本书共3篇17章，第1篇为化学基础知识与基本原理，主要介绍气体与溶液、化学动力学基础、化学热力学基础、化学平衡常数、酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应。第2篇为物质结构基础，主要内容是原子结构与元素周期律、共价分子结构与共价键理论、晶体结构、配位化学基础。第3篇为元素化合物，这部分内容是按区划分知识点，重点介绍主要单质及化合物的结构特点、性质与用途、自然界的存在形态与制备等。本书力求简明但又不失系统性，易读、易讲又不失科学性。书中正文部分增加了许多与讲课内容密切相关的特色栏目，如思考·练习、迁移·应用等，有利于调动学生课堂动脑思考、主动学习的积极性；每章还附有20个选择题的“单元测试”，方便学生对知识的掌握情况进行自检，也有利于教师及时查缺补漏。
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前言
第1篇 化学基础知识与基本原理
第1章 气体与溶液 3
1.1 气体状态方程 3
1.1.1 理想气体状态方程及其应用 3
1.1.2 道尔顿分压定律 4
1.1.3 格雷姆气体扩散定律 6
*1.1.4 实际气体状态方程 6
1.2 相变与相平衡 7
1.2.1 相的有关概念 7
1.2.2 相平衡 8
1.3 溶液 10
1.3.1 溶液浓度的表示方法 10
1.3.2 非电解质稀溶液的依数性 11
第2章 化学动力学基础 18
2.1 化学反应速率的表示方法 18
2.1.1 化学反应速率 18
2.1.2 平均速率 18
2.1.3 瞬时速率 19
2.2 化学反应速率理论简介 20
2.2.1 有效碰撞理论 20
2.2.2 过渡状态理论 21
2.3 影响化学反应速率的因素 22
2.3.1 浓度对化学反应速率的影响 22
2.3.2 温度对化学反应速率的影响 24
2.3.3 催化剂对化学反应速率的影响 25
第3章 化学热力学基础 29
3.1 基本概念 29
3.1.1 体系与环境 29
3.1.2 状态与状态函数 29
3.1.3 过程与途径 30
3.1.4 热、功、热力学能 31
3.1.5 热容 32
3.2 热力学第一定律 32
3.3 热化学 33
3.3.1 化学反应的热效应 33
3.3.2 Qp与QV的关系 34
3.3.3 焓变与热力学能变的表示方法与单位 34
3.3.4 反应热的计算 35
3.4 化学反应进行的方向 38
3.4.1 自发过程和可逆过程 38
3.4.2 化学反应方向的判据 39
第4章 化学平衡常数 46
4.1 可逆反应与化学平衡 46
4.1.1 可逆反应 46
4.1.2 化学平衡 46
4.1.3 标准平衡常数 46
4.1.4 多重平衡原理 49
4.2 化学平衡常数的计算 49
4.2.1 解题步骤 49
4.2.2 平衡转化率与平衡常数的相互换算 49
4.2.3 计算平衡组成 50
4.3 化学反应方向的判断 50
4.3.1 通过比较反应商与标准平衡常数的关系来判断反应方向 50
4.3.2 通过标准平衡常数与自由能变的关系来判断反应方向 51
4.4 化学平衡的移动 51
4.4.1 浓度对化学平衡移动的影响 51
4.4.2 压力对化学平衡移动的影响 52
4.4.3 温度对化学平衡移动的影响 53
4.4.4 催化剂对化学平衡的影响 54
第5章 酸碱解离平衡 58
5.1 电解质溶液理论 58
5.2 弱酸弱碱的解离平衡 60
5.2.1 水的解离平衡和溶液的pH 60
5.2.2 一元弱酸弱碱的解离平衡 63
5.2.3 多元弱酸弱碱的解离平衡 66
5.3 缓冲溶液 66
5.3.1 定义与组成 66
5.3.2 缓冲溶液的缓冲原理 67
5.3.3 缓冲溶液pH的计算 67
5.3.4 缓冲溶液的缓冲能力和有效缓冲范围 68
5.4 盐的水解 69
5.4.1 弱酸强碱盐的水解—溶液显碱性 69
5.4.2 弱碱强酸盐的水解—溶液显酸性 71
5.4.3 一元弱酸弱碱盐的水解(双水解) 72
5.4.4 多元弱酸酸式盐的水解 72
5.4.5 影响盐类水解的因素 74
5.5 溶液酸碱理论的发展 75
5.5.1 酸碱质子理论 75
5.5.2 酸碱电子理论 77
5.5.3 酸碱溶剂体系理论 78
第6章 沉淀溶解平衡 82
6.1 溶度积 82
6.1.1 溶度积常数 82
6.1.2 溶度积规则 83
6.1.3 溶度积与溶解度之间的换算 83
6.2 影响沉淀溶解平衡的因素 84
6.2.1 同离子效应 84
6.2.2 盐效应 85
6.2.3 酸度的影响 86
6.3 沉淀的生成和溶解 86
