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第1章 气体1

1.1 理想气体状态方程1

1.2 气体混合物3

1.2.1 道尔顿分压定理3

1.2.2 阿马格分体积定律4

1.2.3 气体混合物的摩尔质量5

1.3 气体的液化及临界参数6

1.3.1 液体的饱和蒸气压6

1.3.2 临界参数6

1.3.3 真实气体的p-Vm图与气体的液化8

1.4 真实气体状态方程8

拓展知识获得诺贝尔化学奖的华人10

思考题11

习题12

第2章 热力学第一定律与热化学13

2.1 热力学的术语和基本概念13

2.1.1 系统和环境13

2.1.2 状态和状态函数14

2.1.3 过程和途径14

2.1.4 相15

2.2 热力学第一定律15

2.2.1 热和功15

2.2.2 热力学能16

2.2.3 热力学第一定律17

2.3 热化学的术语和基本概念17

2.3.1 反应进度18

2.3.2 反应热18

2.3.3 标准状态20

2.3.4 热化学方程式21

2.3.5 盖斯定律21

2.4 热化学基本数据与反应焓变的计算22

2.4.1 标准摩尔生成焓22

2.4.2 标准摩尔燃烧焓23

2.4.3 反应焓变的计算23

拓展知识能源24

思考题27

习题28

第3章 化学动力学基础30

3.1 化学动力学的任务和目的30

3.2 化学反应速率表示方法31

3.3 化学反应的速率方程33

3.3.1 质量作用定律34

3.3.2 反应级数和反应的速率常数35

3.4 温度和活化能对反应速率的影响37

3.4.1 温度对反应速率的影响37

3.4.2 活化能Ea对反应速率的影响39

3.5 化学反应速率理论和反应机理简介39

3.5.1 碰撞理论39

3.5.2 过渡态理论40

3.5.3 反应机理与基元反应41

3.6 催化反应动力学42

3.6.1 催化反应的特点42

3.6.2 均相催化反应44

3.6.3 气-固相催化反应45

拓展知识化学动力学在考古学中的应用45

思考题46

习题46

第4章 热力学第二定律与化学反应的方向和限度48

4.1 热力学第二定律48

4.2 熵热力学第三定律49

4.2.1 混乱度、熵与微观状态数50

4.2.2 热力学第三定律和标准熵52

4.2.3 化学反应熵变52

4.3 吉布斯函数54

4.3.1 吉布斯函数的定义及吉布斯函数［变］判据54

4.3.2 标准摩尔生成吉布斯函数55

4.3.3 化学反应的吉布斯函数变计算56

4.3.4 △G与△G？的关系57

4.4 吉布斯函数与化学平衡58

4.4.1 化学平衡的基本特征58

4.4.2 标准平衡常数表达式59

4.4.3 标准平衡常数的应用62

4.4.4 化学平衡移动64

拓展知识 氧-血红蛋白的平衡67

思考题68

习题70

第5章 水溶液中的离子平衡72

5.1 酸碱质子理论概述72

5.1.1 质子酸、质子碱的定义72

5.1.2 共轭酸碱概念及其相对强弱73

5.1.3 酸碱反应的实质74

5.2 水的解离平衡和溶液的pH75

5.2.1 水的解离平衡75

5.2.2 溶液的pH75

5.3 弱酸、弱碱的解离平衡76

5.3.1 一元弱酸的解离平衡76

5.3.2 一元弱碱的解离平衡77

5.3.3 多元弱酸、弱碱的解离平衡78

5.4 盐溶液的解离平衡79

5.4.1 强酸弱碱盐79

5.4.2 弱酸强碱盐80

5.4.3 酸式盐81

5.4.4 弱酸弱碱盐82

5.4.5 影响盐类水解的因素及其应用83

5.5 缓冲溶液83

5.5.1 同离子效应83

5.5.2 缓冲溶液84

5.5.3 缓冲溶液的pH计算85

5.5.4 缓冲溶液的配制86

5.6 酸碱指示剂87

5.7 酸碱电子理论88

5.8 沉淀-溶解平衡89

5.8.1 溶解度89

5.8.2 溶度积90

5.8.3 溶度积和溶解度之间的换算90

5.8.4 溶度积规则91

5.8.5 同离子效应和盐效应92

5.8.6 溶液的pH对沉淀溶解平衡的影响94

5.8.7 分步沉淀95

5.8.8 沉淀的转化96

拓展知识 水的净化与废水处理96

思考题99

习题100

第6章 氧化还原反应 电化学基础102

6.1 氧化还原反应的基本概念103

6.1.1 氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念103

6.1.2 氧化值和氧化态103

6.1.3 氧化还原方程式的配平104

