴、镍的络合物951

第三节 钢铁的冶炼原理958

3-1 铁的冶炼原理958

3-2 钢的冶炼原理959

4-1 金属的腐蚀960

第四节 金属的腐蚀和防护960

4-2 金属的防护962

4-3 电镀964

第五节 铂系元素简介964

5-1 铂系元素通性964

5-2 铂系金属的化合物967

习题970

参考资料971

第二十三章 过渡元素(三)972

第一节 镧系元素972

1-1 镧系元素的通性972

1-2 镧系元素的存在981

1-3 镧系金属982

1-4 镧系元素的重要化合物984

1-5 从独居石矿中提取希土990

2-1 锕系元素的通性993

第二节 锕系元素993

2-2 钍和铀及其化合物997

习题1001

参考资料1001

第二十四章 核化学1002

第一节 核反应1002

第二节 天然放射性1004

2-1 放射性衰变的类型1004

2-2 核稳定性1006

2-3 放射系1008

2-4 半衰期1009

第三节 放射性检测1013

第四节 人工核反应1015

4-1 人工核反应1015

4-2 原子核的结合能1017

4-3 核裂变1021

4-4 核反应堆1022

4-5 核聚变1023

第五节 人造同位素在化学中的应用1024

第六节 新化学元素的发现1026

习题1030

参考资料1031

附录一 国际原子量表(1979年)1033

附录二 基本物理常数1035

附录三 国际单位制(SI)基本单位1037

附录四 具有专门名称的国际单位制(SI)导出单位和辅助单位1038

附录五 国际单位制(SI)词冠1039

附录六 物质的热力学性质1040

附录七 元素的共价半径、金属半径、范氏半径和离子半径1043

附录八 标准电极电势1054

附录九 人体中重要金属元素的存在及其络合作用1062