6.3.1 沉淀的生成 86
6.3.2 分步沉淀 87
6.3.3 沉淀的转化 88
6.3.4 沉淀的溶解 88
第7章 氧化还原反应 93
7.1 基本概念 93
7.1.1 化合价与氧化数 93
7.1.2 氧化还原反应相关概念 93
7.2 氧化还原方程式的配平 95
7.2.1 氧化数法 95
7.2.2 离子-电子法 96
7.3 原电池 97
7.3.1 原电池的工作原理 97
7.3.2 电极的类型 97
7.3.3 原电池符号 98
7.4 电极电势 99
7.4.1 电极电势产生的原因 99
7.4.2 标准电极电势的测量 99
7.4.3 标准电极电势表 100
7.5 电池反应的热力学 101
7.5.1 电动势与自由能变的关系 101
7.5.2 电动势与平衡常数的关系 101
7.6 影响电极电势大小的因素 102
7.6.1 能斯特方程 102
7.6.2 氧化型、还原型离子浓度对E的影响 103
7.6.3 酸度对E的影响103
7.6.4 沉淀生成对E的影响 104
7.7 电极电势的应用 105
7.7.1 元素电势图及其应用 105
7.7.2 电势-pH图及其应用 105
7.7.3 判断氧化还原反应进行的方向 107
7.7.4 求反应的平衡常数 108
第2篇 物质结构基础
第8章 原子结构与元素周期律 115
8.1 经典的原子结构模型 115
8.1.1 古希腊的原子概念 115
8.1.2 道尔顿的原子论 115
8.1.3 原子模型的早期探索与发现 116
8.1.4 卢瑟福的原子核式模型 117
8.2 玻尔氢原子结构理论和微观粒子运动规律 118
8.2.1 氢原子光谱与玻尔的原子模型 118
8.2.2 电子的波粒二象性 120
8.2.3 微观粒子的测不准原理 121
8.3 核外电子运动状态的描述 122
8.3.1 主量子数n 123
8.3.2 角量子数l 123
8.3.3 磁量子数m 124
8.3.4 自旋量子数ms124
8.4 原子核外电子的排布与元素周期律 125
8.4.1 原子核外电子的排布 125
8.4.2 元素周期律 129
第9章 共价分子结构与共价键理论 136
9.1 路易斯电子配对理论 136
9.2 现代价键理论 137
9.2.1 现代价键理论的提出 137
9.2.2 现代价键理论的基本要点 138
9.2.3 杂化轨道理论 141
9.2.4 价层电子对互斥理论 146
9.3 分子轨道理论 148
9.3.1 分子轨道理论的基本要点 148
9.3.2 原子轨道线性组合成分子轨道的原则 149
9.3.3 同核双原子分子的分子轨道能级图 150
9.3.4 异核双原子分子的分子轨道能级图 151
9.4 键参数 152
9.4.1 键级 152
9.4.2 键能 152
9.4.3 键长 153
9.4.4 键角 153
第10章 晶体结构 157
10.1 晶体结构基础知识 157
10.1.1 晶体与非晶体的结构特点 157
10.1.2 晶系与晶格 157
10.1.3 晶体的类型 158
10.2 离子键与离子晶体 159
10.2.1 离子键 159
10.2.2 离子晶体 163
10.2.3 离子的极化与变形 165
10.3 分子间力与分子晶体 168
10.3.1 分子的极性与磁性 168
10.3.2 分子间作用力 170
10.3.3 氢键 171
10.4 金属键与金属晶体 173
10.4.1 金属键与金属原子的堆积方式 173
10.4.2 金属键理论 173
10.5 原子晶体与混合型晶体 175
第11章 配位化学基础 179
11.1 配合物的基本概念 179
11.1.1 配合物的定义 179
11.1.2 配合物的组成 180
11.1.3 配合物的命名 182
11.1.4 配合物的类型 184
11.2 配合物的异构现象 185
11.2.1 立体异构 185
11.2.2 结构异构 187
11.3 配合物的价键理论 188
11.3.1 配合物价键理论的基本要点 188
11.3.2 内轨型配合物与外轨型配合物 190
11.3.3 配合物中的反馈π键 193
11.4 配合物的晶体场理论 194
11.4.1 晶体场理论的基本要点 194
11.4.2 中心原子或离子的d轨道能级分裂 194
11.4.3 影响中心原子或离子d轨道分裂能的因素 197
11.4.4 电子成对能 199
11.4.5 晶体场稳定化能 200
11.4.6 晶体场理论的应用 200
11.5 配位平衡 203
11.5.1 配合物的形成常数 203
11.5.2 配位平衡的移动 205
