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第1章 气体、液体和溶液1

1.1 气体1

1.1.1 理想气体状态方程1

1.1.2 气体的分压定律3

1.2 液体4

1.2.1 液体的蒸发及饱和蒸气压4

1.2.2 相变和水的相图6

1.3 溶液6

1.3.1 溶液浓度的表示方法6

1.3.2 非电解质稀溶液的依数性7

化学之窗 真实气体12

习题14

第2章 化学反应的能量与方向16

2.1 化学反应中的质量关系16

2.1.1 化学反应计量式16

2.1.2 反应进度16

2.2 化学反应中的能量关系17

2.2.1 热力学常用术语和基本概念18

2.2.2 热力学第一定律18

2.2.3 化学反应热20

2.2.4 热化学方程式21

2.2.5 化学反应的焓变22

2.3 熵与熵变24

2.3.1 化学反应的自发变化24

2.3.2 混乱度与熵25

2.4 Gibbs函数与反应的方向27

2.4.1 Gibbs函数27

2.4.2 Gibbs函数变与反应的方向29

化学之窗 氢能源30

习题33

第3章 化学反应速率与化学平衡36

3.1 化学反应速率的概念36

3.1.1 平均速率和瞬时速率36

3.1.2 用反应进度定义的反应速率38

3.2 影响反应速率的因素38

3.2.1 浓度对反应速率的影响38

3.2.2 温度对反应速率的影响40

3.2.3 催化剂对反应速率的影响42

3.3 反应速率理论简介42

3.3.1 分子碰撞理论43

3.3.2 过渡状态理论44

3.3.3 活化分子、活化能与反应速率的关系45

3.4 化学平衡与标准平衡常数46

3.4.1 可逆反应与化学平衡46

3.4.2 标准平衡常数47

3.5 化学平衡的移动51

3.5.1 浓度对化学平衡的影响51

3.5.2 压力对化学平衡的影响52

3.5.3 温度对化学平衡的影响54

3.5.4 Le Chatelier原理56

化学之窗 化学平衡与反应速率原理的综合应用56

习题57

第4章 酸碱平衡和沉淀溶解平衡63

4.1 酸碱质子理论简介63

4.1.1 酸碱质子理论的基本概念63

4.1.2 质子转移反应64

4.2 水的解离平衡和溶液的pH66

4.2.1 水的解离平衡66

4.2.2 溶液的pH67

4.2.3 酸碱指示剂68

4.3 弱酸和弱碱的解离平衡68

4.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡68

4.3.2 多元弱酸的解离平衡70

4.3.3 盐的水解平衡72

4.4 缓冲溶液76

4.4.1 同离子效应与缓冲溶液76

4.4.2 缓冲溶液pH的计算77

4.4.3 缓冲溶液的选择与配制79

4.5 溶度积常数80

4.5.1 溶度积80

4.5.2 溶度积和溶解度的相互换算81

4.6 沉淀的生成和溶解82

4.6.1 溶度积规则82

4.6.2 同离子效应与盐效应83

4.6.3 分步沉淀85

4.7 pH对沉淀-溶解平衡的影响86

4.8 沉淀的转化88

化学之窗 重要的非水溶剂——液氨89

习题90

第5章 氧化还原反应与电化学基础94

5.1 氧化还原反应的基本概念94

5.1.1 氧化值94

5.1.2 氧化还原反应方程式的配平95

5.2 原电池及其电动势97

5.2.1 原电池97

5.2.2 原电池的电动势99

5.2.3 原电池的电动势与反应的Gibbs函数变99

5.3 电极电势100

5.3.1 电极电势的基本概念100

5.3.2 标准电极电势102

5.3.3 Nernst方程103

5.4 电极电势的应用106

5.4.1 比较氧化剂或还原剂的相对强弱106

5.4.2 判断氧化还原反应进行的方向107

5.4.3 确定氧化还原反应进行的限度108

5.4.4 元素电势图109

5.5 电解的基本原理及应用112

5.5.1 电解的基本原理113

5.5.2 电解的应用115

5.6 金属的电化学腐蚀与防护117

5.6.1 金属的电化学腐蚀117

5.6.2 金属的防护118

化学之窗 燃料电池119

习题120

第6章 原子结构和元素周期律125

6.1 氢原子光谱与Bohr理论125

6.1.1 氢原子光谱125

6.1.2 Bohr理论126

6.2 核外电子的运动状态128

6.2.1 电子的波粒二象性128

