第1章緒論/1

1.1 化學(xué)是研究物質(zhì)變化的科學(xué) 1

1.1.1 化學(xué)的研究對象 1

1.1.2 化學(xué)的研究目的和方法 1

1.1.3 化學(xué)的重要性 2

1.2 無機化學(xué)的發(fā)展簡史 2

1.2.1 古代無機化學(xué) 2

1.2.2 近代無機化學(xué) 3

1.2.3 現(xiàn)代無機化學(xué) 4

1.3 無機化學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法 4

第2章物質(zhì)的聚集狀態(tài)/6

2.1 氣體 6

2.1.1 氣體的特征 6

2.1.2 氣壓的產(chǎn)生與測量 7

2.1.3 理想氣體 7

2.1.4 實際氣體 10

2.1.5 氣體分子運動論 12

2.2 液體 14

2.2.1 液體的特征 14

2.2.2 液體的蒸發(fā) 14

2.3 固體 16

2.3.1 固體的特征 16

2.3.2 晶體與非晶體 16

2.3.3 晶體的結(jié)構(gòu) 17

本章小結(jié) 20

科技人物:范德華 21

奇妙的物質(zhì)第四態(tài):等離子體(plasma) 22

復(fù)習(xí)思考題 23

習(xí)題 24

第3章原子結(jié)構(gòu)與元素周期系/26

3.1 近代原子結(jié)構(gòu)理論的建立 26

3.1.1 氫原子光譜 26

3.1.2 玻爾理論 27

3.2 核外電子運動的量子力學(xué)模型 28

3.2.1 微觀粒子的波粒二象性 28

3.2.2 微觀粒子運動的統(tǒng)計性規(guī)律 29

3.2.3 海森堡測不準原理 29

3.3 核外電子運動狀態(tài)的描述 30

3.3.1 氫原子的薛定諤方程 30

3.3.2 波函數(shù)和原子軌道 31

3.3.3 概率密度和電子云 32

3.3.4 波函數(shù)的空間圖像 34

3.3.5 四個量子數(shù) 36

3.4 核外電子的排布 39

3.4.1 原子的軌道能級圖 40

3.4.2 核外電子排布的原則 42

3.4.3 核外電子排布的表示方法 44

3.5 元素周期系 48

3.5.1 元素周期律 48

3.5.2 電子層結(jié)構(gòu)與元素周期表的關(guān)系 48

3.5.3 元素周期性 50

本章小結(jié) 57

科技人物:門捷列夫 58

科技動態(tài):原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展 60

復(fù)習(xí)思考題 63

習(xí)題 64

第4章化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)/66

4.1 共價鍵理論 66

4.1.1 價鍵理論 67

4.1.2 雜化軌道理論 73

4.1.3 分子軌道理論 78

4.1.4 價鍵理論與分子軌道理論的比較 84

4.1.5 鍵參數(shù)與分子的性質(zhì) 85

4.2 離子鍵理論 87

4.2.1 離子鍵的形成 87

4.2.2 離子鍵的特征 88

4.2.3 離子的極化 88

4.3 金屬鍵理論 91

4.3.1 金屬鍵的改性共價鍵理論 91

4.3.2 金屬鍵的能帶理論 91

4.4 分子間力 93

4.4.1 范德華力 94

4.4.2 氫鍵 97

本章小結(jié) 98

科技人物:鮑林 99

科技動態(tài):價層電子對互斥理論 102

復(fù)習(xí)思考題 107

習(xí)題 108

第5章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)/110

5.1 化學(xué)熱力學(xué)的研究范疇 110

5.2 基本概念與術(shù)語 111

5.2.1 系統(tǒng)與環(huán)境 111

5.2.2 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù) 111

5.2.3 過程和途徑 112

5.2.4 反應(yīng)進度 113

5.2.5 熱化學(xué)標準狀態(tài) 114

5.3 熱力學(xué)第一定律 114

5.3.1 功和熱 114

5.3.2 熱力學(xué)能 116

5.3.3 熱力學(xué)第一定律 116

5.4 熱化學(xué) 117

5.4.1 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 117

5.4.2 熱化學(xué)方程式 118

5.4.3 蓋斯定律 119

5.4.4 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的計算 120

5.5 化學(xué)反應(yīng)的方向 125

5.5.1 反應(yīng)方向的概念 125

5.5.2 反應(yīng)焓變對反應(yīng)方向的影響 126

5.5.3 反應(yīng)熵變對反應(yīng)方向的影響 127

5.5.4 反應(yīng)吉布斯自由能變對反應(yīng)方向的影響 129

本章小結(jié) 135

科技人物:吉布斯 136

科技動態(tài):人工制備金剛石的熱力學(xué)分析 137

復(fù)習(xí)思考題 139

習(xí)題 140

