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第一章 绪论1

第一节 基础化学课程的地位和作用1

一、化学是一门中心科学1

二、怎样学好基础化学2

第二节 我国的法定计量单位3

第三节 有效数字4

一、有效数字的概念4

二、有效数字的运算规则4

第四节 量纲分析5

第五节 分散系统与混合物的组成标度5

一、分散系统及分类5

二、混合物的组成标度6

（一）物质的量6

（二）物质的量浓度7

（三）摩尔分数和质量摩尔浓度8

Summary9

参考读物10

习题10

Exercises11

第二章 稀薄溶液的依数性12

第一节 溶液的蒸气压下降12

一、溶液的蒸气压12

二、溶液的蒸气压下降——Raoult定律13

第二节 溶液的沸点升高和凝固点降低15

一、溶液的沸点升高15

（一）液体的沸点15

（二）溶液的沸点升高15

二、溶液的凝固点降低16

（一）纯液体的凝固点16

（二）溶液的凝固点降低16

三、电解质稀薄溶液的依数性行为17

第三节 溶液的渗透压力18

一、渗透现象和渗透压力18

二、溶液的渗透压力与浓度及温度的关系19

三、渗透压力在医学上的意义20

（一）渗透作用与生理现象20

（二）晶体渗透压和胶体渗透压22

（三）体液渗透压力的测定22

Summary23

参考读物24

习题24

Exercises25

第三章 电解质溶液26

第一节 强电解质溶液理论26

一、强电解质和解离度26

二、强电解质溶液理论要点27

三、离子的活度和活度因子27

第二节 弱电解质溶液的解离平衡29

一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数29

二、酸碱平衡的移动30

（一）浓度对酸碱平衡的影响30

（二）同离子效应对酸碱平衡的影响31

（三）盐效应对酸碱平衡的影响32

第三节 酸碱的质子理论32

一、酸碱的概念32

二、酸碱反应的实质33

三、水的质子自递平衡34

（一）水的质子自递平衡和水的离子积34

（二）水溶液的pH35

四、共轭酸碱解离常数的关系35

第四节 酸碱溶液pH的计算36

一、强酸或强碱溶液37

二、一元弱酸或弱碱溶液37

三、多元酸碱溶液39

四、两性物质溶液40

第五节 酸碱电子理论和软硬酸碱理论42

一、酸碱的电子理论42

二、软硬酸碱理论43

第六节 难溶强电解质的沉淀溶解平衡43

一、溶度积和溶度积规则44

（一）溶度积44

（二）溶度积规则45

二、沉淀平衡的移动46

（一）沉淀的生成46

（二）分级沉淀47

（三）沉淀的溶解47

三、沉淀溶解平衡实例49

（一）骨骼的形成与龋齿的产生49

（二）尿结石的形成49

Summary50

参考读物51

习题51

Exercises53

第四章 缓冲溶液55

第一节 缓冲溶液及缓冲机制55

一、缓冲溶液及其作用机制55

二、缓冲溶液的组成56

第二节 缓冲溶液pH的计算56

一、缓冲溶液pH的近似计算公式56

二、缓冲溶液pH计算公式的校正58

第三节 缓冲容量和缓冲范围59

一、缓冲容量59

二、影响缓冲容量的因素60

三、缓冲范围61

第四节 缓冲溶液的配制62

一、缓冲溶液的配制方法62

二、标准缓冲溶液64

第五节 血液中的缓冲系65

Summary66

参考读物67

习题67

Exercises68

第五章 胶体70

第一节 胶体分散系70

一、胶体分散系的制备70

（一）分散法70

（二）凝聚法71

二、胶体分散系的表面特性71

第二节 溶胶72

一、溶胶的基本性质72

（一）溶胶的光学性质72

（二）溶胶的动力学性质73

（三）溶胶的电学性质73

二、胶团结构及溶胶的稳定性74

（一）胶粒带电的原因74

（二）胶粒的双电层结构74

（三）溶胶的稳定因素75

（四）溶胶的聚沉现象75

三、气溶胶77

第三节 高分子溶液77

一、高分子化合物的结构特点及其溶液的形成78

（一）高分子化合物的结构特点78

（二）高分子溶液的形成78

二、聚电解质溶液78

三、高分子溶液稳定性的破坏80

四、高分子溶液的渗透压和膜平衡80

（一）高分子溶液的渗透压80

（二）膜平衡81

五、凝胶82

第四节 表面活性剂和乳状液83

一、表面活性剂83

二、缔合胶体84

三、乳状液84

Summary87

参考读物88

习题88

Exercises89

第六章 化学反应热及反应的方向和限度90

第一节 热力学系统和状态函数90

一、系统与环境90

二、状态函数与过程90

三、热和功92

（一）热和功92

（二）体积功、可逆过程与最大功92

