目錄
前言
第1章 緒論 (1)
1.1 什么是化學(xué) (1)
1.2 化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史與分支學(xué)科的形成 (2)
1.2.1 化學(xué)的起源 (2)
1.2.2 化學(xué)的分支學(xué)科 (2)
1.3 化學(xué)的作用與前景 (4)
1.3.1 化學(xué)的特長(zhǎng) (4)
1.3.2 化學(xué)對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn) (5)
1.3.3 化學(xué)的機(jī)遇與挑戰(zhàn) (6)
1.4 如何學(xué)習(xí)化學(xué) (6)
習(xí)題 (7)
第2章 物質(zhì)的三態(tài)與水溶液 (8)
2.1 氣體及其定律 (8)
2.1.1 理想氣體與實(shí)際氣體 (8)
2.1.2 混合氣體定律 (11)
2.1.3 氣體分子運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散 (13)
2.2 相變與相平衡 (15)
2.2.1 氣體的液化與臨界現(xiàn)象 (15)
2.2.2 液體的蒸發(fā) (15)
2.2.3 液-固相變 (17)
2.2.4 水的相圖 (17)
2.2.5 液晶 (18)
2.3 水溶液 (19)
2.3.1 非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性 (19)
2.3.2 電解質(zhì)溶液的依數(shù)性與導(dǎo)電性 (24)
思考與研討 (27)
習(xí)題 (28)
第3章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) (30)
3.1 化學(xué)反應(yīng)速率 (30)
3.2 化學(xué)反應(yīng)速率方程 (31)
3.2.1 化學(xué)反應(yīng)速率方程的表達(dá) (31)
3.2.2 化學(xué)反應(yīng)速率方程的建立 (32)
3.3 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響-Arrhenius方程 (36)
3.3.1 Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式 (36)
3.3.2 活化能與活化分子 (37)
3.4 反應(yīng)速率理論和反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)介 (39)
3.4.1 碰撞理論 (39)
3.4.2 過(guò)渡態(tài)理論 (40)
3.4.3 反應(yīng)機(jī)理 (40)
3.5 催化劑與催化作用 (41)
3.5.1 催化作用的本質(zhì) (42)
3.5.2 均相催化與非均相催化 (42)
思考與研討 (44)
習(xí)題 (44)
第4章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ) (47)
4.1 熱力學(xué)基本概念與反應(yīng)熱的測(cè)量 (48)
4.1.1 體系與環(huán)境 (48)
4.1.2 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù) (48)
4.1.3 過(guò)程 (49)
4.1.4 熱和功 (50)
4.1.5 熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài) (51)
4.1.6 反應(yīng)熱的測(cè)量 (52)
4.2 焓與焓變 (53)
4.2.1 熱力學(xué)能U (53)
4.2.2 焓H與焓變 (54)
4.2.3 化學(xué)反應(yīng)的焓變 (56)
4.3 熵 (62)
4.3.1 熵的統(tǒng)計(jì)意義 (62)
4.3.2 標(biāo)準(zhǔn)熵 (63)
4.3.3 化學(xué)反應(yīng)的熵變 (64)
4.3.4 熱力學(xué)第二定律 (66)
4.4 Gibbs自由能 (67)
4.4.1 Gibbs自由能 (67)
4.4.2 標(biāo)準(zhǔn)Gibbs生成自由能 (67)
4.4.3 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能變 (68)
4.4.4 利用焓變與熵變計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能變 (68)
4.4.5 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響 (69)