6.2 电化学电池107

6.2.1 原电池的构造107

6.2.2 原电池符号和电极的分类107

6.2.3 原电池的热力学109

6.3 电极电势110

6.3.1 电极电势的产生110

6.3.2 标准电极电势110

6.3.3 能斯特方程式112

6.3.4 能斯特方程式的应用113

6.4 电解119

拓展知识 化学电源123

思考题125

习题126

第7章 相平衡129

7.1 相体系平衡的一般条件129

7.2 相律131

7.2.1 相、组分、自由度和自由度数131

7.2.2 相律133

7.2.3 相律的推导133

7.3 单组分体系的相平衡135

7.3.1 水的相图135

7.3.2 其他单组分相图137

7.4 二组分体系的相图及其应用138

7.4.1 二组分体系的气-液相平衡138

7.4.2 二组分体系的液-固相平衡147

7.5 三组分体系的相图及其应用150

拓展知识 相图在现代高科技中的应用151

思考题154

习题154

第8章 界面现象和胶体分散体系157

8.1 表面张力和表面能157

8.1.1 净吸力和表面张力的概念157

8.1.2 影响表面张力的因素159

8.2 纯液体的表面现象160

8.2.1 弯曲界面的一些现象161

8.2.2 润湿现象161

8.3 固体表面的吸附163

8.3.1 固体表面的特点163

8.3.2 吸附作用164

8.3.3 吸附曲线165

8.4 溶液表面层吸附与表面活性剂167

8.4.1 溶液表面层吸附167

8.4.2 表面活性剂167

8.5 分散系统的分类及溶胶的特性169

8.5.1 分散系统169

8.5.2 溶胶的特性170

8.6 溶胶的稳定性和聚沉173

8.7 乳浊液173

拓展知识 免疫胶体金技术174

思考题176

习题176

第9章 原子结构178

9.1 原子结构的早期模型178

9.1.1 早期原子模型178

9.1.2 有核原子模型180

9.2 微观粒子运动的基本特征181

9.2.1 物质波181

9.2.2 测不准原理183

9.3 氢原子结构的量子力学描述184

9.3.1 薛定谔方程184

9.3.2 波函数与原子轨道184

9.3.3 四个量子数185

9.3.4 概率密度和电子云186

9.3.5 原子轨道和电子云的图像187

9.4 多电子原子结构190

9.4.1 屏蔽效应和钻穿效应190

9.4.2 鲍林近似能级图192

9.4.3 核外电子排布规则193

9.5 原子的电子结构与元素周期系196

9.5.1 原子结构与元素周期表196

9.5.2 元素性质的周期性197

拓展知识 物质的组成基元201

思考题202

习题203

第10章 分子结构和分子间力205

10.1 路易斯理论205

10.2 价键理论206

10.2.1 共价键的形成及其本质206

10.2.2 价键理论207

10.3 杂化轨道理论210

10.3.1 杂化轨道的概念210

10.3.2 杂化轨道的类型212

10.4 价层电子对互斥理论215

10.4.1 价层电子对互斥理论的基本要点215

10.4.2 分子几何构型的预测217

10.4.3 判断分子（离子）几何构型的实例219

10.5 分子轨道理论219

10.5.1 分子轨道理论的基本要点219

10.5.2 应用实例223

10.6 键参数224

10.6.1 键长224

10.6.2 键能225

10.6.3 键角226

10.6.4 键级226

10.6.5 键矩与部分电荷226

10.7 分子间力和氢键227

10.7.1 分子的极性227

10.7.2 分子间作用力229

10.7.3 氢键231

拓展知识 荧光和磷光233

思考题236

习题237

第11章 固体结构242

11.1 晶体的类型和特征242

11.1.1 晶体的特征242

11.1.2 晶格理论的基本概念243

11.1.3 晶体的基本类型244

11.2 金属键和金属晶体245

11.2.1 金属晶格245

11.2.2 金属键246

11.3 离子晶体246

11.3.1 离子键的形成及离子的电子层结构246

11.3.2 离子晶体247

11.3.3 晶格能249

11.4 离子极化250

11.4.1 离子的极化力和变形性250

11.4.2 离子极化对晶体结构和性质的影响251

11.5 原子晶体和分子晶体252

11.5.1 共价型原子晶体和混合键型晶体252