第6章化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)/143

6.1 化學(xué)動力學(xué)的研究范疇 143

6.2 化學(xué)反應(yīng)速率 144

6.2.1 反應(yīng)速率的定義 144

6.2.2 平均反應(yīng)速率 144

6.2.3 瞬時反應(yīng)速率 146

6.3 反應(yīng)速率理論 147

6.3.1 碰撞理論 147

6.3.2 過渡態(tài)理論 149

6.4 影響反應(yīng)速率的因素 150

6.4.1 濃度對反應(yīng)速率的影響 151

6.4.2 溫度對反應(yīng)速率的影響 153

6.4.3 催化劑對反應(yīng)速率的影響 157

本章小結(jié) 159

科技人物:阿侖尼烏斯 160

科技動態(tài):綠色化學(xué)與催化劑 162

復(fù)習(xí)思考題 164

習(xí)題 164

第7章化學(xué)平衡/167

7.1 化學(xué)反應(yīng)的可逆性與化學(xué)平衡 167

7.1.1 化學(xué)反應(yīng)的可逆性 167

7.1.2 化學(xué)平衡的定義 168

7.2 平衡常數(shù) 169

7.2.1 標準平衡常數(shù) 169

7.2.2 實驗平衡常數(shù) 172

7.2.3 多重平衡規(guī)則 173

7.2.4 標準平衡常數(shù)的計算 173

7.3 平衡常數(shù)K 與rGm 的關(guān)系 175

7.3.1 K 與rGm 的關(guān)系 175

7.3.2 可逆反應(yīng)的方向性判據(jù) 176

7.3.3 fGm、rGm 與rGm 的關(guān)系 177

7.4 化學(xué)平衡的移動 177

7.4.1 濃度對化學(xué)平衡的影響 177

7.4.2 壓力對化學(xué)平衡的影響 180

7.4.3 溫度對化學(xué)平衡的影響 181

7.4.4 催化劑對化學(xué)平衡的影響 182

7.5 勒夏特列原理 183

本章小結(jié) 183

科技人物:勒夏特列 184

科技動態(tài):選擇合理生產(chǎn)條件的一般原則 185

復(fù)習(xí)思考題 186

習(xí)題 187

第8章酸堿平衡/190

8.1 電解質(zhì)溶液 190

8.1.1 弱電解質(zhì)溶液的解離特點 191

8.1.2 強電解質(zhì)溶液的解離特點 191

8.2 酸堿理論的發(fā)展 194

8.2.1 酸堿質(zhì)子理論 195

8.2.2 酸堿電子理論 199

8.3 弱酸弱堿的解離平衡 200

8.3.1 水的解離平衡 200

8.3.2 一元弱酸、弱堿的解離平衡 202

8.3.3 多元弱酸的解離平衡 205

8.3.4 酸堿指示劑 209

8.3.5 影響解離平衡的因素 211

8.4 緩沖溶液 214

8.4.1 緩沖溶液的概念 214

8.4.2 緩沖作用的原理 215

8.4.3 緩沖溶液pH值的計算 216

8.4.4 緩沖范圍 219

8.4.5 緩沖能力 220

8.4.6 緩沖溶液的選擇和配制原則 221

8.5 鹽類的水解 222

8.5.1 鹽類水解的概念 222

8.5.2 鹽類水解的水解常數(shù) 223

8.5.3 影響鹽類水解的因素 226

本章小結(jié) 227

科技人物:路易斯 228

科技動態(tài):一種新型的強電解質(zhì)離子液體 229

復(fù)習(xí)思考題 230

習(xí)題 230

第9章沉淀-溶解平衡/233

9.1 溶度積和溶度積原理 233

9.1.1 溶度積常數(shù) 233

9.1.2 溶度積和溶解度的關(guān)系 235

9.1.3 溶度積原理 236

9.1.4 影響沉淀-溶解平衡的因素 237

9.2 沉淀-溶解平衡的移動 238

9.2.1 沉淀的生成 238

9.2.2 沉淀的溶解 240

9.2.3 分步沉淀 243

9.2.4 沉淀的轉(zhuǎn)化 245

本章小結(jié) 246

科技人物:侯德榜 247

科技動態(tài):奇特的喀斯特地貌 248

復(fù)習(xí)思考題 249

習(xí)題 250

第10章氧化還原平衡/252

10.1 氧化還原反應(yīng) 252

10.1.1 基本概念與術(shù)語 252

10.1.2 氧化還原方程式的配平 254

10.2 氧化還原反應(yīng)和電極電勢 256

10.2.1 氧化還原反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移 256

10.2.2 原電池 257

10.2.3 電極電勢 260

10.3 電極電勢和吉布斯自由能變的關(guān)系 263

10.3.1 電動勢與吉布斯自由能的關(guān)系 263

10.3.2 電極電勢與吉布斯自由能的關(guān)系 263

10.3.3 電極電勢與平衡常數(shù)的關(guān)系 264

10.4 影響電極電勢的因素 264

10.4.1 能斯特方程 264

10.4.2 能斯特方程的應(yīng)用 266

10.5 電極電勢的應(yīng)用 269

10.5.1 判斷氧化劑和還原劑的強弱 269

10.5.2 判斷原電池的正負極 270

10.5.3 判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向 270