4.4.6 任意態(tài)下化學(xué)反應(yīng)的Gibbs自由能變 (73)
思考與研討 (74)
習(xí)題 (75)
第5章 化學(xué)平衡 (78)
5.1 平衡常數(shù) (78)
5.1.1 化學(xué)平衡的基本特征 (78)
5.1.2 實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) (79)
5.2 平衡常數(shù)與Gibbs自由能變 (83)
5.3 偶合反應(yīng)與多重平衡 (86)
5.4 化學(xué)平衡的移動(dòng) (88)
5.4.1 濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響 (88)
5.4.2 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響 (90)
思考與研討 (92)
習(xí)題 (93)
第6章 酸堿平衡 (96)
6.1 酸堿質(zhì)子理論 (96)
6.1.1 酸堿的定義 (96)
6.1.2 酸堿的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系 (96)
6.1.3 酸堿的強(qiáng)弱與酸堿反應(yīng)的本質(zhì) (97)
6.2 酸堿電子理論 (98)
6.3 水的pH和酸堿的強(qiáng)度 (99)
6.3.1 水的自偶電離和溶液的pH (99)
6.3.2 酸堿的強(qiáng)度 (100)
6.3.3 拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng) (102)
6.4 弱酸弱堿的電離平衡 (103)
6.4.1 -元弱酸弱堿的電離平衡與酸堿性 (103)
6.4.2 多元弱酸弱堿的電離平衡 (104)
6.4.3 鹽的水解平衡與酸堿性 (106)
6.5 酸堿電離平衡的移動(dòng) (109)
6.5.1 同離子效應(yīng) (109)
6.5.2 緩沖溶液 (110)
6.5.3 酸堿指示劑 (113)
思考與研討 (115)
習(xí)題 (116)
第7章 沉淀溶解平衡 (118)
7.1 溶度積原理 (118)
7.1.1 沉淀溶解平衡常數(shù)——溶度積 (118)
7.1.2 溶度積規(guī)則 (120)
7.2 沉淀溶解平衡及其轉(zhuǎn)化 (120)
7.2.1 沉淀的生成與溶解 (120)
7.2.2 分步沉淀 (124)
7.2.3 沉淀的轉(zhuǎn)化 (127)
思考與研討 (128)
習(xí)題 (129)
第8章 氧化還原平衡與電化學(xué) (131)
8.1 氧化還原反應(yīng)概念及氧化還原反應(yīng)方程式配平 (131)
8.1.1 氧化數(shù) (131)
8.1.2 氧化還原半反應(yīng) (133)
8.1.3 氧化還原反應(yīng)方程式配平 (133)
8.2 電極與原電池 (135)
8.2.1 原電池 (135)
8.2.2 電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì) (136)
8.2.3 參比電極和指示電極 (141)
8.3 電池反應(yīng)熱力學(xué) (142)
8.3.1 電動(dòng)勢(shì)E9 和電池反應(yīng)的關(guān)系 (142)
8.3.2 濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響-Nernst方程式 (144)
8.4 實(shí)用電池 (150)
8.4.1 一次電池 (150)
8.4.2 二次電池 (151)
8.4.3 燃料電池 (152)
8.5 電解 (152)
思考與研討 (153)
習(xí)題 (154)
第9章 原子結(jié)構(gòu)與元素周期律 (157)
9.1 近代原子結(jié)構(gòu)理論的建立 (157)
9.1.1 原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展概況 (157)
9.1.2 氫原子光譜與Bohr理論 (158)
9.2 微觀粒子的特性及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (161)
9.2.1 微觀粒子的波粒二象性 (162)
9.2.2 概率分布和不確定原理 (163)
9.3 單電子原子的量子力學(xué)模型 (164)
9.3.1 Schrodinger方程和波函數(shù) (164)
9.3.2 量子數(shù)及其物理意義 (165)
9.3.3 波函數(shù)和電子云的圖形 (168)