11.5.2 分子型晶体254

拓展知识 晶体材料255

思考题257

习题257

第12章 配位化合物260

12.1 配合物的组成和命名260

12.1.1 配合物的组成261

12.1.2 配合物的命名262

12.1.3 配合物的分类263

12.2 配合物的结构265

12.2.1 配合物的空间构型265

12.2.2 配合物同分异构现象266

12.3 配合物的化学键理论268

12.4 配合物的晶体场理论271

12.5 配位反应与配位平衡276

12.5.1 配合物的解离常数和稳定常数276

12.5.2 配体取代反应和电子转移反应278

12.6 配合物的应用280

拓展知识 被骂出来的诺贝尔化学奖获得者——维克多·格林尼亚281

思考题282

习题282

第13章 s区元素285

13.1 s区元素概述285

13.2 s区元素的单质286

13.2.1 s区元素单质的存在和制备286

13.2.2 s区元素单质的物理和化学性质287

13.3 s区元素的化合物289

13.3.1 氢化物289

13.3.2 氧化物290

13.3.3 氢氧化物293

13.3.4 配合物294

13.3.5 盐类295

13.4 锂、铍的特殊性 对角线规则296

13.4.1 锂的特殊性296

13.4.2 铍的特殊性297

13.4.3 对角线规则297

拓展知识 硬水及其软化298

思考题299

习题300

第14章 p区元素301

14.1 p区元素概述301

14.2 硼族元素302

14.2.1 硼族元素概述302

14.2.2 硼族元素的单质303

14.2.3 硼的化合物304

14.2.4 铝的化合物308

14.3 碳族元素310

14.3.1 碳族元素概述310

14.3.2 碳族元素的单质311

14.3.3 碳的化合物312

14.3.4 硅的化合物315

14.3.5 锡、铅的化合物316

14.4 氮族元素318

14.4.1 氮族元素概述318

14.4.2 氮族元素的单质320

14.4.3 氮的化合物321

14.4.4 磷的化合物325

14.4.5 砷、锑、铋的化合物330

14.5 氧族元素332

14.5.1 氧族元素概述332

14.5.2 氧及其化合物333

14.5.3 硫及其化合物335

14.6 卤素340

14.6.1 卤素概述340

14.6.2 卤素单质341

14.6.3 卤化氢和氢卤酸342

14.6.4 卤化物、多卤化物343

14.6.5 卤素的含氧化合物344

14.7 稀有气体347

14.7.1 稀有气体的性质和用途347

14.7.2 稀有气体的化合物348

拓展知识 新型无机非金属材料350

思考题352

习题353

第15章 d区元素357

15.1 d区元素概述357

15.1.1 d区元素的电子构型357

15.1.2 d区元素的原子半径和电离能357

15.1.3 d区元素的物理性质358

15.1.4 d区元素的化学性质358

15.2 钛、钒360

15.2.1 钛及其化合物360

15.2.2 钒及其化合物361

15.3 铬、钼、钨 多酸型配合物361

15.3.1 铬361

15.3.2 钼、钨363

15.3.3 多酸型配合物364

15.4 锰364

15.4.1 锰的单质364

15.4.2 锰的化合物365

15.5 铁、钴、镍366

15.5.1 铁、钴、镍的单质366

15.5.2 铁、钴、镍的化合物366

15.6 铂系元素简介369

15.6.1 铂系元素的单质369

15.6.2 铂和钯的重要化合物370

15.7 金属有机化合物370

15.7.1 金属羰基配合物370

15.7.2 不饱和烃金属有机配合物372

15.7.3 夹心型配合物372

15.8 铜族元素373

15.8.1 铜族元素的单质373

15.8.2 铜族元素的化合物374

15.9 锌族元素377

15.9.1 锌族元素的单质377

15.9.2 锌族元素的化合物377

拓展知识 锌的生物作用和含镉、汞废水的处理380

思考题381

习题382

部分习题参考答案385

附录A 一些物质在298.15 K下的标准热力学数据390

附录B 一些物质的标准摩尔燃烧焓（298.15 K）412

附录C 弱电解质的解离常数413

附录D 一些常见配离子的稳定常数416

附录E 难溶化合物的溶度积常数418

附录F 标准电极电势表422

附录G 一些物质的摩尔质量427

参考文献432