第3篇 元素化合物
第12章 s区元素 215
12.1 s区元素概述 215
12.1.1 元素的存在形式 215
12.1.2 碱金属和碱土金属的通性 215
12.2 碱金属和碱土金属的单质 217
12.2.1 单质的冶炼 217
12.2.2 单质的物理性质 218
12.2.3 单质的化学性质 219
12.3 碱金属和碱土金属的化合物 220
12.3.1 氧化物和氢氧化物 220
12.3.2 氢化物 224
12.3.3 盐类 224
第13章 p区元素(一) 232
13.1 硼、铝 232
13.1.1 硼单质的结构 232
13.1.2 硼、铝单质的制备 233
13.1.3 硼、铝单质的化学性质与用途 235
13.1.4 硼的化合物 236
13.1.5 铝的化合物 240
13.2 镓、铟、铊 242
13.2.1 镓、铟、铊的单质 242
13.2.2 镓、铟、铊的主要化合物 242
13.3 碳、硅、锗、锡、铅 244
13.3.1 碳、硅的单质 244
13.3.2 碳、硅的化合物 246
13.3.3 锗、锡、铅的单质及其化合物 253
第14章 p区元素(二) 262
14.1 氮族元素 262
14.1.1 氮及其化合物 263
14.1.2 磷及其化合物 270
14.1.3 砷、锑、铋及其化合物 276
14.2 氧族元素 281
14.2.1 氧族元素概述 281
14.2.2 自然界中的氧元素 281
14.2.3 硫的单质与化合物 286
14.3 卤族元素 296
14.3.1 卤族元素的通性 296
14.3.2 卤族元素的单质 297
14.3.3 卤族元素的化合物 302
14.4 无机酸强度的变化规律 311
14.4.1 影响无机酸强度的直接因素 311
14.4.2 氢化物酸性强弱的变化规律 311
14.4.3 含氧酸酸性强弱的变化规律 312
第15章 ds区元素 318
15.1 铜副族 318
15.1.1 铜族元素的原子结构与性质 318
15.1.2 铜族元素的单质 318
15.1.3 铜族元素的化合物 320
15.2 锌副族 327
15.2.1 锌族元素的原子结构与性质 327
15.2.2 锌族元素的单质 328
15.2.3 锌族元素的化合物 329
第16章 d区元素 336
16.1 d区元素概述 336
16.1.1 d区元素原子的电子构型 336
16.1.2 d区元素的通性 336
16.1.3 d区元素在自然界的存在形式 336
16.2 钛副族 338
16.2.1 单质钛 338
16.2.2 钛的化合物 339
16.3 钒副族 341
16.3.1 钒副族的单质 341
16.3.2 钒的氧化物和钒酸盐 341
16.4 铬副族 343
16.4.1 铬、钼、钨单质的制备与性质 343
16.4.2 铬的化合物 345
16.4.3 钼和钨的化合物 348
16.5 锰副族 349
16.5.1 锰副族单质的冶炼 349
16.5.2 锰的单质和化合物 350
16.6 铁系元素 354
16.6.1 铁系元素的单质 354
16.6.2 铁系元素的化合物 356
16.7 铂系元素 366
16.7.1 铂系元素的单质 366
16.7.2 铂系元素的化合物 368
第17章 镧系和锕系元素 373
17.1 镧系元素 373
17.1.1 镧系元素的分布 373
17.1.2 镧系元素的制备和用途 373
17.1.3 镧系元素的性质 374
17.1.4 镧系元素的化合物 376
17.2 锕系元素 377
17.2.1 锕系元素与镧系元素的相似之处 378
17.2.2 锕系元素的氧化态和离子的颜色 378
17.2.3 锕系元素的离子半径和配位数 379
17.2.4 锕系元素的氧化还原反应 379
附录 382
附录1 常用物理化学常数 382
附录2 无机化合物的标准热力学数据(298K) 382
附录3 常见无机酸、有机酸在水溶液中的解离常数(298K) 394
附录4 常见无机碱、有机碱在水溶液中的解离常数(298K) 395
附录5 难溶化合物的溶度积常数 396
附录6 标准电极电势(298K) 398
附录7 元素的第一电离能(kJmol–1) 406
附录8 元素的电子亲和能(kJmol–1) 406
附录9 元素的原子半径(pm) 407
附录10 元素的电负性 408
附录11 金属-无机配位体配合物的稳定常数 408
附录12 常见离子和化合物的颜色 411
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