第二节 能量守恒和化学反应热94

一、热力学能和热力学第一定律94

（一）热力学能94

（二）热力学第一定律94

（三）热力学能的变化与等容反应热效应94

二、系统的焓变和等压反应热效应95

（一）系统的焓95

（二）等压反应热效应95

三、反应进度、热化学方程式与标准态96

（一）反应进度96

（二）热化学方程式与标准态97

四、Hess定律和反应热的计算98

（一）由已知的热化学方程式计算反应热98

（二）由标准摩尔生成焓计算反应热99

（三）由标准摩尔燃烧焓计算反应热100

第三节 熵和Gibbs自由能101

一、自发过程及其特征101

（一）自发过程的特征101

（二）自发的化学反应的推动力102

二、系统的熵102

（一）熵和熵变102

（二）熵增加原理103

三、系统的Gibbs自由能104

（一）Gibbs自由能104

（二）Gibbs自由能变化与非体积功105

（三）用Gibbs自由能变化判断化学反应的方向106

第四节 化学平衡109

一、化学反应的限度与标准平衡常数109

二、用标准平衡常数判断自发反应方向110

三、实验平衡常数111

四、多重平衡与耦合反应111

（一）多重平衡111

（二）耦合反应112

五、化学平衡的移动113

（一）浓度对化学平衡的影响113

（二）压力对化学平衡的影响113

（三）温度对化学平衡的影响114

Summary116

参考读物117

习题118

Exercises120

第七章 化学反应速率122

第一节 化学反应速率及其表示方法122

一、化学反应速率122

二、化学反应的平均速率和瞬时速率123

第二节 反应机制和元反应124

一、元反应、简单反应与复合反应124

二、质量作用定律与速率方程式125

（一）质量作用定律125

（二）速率方程125

（三）速率常数与反应级数126

第三节 具有简单级数的反应及其特点127

一、一级反应127

二、二级反应128

三、零级反应129

第四节 化学反应速率理论简介130

一、碰撞理论与活化能130

（一）有效碰撞和弹性碰撞130

（二）活化分子与活化能130

二、过渡态理论简介131

（一）活化络合物132

（二）活化能与反应热132

第五节 温度对化学反应速率的影响133

一、温度与速率常数的关系——Arrhenius方程式133

二、温度对化学反应速率影响的原因134

第六节 催化剂对化学反应速率的影响134

一、催化剂及催化作用134

（一）催化剂134

（二）催化剂的特点134

二、催化作用理论135

（一）均相催化理论——中间产物学说135

（二）多相催化理论——活化中心学说136

三、生物催化剂——酶136

Summary137

参考读物138

习题138

Exercises140

第八章 氧化还原反应与电极电位142

第一节 氧化还原反应142

一、氧化值142

二、氧化还原反应143

（一）氧化还原反应143

（二）氧化还原半反应和氧化还原电对143

三、氧化还原反应方程式的配平144

第二节 原电池与电极电位145

一、原电池145

（一）原电池的组成145

（二）原电池组成式146

（三）电极类型146

二、电极电位的产生147

三、标准电极电位148

（一）标准氢电极148

（二）电极电位的测定148

（三）标准电极电位149

（四）标准电极电位的应用150

第三节 电池电动势与Gibbs自由能150

一、电池电动势与化学反应Gibbs自由能变的关系150

二、用电池电动势判断氧化还原反应的自发性151

三、电池标准电动势和平衡常数152

第四节 电极电位的Nernst方程式及影响电极电位的因素154

一、电极电位的Nernst方程式154

二、电极溶液中物质浓度对电极电位的影响155

（一）酸度对电极电位的影响156

（二）沉淀的生成对电极电位的影响156

（三）生成弱酸（或弱碱）对电极电位的影响156

第五节 电位法测定溶液的pH157

一、常用参比电极158

（一）甘汞电极158

（二）AgCl*Ag电极158

二、指示电极159

（一）玻璃电极159

（二）复合电极159

三、电位法测定溶液的pH160

第六节 电化学和生物传感器160

一、传感器概述160

二、传感器的基本原理161

（一）表面吸附161

（二）界面电位161

（三）分子识别161

三、电化学生物传感器及其应用162

Summary164

参考读物165

习题165

Exercises166

第九章 原子结构和元素周期律168

第一节 核外电子运动状态及特性168

一、氢光谱和氢原子的Bohr模型168

二、电子的波粒二象性170

三、测不准原理171