9.4 多電子原子結(jié)構(gòu)與周期律 (172)
9.4.1 中心力場(chǎng)模型、屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng) (172)
9.4.2 多電子原子軌道能級(jí) (174)
9.4.3 核外電子排布及周期律 (177)
9.5 元素基本性質(zhì)的周期性變化規(guī)律 (182)
9.5.1 原子半徑 (182)
9.5.2 電離能 (183)
9.5.3 電子親和能 (185)
9.5.4 原子的電負(fù)性 (186)
思考與研討 (187)
習(xí)題 (188)
第10章 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) (191)
10.1 離子鍵理論 (191)
10.1.1 離子鍵的形成 (191)
10.1.2 離子鍵的強(qiáng)度 (192)
10.1.3 離子鍵的特征 (194)
10.2 共價(jià)鍵理論 (196)
10.2.1 經(jīng)典價(jià)鍵理論 (197)
10.2.2 現(xiàn)代價(jià)鍵理論 (198)
10.2.3 雜化軌道理論 (201)
10.2.4 價(jià)層電子對(duì)互斥理論 (207)
10.2.5 分子軌道理論 (209)
10.3 金屬鍵理論 (215)
10.3.1 改性共價(jià)鍵理論——電子海模型 (215)
10.3.2 能帶理論 (216)
10.4 分子間作用力和氫鍵 (217)
10.4.1 分子的極性 (217)
10.4.2 分子間作用力 (218)
10.4.3 氫鍵 (220)
思考與研討 (223)
習(xí)題 (224)
第11章 晶體結(jié)構(gòu) (226)
11.1 晶體的特征與類型 (226)
11.1.1 晶體的宏觀特征 (226)
11.1.2 品體的微觀結(jié)構(gòu) (228)
11.2 金屬晶體 (230)
11.2.1 金屬晶體的堆積模型 (230)
11.2.2 金屬晶體 (232)
11.3 離子晶體 (233)
11.3.1 典型離子晶體 (233)
11.3.2 離子晶體的半徑比關(guān)系 (234)
11.4 共價(jià)晶體 (235)
11.5 分子晶體 (235)
11.6 化學(xué)鍵鍵型和晶體構(gòu)型的變異 (236)
11.6.1 鍵型和晶型 (237)
11.6.2 離子極化 (238)
11.7 晶體缺陷 (240)
思考與研討 (242)
習(xí)題 (243)
第12章 配位化合物與配位平衡 (244)
12.1 配位化合物的基本概念 (244)
12.1.1 配位化合物的定義 (244)
12.1.2 配位化合物的組成 (244)
12.1.3 配位化合物的命名 (247)
12.1.4 配位化合物的類型 (249)
12.2 配位化合物的異構(gòu)現(xiàn)象 (250)
12.2.1 配位化合物的空間構(gòu)型 (250)
12.2.2 配位化合物的異構(gòu)現(xiàn)象 (251)
12.3 配位化合物的成鍵理論 (254)
12.3.1 配位化合物的價(jià)鍵理論 (254)
12.3.2 配位化合物的晶體場(chǎng)理論 (256)
12.4 配位化合物的穩(wěn)定性 (263)
12.4.1 配位化合物的穩(wěn)定常數(shù) (263)
12.4.2 配位解離平衡的移動(dòng) (263)
12.4.3 影響配位化合物穩(wěn)定性的因素 (265)
思考與研討 (267)
習(xí)題 (267)
部分習(xí)題答案 (270)
附錄 (274)
附錄1 一些非推薦單位、導(dǎo)出單位與SI單位的換算 (274)
附錄2 一些常用的物理化學(xué)常數(shù) (274)
附錄3 不同溫度下的水蒸氣壓 (275)
附錄4 常見(jiàn)物質(zhì)的和(275)
附錄5 常見(jiàn)弱酸、弱堿的電離平衡常數(shù)(298.15 K) (281)
附錄6 一些難溶化合物的溶度積(298.15 K) (282)
附錄7 一些半反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(298.15 K) (284)
附錄8 一些配離子的標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定常數(shù)(298.15 K) (288)
附錄9 離子半徑 (288)
附錄10 原子半徑 (290)
附錄11 元素的第一電離能(eV) (291)
附錄12 主族元素第一電子親和能(eV) (291)
附錄13 元素的電負(fù)性(X)（I—Pauling標(biāo)度） (292)
附錄14 元素名稱和相對(duì)原子質(zhì)量 (292)