10.5.4 衡量氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)程度 272

10.6 元素電勢圖及其應(yīng)用 273

10.6.1 元素電勢圖 273

10.6.2 元素電勢圖的應(yīng)用 274

本章小結(jié) 276

科技人物:能斯特 277

新型綠色電池氫氧燃料電池 278

復(fù)習(xí)思考題 279

習(xí)題 280

第11章配位平衡/283

11.1 配位化合物的基本概念 284

11.1.1 配位化合物的定義 284

11.1.2 配位化合物的組成 285

11.1.3 配位化合物的命名 287

11.1.4 配位化合物的分類 288

11.2 配位化合物的價鍵理論 290

11.2.1 價鍵理論 290

11.2.2 價鍵理論的優(yōu)缺點 297

11.3 配位化合物的晶體場理論 297

11.3.1 晶體場理論 297

11.3.2 晶體場理論的應(yīng)用 301

11.3.3 晶體場理論的優(yōu)缺點 304

11.4 配位化合物的穩(wěn)定性 304

11.4.1 穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù) 304

11.4.2 逐級穩(wěn)定常數(shù) 306

11.4.3 影響配合物穩(wěn)定性的因素 308

11.5 配位平衡的移動 310

11.5.1 配位平衡與沉淀溶解平衡 310

11.5.2 配位平衡與氧化還原平衡 311

11.5.3 配位平衡與酸堿平衡 313

11.5.4 配離子之間的平衡 315

本章小結(jié) 316

科技人物:喬根森 317

科技動態(tài):奇特的三明治結(jié)構(gòu)二茂鐵 319

復(fù)習(xí)思考題 321

習(xí)題 322

第12章d區(qū)金屬過渡金屬（Ⅰ） /325

12.1 d區(qū)元素通性 326

12.1.1 單質(zhì)的物理性質(zhì) 326

12.1.2 金屬活潑性 326

12.1.3 氧化值 327

12.1.4 配位性 327

12.1.5 離子的顏色 328

12.1.6 磁性 328

12.1.7 催化性 329

12.2 鈦副族元素 329

12.2.1 鈦副族元素概述 329

12.2.2 鈦副族元素重要的化合物 333

12.3 釩副族元素 335

12.3.1 釩副族元素概述 335

12.3.2 釩副族元素重要的化合物 337

12.4 鉻副族元素 339

12.4.1 鉻副族元素概述 339

12.4.2 鉻副族元素重要的化合物 342

12.5 錳副族元素 348

12.5.1 錳副族元素概述 348

12.5.2 錳的重要化合物 349

12.6 ⅧB族元素 351

12.6.1 鐵系元素 351

12.6.2 鉑系元素 358

科技人物:瑪麗·居里 362

科技動態(tài):新型功能性分子多酸化合物 364

復(fù)習(xí)思考題 367

習(xí)題 368

第13章ds區(qū)金屬過渡金屬（Ⅱ）/371

13.1 銅族元素 371

13.1.1 銅族元素的通性 371

13.1.2 銅族元素的單質(zhì) 372

13.1.3 銅族元素的冶煉 373

13.1.4 銅族元素重要的化合物 375

13.1.5 銅族元素與堿金屬元素的性質(zhì)比較 382

13.2 鋅族元素 383

13.2.1 鋅族元素的通性 383

13.2.2 鋅族元素的單質(zhì) 384

13.2.3 鋅族元素的冶煉 385

13.2.4 鋅族元素重要的化合物 386

13.2.5 鋅族元素與堿土金屬元素的性質(zhì)比較 392

科技動態(tài):最嚴重的汞中毒事件日本水俁病事件 393

復(fù)習(xí)思考題 394

習(xí)題 395

第14章f區(qū)金屬鑭系元素和錒系元素/398

14.1 引言 398

14.2 鑭系元素 399

14.2.1 鑭系元素的通性 399

14.2.2 鑭系元素的單質(zhì) 403

14.2.3 鑭系元素的分離 404

14.2.4 鑭系元素重要的化合物 405

14.3 錒系元素 409

14.3.1 錒系元素的通性 409

14.3.2 錒系元素的單質(zhì) 411

14.3.3 錒系元素重要的化合物 411

科技動態(tài):我國富有的戰(zhàn)略資源稀土材料 413

復(fù)習(xí)思考題 414

習(xí)題 415

習(xí)題答案 416

附錄 424

附錄1 常見物理常數(shù) 424

附錄2 物質(zhì)的標準摩爾燃燒焓(298.15K) 424

附錄3 一些物質(zhì)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)(298.15K) 425

附錄4 常見弱酸、弱堿在水中的解離常數(shù)(298.15K) 429

附錄5 溶度積常數(shù)(298.15K) 431

附錄6 電極反應(yīng)的標準電極電勢(298.15K) 432

附錄7 配離子的標準穩(wěn)定常數(shù)(298.15K) 434

附錄8 化合物的分子量 435

附錄9 一些金屬冶煉的主要過程和反應(yīng) 437

附錄10 水溶液中的離子顏色 439

附錄11 常見有色固體物質(zhì)的顏色 439

參考文獻 440