第二节 氢原子的波函数172

一、量子数172

二、原子轨道的角度分布175

三、原子轨道的径向分布178

第三节 多电子原子的原子结构179

一、多电子原子的能级179

二、原子的电子组态180

（一）Pauli不相容原理181

（二）能量最低原理181

（三）Hund规则181

第四节 原子的电子组态与元素周期表182

一、原子的电子组态与元素周期表182

（一）能级组和元素周期182

（二）价层电子组态与族183

（三）元素分区184

（四）过渡元素和稀土元素184

二、元素性质的周期性变化规律185

（一）有效核电荷185

（二）原子半径185

（三）元素的电离能、电子亲合势和电负性187

第五节 元素和人体健康188

一、人体必需元素及其生物功能简介188

二、环境污染中对人体有害的元素190

Summary191

参考读物193

习题193

Exercises194

第十章 共价键与分子间力195

第一节 现代价键理论195

一、氢分子的形成195

二、现代价键理论的要点196

三、共价键的类型197

（一）σ键和π键197

（二）正常共价键和配位共价键198

四、键参数198

（一）键能198

（二）键长198

（三）键角199

（四）键的极性199

第二节 杂化轨道理论199

一、杂化轨道理论的要点200

二、轨道杂化类型及实例200

（一）sp型和spd型杂化200

（二）等性杂化和不等性杂化203

第三节 价层电子对互斥理论204

第四节 分子轨道理论简介205

一、分子轨道理论的要点205

二、分子轨道理论的应用208

（一）同核双原子分子的轨道能级图208

（二）异核双原子分子的轨道能级图209

（三）离域π键210

（四）自由基简介210

第五节 分子间的作用力211

一、分子的极性与分子的极化212

（一）分子的极性212

（二）分子的极化212

二、van der Waals力213

（一）取向力213

（二）诱导力213

（三）色散力213

三、氢键214

Summary216

参考读物217

习题217

Exercises219

第十一章 配位化合物220

第一节 配位化合物的基本概念220

一、什么是配位化合物220

二、配合物的组成220

（一）内层和外层221

（二）中心原子221

（三）配体和配位原子221

（四）配位数221

（五）配离子的电荷222

三、配合物的命名222

第二节 配合物的化学键理论223

一、配合物的价键理论223

（一）价键理论的基本要点223

（二）外轨配合物和内轨配合物224

（三）实例224

（四）配合物的磁矩226

二、晶体场理论227

（一）晶体场理论的基本要点227

（二）在八面体配位场中中心原子d轨道能级分裂227

（三）分裂能及其影响因素227

（四）八面体场中中心原子的d电子排布229

（五）晶体场稳定化能229

（六）d-d跃迁和配合物的颜色231

第三节 配位平衡232

一、配位平衡常数232

二、配位平衡的移动233

（一）溶液酸度的影响233

（二）沉淀平衡的影响234

（三）与氧化还原平衡的关系235

（四）其他配位平衡的影响236

第四节 螯合物和生物配体236

一、螯合效应236

二、影响螯合物稳定性的因素238

（一）螯合环的大小238

（二）螯合环的数目238

三、生物配体239

Summary241

参考读物243

习题243

Exercises245

第十二章 滴定分析247

第一节 滴定分析原理247

一、滴定分析的概述247

（一）滴定分析术语与特点247

（二）滴定分析法对化学反应的基本要求247

二、滴定分析的分类248

三、标准溶液的配制248

四、滴定分析的计算249

第二节 分析结果的误差249

一、误差产生的原因和分类249

（一）系统误差249

（二）偶然误差250

二、分析结果的评价250

（一）误差与准确度250

（二）偏差与精密度251

三、提高分析结果准确度的方法251

（一）减小系统误差251

（二）减小偶然误差252

第三节 酸碱滴定法252

一、酸碱指示剂252

（一）酸碱指示剂的变色原理252

（二）酸碱指示剂的变色范围和变色点253

二、滴定曲线和指示剂的选择254

（一）强酸和强碱的滴定254

（二）一元弱酸和一元弱碱的滴定256

（三）多元酸和多元碱的滴定258

三、酸碱标准溶液的配制与标定260

（一）酸标准溶液的配制与标定260

（二）碱标准溶液的配制与标定260

四、酸碱滴定法的应用实例261

（一）含氮量的测定261

（二）乙酰水杨酸（阿司匹林）含量的测定262

第四节 氧化还原滴定法262

