本书共23章，涵盖理工科生所需的化学知识体系。第1～6章系统介绍单位换算与测量不确定度，阐释原子结构与化学键本质，探讨化学计量学与反应类型，展示气体行为建模方法，并揭示热量与化学变化的关系。第7～15构与电子排布切入，逐步解析化学键形成机制、分子空间构型及其原理；通过对比气态行为，深入探讨液体和固体中的分子间力，进而阐释溶液体系特性；最终将这些原理应用于元素化学与有机化合物。第16～21章涵盖反应化学的动态过程，包括动力学、化学平衡、熵与自由能以及电化学。第22章和第23章专论过渡元素化学和核反应化学。各章末附有习题，便于学生练习并对所学内容加深理解，习题答案可通过扫描封底二维码获取。
样章试读
目录
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第1章 化学学习的关键 1
1.1 一些基本定义 2
1.2 科学方法：建立模型 7
1.3 化学问题的求解 9
1.4 科学研究中的测量 12
1.5 测量中的不确定度：有效数字 19
第2章 物质的构成 31
2.1 单质、化合物和混合物：概述 32
2.2 导致物质原子论的观察 34
2.3 道尔顿原子论 37
2.4 导致核型原子模型的观察 39
2.5 现代原子论 42
2.6 元素：初识元素周期表 47
2.7 化合物：初识化学键 49
2.8 化合物的化学式、名称和质量 53
2.9 混合物的分类 62
第3章 化学式与化学方程式的化学计量学 75
3.1 摩尔 76
3.2 确定未知化合物的化学式 84
3.3 化学方程式的书写与配平 89
3.4 计算反应物和生成物的量 93
3.5 溶液化学计量学基础 102
第4章 三大类化学反应 120
4.1 水的溶剂特性 121
4.2 离子方程式的书写 125
4.3 沉淀反应 127
4.4 酸碱反应 131
4.5 氧化还原反应 138
4.6 氧化还原反应中的单质 142
第5章 气体与分子动理论 158
5.1 物质的物理状态概述 159
5.2 气体压力及其测量 160
5.3 气体定律及其实验基础 163
5.4 理想气体状态方程的重排 172
5.5 分子动理论：一种气体行为模型 180
5.6 实际气体：偏离理想行为 187
第6章 热化学：能量流动与化学变化 200
6.1 能量的形式及其相互转化 201
6.2 焓：恒压下的化学变化 207
6.3 量热法：测量化学变化或物理变化的热量 210
6.4 热化学方程式 215
6.5 盖斯定律：求任意反应的ΔH 216
6.6 标准反应焓* 219
第7章 量子理论与原子结构 233
7.1 光的特性 234
7.2 原子光谱 240
7.3 物质和能量的波粒二象性 246
7.4 原子的量子力学模型 250
第8章 电子组态与化学周期性 264
8.1 多电子原子的特性 265
8.2 量子力学模型与元素周期表 268
8.3 三种原子性质的趋势 277
8.4 原子性质与化学反应性 285
第9章 化学键模型 299
9.1 原子性质与化学键 300
9.2 离子键模型 303
9.3 共价键模型 308
9.4 键能与化学反应 315
9.5 电负性与键的极性 318
第10章 分子形状 329
10.1 用路易斯结构描绘分子和离子 330
10.2 价层电子对互斥理论与分子形状 340
10.3 分子形状与分子极性 350
第11章 共价键理论 360
11.1 价键理论与轨道杂化 361
11.2 轨道重叠模式与共价键类型 367
11.3 分子轨道理论与电子离域 371
第12章 分子间力：液体、固体和相变 385
12.1 物理状态和相变的概述 386
12.2 相变的量化 389
12.3 分子间力的类型 397
12.4 液体的特性 405
12.5 水的独特性 407
12.6 固体：结构、性质和键 409
第13章 溶液的性质 429
13.1 溶液的类型：分子间力和溶解度 430
13.2 物质溶解的原因：理解溶解过程 435
13.3 溶解度的平衡特性 439
13.4 浓度术语 442
13.5 溶液的依数性 446
第14章 主族元素中的周期性模式 465
14.1 氢：最简单的原子 466
14.2 ⅠA族：碱金属 467
14.3 ⅡA族：碱土金属 470
14.4 ⅢA族：硼族 472
14.5 ⅣA族：碳族 474
14.6 ⅤA族：氮族 480
14.7 ⅥA族：氧族 486
14.8 ⅦA族：卤素 490
14.9 ⅧA族：稀有气体 494
第15章 有机化合物和碳的原子性质 504
15.1 碳的特殊性质和有机分子的特征 505
15.2 碳氢化合物的结构和种类 508
15.3 几类重要的有机反应 519
15.4 常见官能团的性质和反应性 521
15.5 单体-聚合物主题（一）：合成大分子 531
15.6 单体-聚合物主题（二）：生物大分子 534
第16章 动力学：化学反应的速率与机理 548
16.1 反应速率 549
16.2 反应速率的表达式 551
16.3 速率方程 555
16.4 速率方程的积分式：浓度随时间变化 564
16.5 化学动力学理论 571
16.6 反应机理：从反应物到生成物的步骤 579
16.7 催化：加速反应 585
第17章 平衡：化学反应的限度 600
17.1 平衡态与平衡常数 601
17.2 反应商与平衡常数 603
17.3 用压力项表示平衡：Kc和Kp之间的关系 609
17.4 通过比较Q和K预测反应方向 611
17.5 求解平衡问题的方法 613
17.6 反应条件与平衡：勒夏特列原理 623
第18章 酸碱平衡 643
18.1 水中的酸和碱 644
18.2 水的自电离与pH 标度 648
18.3 质子转移与布朗斯特-劳里酸碱定义 653
18.4 求解涉及弱酸平衡的问题 658
18.5 弱碱及其与弱酸的关系 663
18.6 分子性质与酸强度 668
18.7 盐溶液的酸碱性质 670
18.8 电子对给予与路易斯酸碱定义 674
第19章 水体系中的离子平衡 687
19.1 酸碱缓冲溶液的平衡 688
19.2 酸碱滴定曲线 697
19.3 微溶性离子化合物的平衡 706
19.4 涉及络离子的平衡 716
第20章 热力学：熵、自由能和化学反应的方向 728
20.1 热力学第二定律：预测自发变化 729
20.2 计算反应的熵变 741
20.3 熵、自由能和功 746
20.4 自由能、平衡和反应方向 754
第21章 电化学：化学变化与电功 768
21.1 氧化还原反应与电化学电池 769
21.2 伏打电池：利用自发反应产生电能 774
21.3 电池电动势：伏打电池的输出 778
21.4 自由能与电功 788
21.5 电池中的电化学过程 797
21.6 腐蚀：环境伏打电池 801
21.7 电解池：用电能驱动非自发反应 804
第22章 过渡元素及其配位化合物 824
22.1 过渡元素的性质 825
22.2 配位化合物 832
22.3 配位共价键的理论基础和配位化合物的性质 839
第23章 核反应及其应用 855
23.1 放射性衰变与核稳定性 856
23.2 放射性衰变动力学 864
23.3 核嬗变：诱发型核反应 868
23.4 核辐射对物质的影响 870
23.5 放射性同位素的应用 873
23.6 质量与能量的相互转换 875
23.7 裂变和聚变的应用 879
附录A 化学中的常见数学操作 889
附录B 部分物质的标准热力学值 893
附录C 部分物质的平衡常数 898
附录D 标准电极（半电池）电势 905
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