6.2.2 Schrodinger方程与三个量子数128

6.2.3 波函数与原子轨道130

6.2.4 第四个量子数——自旋量子数132

6.2.5 概率密度与电子云133

6.3 多电子原子的结构135

6.3.1 多电子原子的轨道能量135

6.3.2 核外电子的排布137

6.4 元素周期律139

6.4.1 原子的电子层结构与元素周期表139

6.4.2 元素基本性质的周期性141

化学之窗 扫描隧道显微镜146

习题147

第7章 分子结构和晶体结构149

7.1 共价键理论149

7.1.1 共价键的形成与本质149

7.1.2 共价键的特点150

7.1.3 共价键的键型150

7.1.4 共价键参数151

7.2 杂化轨道理论153

7.2.1 杂化与杂化轨道的概念153

7.2.2 不等性杂化155

7.2.3 d轨道参与的杂化156

7.3 价层电子对互斥理论156

7.3.1 价层电子对互斥理论的基本要点157

7.3.2 用VSEPR推测分子的空间构型157

7.4 分子轨道理论161

7.4.1 分子轨道理论的基本概念161

7.4.2 同核双原子分子的结构163

7.5 晶体的结构特征和类型165

7.5.1 晶体的结构特征165

7.5.2 晶体的类型166

7.6 金属晶体167

7.6.1 金属晶体的结构167

7.6.2 金属键理论169

7.7 离子晶体171

7.7.1 离子晶体的结构171

7.7.2 晶格能174

7.7.3 离子极化176

7.8 分子晶体178

7.8.1 分子的偶极矩和极化率178

7.8.2 分子间的吸引作用180

7.8.3 氢键181

化学之窗 超导体183

习题184

第8章 配位化合物187

8.1 配合物的基本概念187

8.1.1 配合物的组成187

8.1.2 配合物的化学式与命名189

8.2 配合物的结构190

8.2.1 配合物的空间构型和磁性190

8.2.2 配合物的价键理论193

8.2.3 配合物的晶体场理论195

8.3 配合物的稳定性与配位平衡201

8.3.1 配合物的解离常数和稳定常数201

8.3.2 配合物稳定常数的应用202

化学之窗 大环配合物206

习题208

第9章 主族金属元素211

9.1 碱金属和碱土金属211

9.1.1 碱金属和碱土金属概述211

9.1.2 碱金属和碱土金属的单质213

9.1.3 碱金属和碱土金属的化合物216

9.1.4 锂和铍的特殊性对角线规则222

9.2 铝及其化合物223

9.2.1 铝元素和铝单质223

9.2.2 铝的化合物224

9.3 锡和铅227

9.3.1 锡和铅的单质227

9.3.2 锡和铅的化合物228

9.4 砷、锑、铋231

9.4.1 砷、锑、铋的单质231

9.4.2 砷、锑、铋的化合物231

化学之窗 碱金属和碱土金属的生理作用234

习题235

第10章 非金属元素238

10.1 非金属元素及其存在形式238

10.2 非金属单质的结构和性质239

10.2.1 非金属单质的结构和物理性质239

10.2.2 非金属单质的化学性质240

10.3 非金属元素的重要化合物241

10.3.1 氢化物241

10.3.2 卤化物243

10.3.3 氧化物及其水合物246

10.4 非金属元素的含氧酸盐247

10.4.1 含氧酸盐的溶解性247

10.4.2 含氧酸盐的热稳定性248

10.4.3 非金属含氧酸及其盐的氧化还原性249

化学之窗 碳素材料253

习题257

第11章 过渡元素259

11.1 过渡元素概述259

11.2 过渡元素的单质262

11.2.1 过渡元素的存在与单质的制备262

11.2.2 过渡元素单质的性质262

11.3 过渡元素的化合物265

11.3.1 铬的化合物266

11.3.2 锰的化合物267

11.3.3 铁、钴、镍的化合物269

11.3.4 铜、银的化合物273

11.3.5 锌、镉、汞的化合物277

化学之窗 含有害金属废水的处理280

习题282

部分习题参考答案286

附录289

附录1 某些常见的无机物质和C1、C2有机物质的热力学性质289

附录2 酸、碱的解离常数300

附录3 溶度积常数301

附录4 标准电极电势（298.15K）302

附录5 某些配离子的标准稳定常数（298.15K）306

附录6 元素周期表307

主要参考文献308