一、高锰酸钾法263

（一）基本原理263

（二）高锰酸钾标准溶液的配制与标定263

（三）高锰酸钾法的应用实例264

二、碘量法264

（一）基本原理264

（二）标准溶液的配制与标定264

（三）碘量法的应用实例265

第五节 配位滴定法265

一、基本原理265

（一）EDTA与金属离子配位反应的特点265

（二）影响EDTA滴定的因素266

（三）金属指示剂266

二、标准溶液的配制与标定267

三、配位滴定法的应用示例267

第六节 沉淀滴定法267

一、Mohr法267

（一）基本原理267

（二）标准溶液的配制与标定268

二、Volhard法268

（一）基本原理268

（二）标准溶液的配制与标定268

三、Fajans法268

Summary269

参考读物270

习题270

Exercises272

第十三章 可见分光光度法和紫外分光光度法274

第一节 物质的吸收光谱274

一、物质对光的选择性吸收274

二、物质的吸收光谱274

第二节 分光光度法基本原理275

一、透光率和吸光度275

二、Lambert-Beer定律276

第三节 可见分光光度法277

一、分光光度计277

二、定量分析方法278

（一）标准曲线法279

（二）标准对照法279

（三）比吸光系数比较法279

（四）差示分光光度法279

（五）双波长法279

第四节 提高测量灵敏度和准确度的方法280

一、分光光度法的误差280

（一）仪器测定误差280

（二）溶液偏离Beer定律引起的误差281

（三）主观误差281

二、提高测量灵敏度和准确度的方法281

（一）选择适当的显色剂281

（二）选择合适的测定条件281

（三）空白溶液的选择283

（四）共存离子的干扰及其消除283

第五节 紫外分光光度法简介283

一、752型分光光度计283

二、紫外分光光度法的应用284

（一）定性鉴别284

（二）定量测定284

（三）有机化合物的结构分析285

Summary285

参考读物286

习题286

Exercises287

第十四章 现代仪器分析简介288

第一节 原子吸收光谱法288

一、基本原理288

（一）原子吸收光谱的产生288

（二）原子吸收的测量289

二、原子吸收光谱仪289

三、实验方法290

（一）样品处理与测定条件的选择290

（二）干扰及其消除290

（三）分析方法291

第二节 荧光分析法292

一、基本原理293

（一）分子荧光的发生过程293

（二）荧光的激发光谱和发射光谱293

（三）荧光光谱的特点294

（四）荧光寿命与荧光效率294

（五）分子结构与荧光的关系294

（六）影响荧光强度的外界因素294

二、荧光定量分析方法295

（一）荧光强度与荧光物质浓度的关系295

（二）定量分析方法295

三、荧光分光光度计296

四、荧光分析法的应用297

（一）有机化合物的荧光分析297

（二）无机化合物的荧光分析297

（三）分子荧光分析在医学检验中的应用297

第三节 色谱法297

一、色谱法概述297

二、色谱分离过程和基本术语298

（一）色谱分离过程298

（二）色谱图及基本术语298

三、色谱分离基本原理299

（一）塔板理论299

（二）速率理论300

（三）分离度300

四、色谱仪301

五、色谱定性与定量分析302

（一）定性分析302

（二）定量分析302

Summary303

参考读物304

习题305

Exercises306

附录307

附录一 我国的法定计量单位307

表1 SI基本单位307

表2 包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位307

表3 SI词头308

表4 可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位308

附录二 一些物理和化学的基本常数309

附录三 平衡常数表310

表1 水的离子积常数310

表2 弱电解质在水中的解离常数310

表3 一些难溶化合物的溶度积（25℃）311

表4 金属配合物的稳定常数312

附录四 一些物质的基本热力学数据314

表1 298.15K的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成自由能和标准摩尔熵的数据314

表2 一些有机化合物的标准摩尔燃烧热316

附录五 一些还原半反应的标准电极电位？？（298.15K）316

附录六 希腊字母表317

附录七 化学相关网站318

部分习题参考答案319

索引332

元素中英文名称、原子序数及相对原子量表344